李井淥,張金鋒,李 冬,常建國
(1.龍江景西機械制造有限公司,黑龍江 齊齊哈爾 161132;2.黑龍江省農業(yè)機械科學研究院,哈爾濱 150081)
播種是谷物種植的基礎性環(huán)節(jié),對谷物類作物生長質量和產量具有直接影響,谷物播種機是通過機械化作業(yè)方式完成玉米、小麥、高粱等谷物類作物的開溝、施肥、播種、覆土等相關作業(yè)機具。中大型谷物播種機主要是為了適用現(xiàn)代化農業(yè)發(fā)展的需要,在播種作業(yè)過程中,根據(jù)不同谷物類作物的農藝要求,通過中大型谷物播種機將不同谷種適時、適量地播入土壤中,完成大面積谷物類農作物的播種工作。能有效降低傳統(tǒng)農業(yè)生產過程中農戶勞動強度,提高現(xiàn)代化農業(yè)生產工作效率,對全面提升谷物類農作物產業(yè)化生產能力具有積極的促進作用[1-3]。
我國谷物播種機起始于20世紀50年代初期,以引進國外先進的谷物播種機為主,在20世紀60年代中期,我國開始研制不同用途的谷物播種機,主要以適合中小型懸掛式播種機為主,到20世紀70年代后期,我國開始探索播種中耕通用機和谷物聯(lián)合播種機,逐步實現(xiàn)谷物播種機機型豐富和功能擴展,并在20世紀90年代后期,中大型谷物播種機得到廣泛應用與推廣。到20世紀末,隨著工業(yè)化進程推進與農業(yè)布局結構調整,對農業(yè)生產效率和農作物質量要求越來越高,我國的谷物播種機(免耕播種機和精量播種機)逐步向機械化、電氣化和信息化方向發(fā)展[4]。
近年來,隨著一系列助農、惠農政策的優(yōu)化、完善與實施,我國谷物播種機得到全面發(fā)展應用,中大型谷物播種機械行業(yè)取得了明顯進步。通過中國農業(yè)機械工業(yè)協(xié)會與智研咨詢機構統(tǒng)計的相關數(shù)據(jù)表明,我國中大型谷物播種機中的免耕播種機保有量由2015年93.0萬臺逐年遞增至2020年106.9萬臺,5年的總增長率約為14.94%,中大型谷物播種機中的精量播種機保有量由2015年395.2萬臺逐年遞增至2020年413.4萬臺,5年的總增長率約為4.60%;中大型谷物播種機中的其他型播種機保有量情況也在逐年遞增,我國主要中大型谷物播種機保有量如圖1所示。
圖1 播種機主要機型保有量情況
隨著我國《農業(yè)機械購置補貼資金使用管理辦法》等相關政策試行,農機市場對播種機需求量不斷增長,中大型谷物播種機市場銷售量增速不斷提高,通過中國農業(yè)機械工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明,我國的中大型谷物播種機市場銷售量由2017年7.82萬臺逐年遞增至2022年25.42萬臺,2022年總增長率約是2017年總增長率的2.25倍。同時,隨著我國農機市場需求增長、農作物的種植面積不斷擴大、農產品價格持續(xù)上漲,中大型谷物播種機市場銷售量預計到2023年可達到30.20萬臺,2023年增長率約是2022年增長率的25.42%,中大型谷物播種機市場份額繼續(xù)穩(wěn)定增長,近5年我國谷物播種機市場銷售情況如圖2所示。
圖2 近5年谷物播種機市場銷售情況
近年來,隨著農業(yè)現(xiàn)代化和機械化進程的穩(wěn)步推進,中大型谷物播種機市場需求正在適時進行調整,根據(jù)國家統(tǒng)計局統(tǒng)計,2020年中國市場谷物播種主要機型是免耕播種機(33%)和穴播播種機(21%),總計占總成市場份額54%,相對于2019年,免耕播種機(35%)下降了2%和穴播播種機(29%)下降了8%,但2020年旋耕播種機、小粒種子播種機和根莖作物播種機等其他播種機,相對于2019年總量提高了約10%,2019年與2020年我國谷物播種機銷量分布對比情況如圖3所示[5]。
中大型谷物播種機主要應用于中大型農業(yè)作業(yè)區(qū),隨著我國中大型谷物播種技術發(fā)展與設備應用推廣,目前,中大型谷物播種機主要存在使用不科學、工作性能不穩(wěn)定、評價體系不完善和售后保障不充分等問題。
由于我國未全面建立農機合作社機制,中大型谷物播種機主要是農戶自主購買,在實際使用時,農戶缺乏針對不同機型的工作性能、使用方法、作業(yè)區(qū)域適應性科學判斷等能力,且中大型機型的使用問題較為突出,導致中大型谷物播種機實際使用不科學和總體農業(yè)生產效能不理想。
中大型谷物播種機主要應用于中大型農業(yè)作業(yè)區(qū),設備需要長時間、高負荷運轉,在進行播種作業(yè)時,由于農戶未對大量種子進行科學清選、包衣和拌藥工作,造成附帶泥土的種子堵塞排種器、種子粘連導致排種能力差等問題;由于中大型播種機使用工況較差,谷物播種機排種器的轉軸(高頻運動主軸)經(jīng)常出現(xiàn)過度磨損、轉動失效等問題,造成播種機排種口不排種或排種困難堵塞,且農業(yè)作業(yè)區(qū)的面積越大故障問題越突出。因此,中大型谷物播種機存在播種量偏少、播種深度不當和播種排種困難等性能不穩(wěn)定因素,導致中大型谷物播種機的工作性能和作業(yè)效率降低。
由于我國中大型谷物播種技術的研究時間較短,為了滿足農業(yè)生產需要,中大型谷物播種機保有量逐年增加,但是谷物播種機評價體系仍存在部分問題。我國地域遼闊、谷物作物的品種繁多,單一情況下建立的中大型谷物播種機的質量標準和操作流程,無法適應不同地區(qū)、地形和多種種植條件的需求,相對國外先進的智能化播種機,我國中大型谷物播種機穩(wěn)定性、適應性及通用性較差,加之農藝技術統(tǒng)一性不佳,作業(yè)效果和工作效率未能達到預期要求,谷物播種機存在評價體系不規(guī)范、不完善、不健全等問題,評價形式過于單一,不利于中大型谷物播種機的推廣與應用,也不利于谷物播種新技術的發(fā)展。
隨著我國中大型谷物播種技術及設備的推廣與應用,播種機生產企業(yè)在持續(xù)增加,不同生產企業(yè)生產的播種機型號不斷升級,各個生產企業(yè)為了搶占市場份額,紛紛降低生產成本。同時播種機工作工況復雜且用戶相關農機知識缺乏,在使用過程中,播種機存在設備故障率高、關鍵零件材質差及易磨損或損壞問題,為了滿足農忙搶種需要,導致用戶需頻繁調整設備、定期更換零部件或遠程聯(lián)系工作人員協(xié)助維修。目前,部分廠家售后服務時效差,服務態(tài)度差,耽誤農時、影響生產,甚至不能及時解決問題,加之農村地區(qū)農機維修點偏少,導致農戶的滿意度相對較低。
中大型谷物播種機總體結構較為復雜、體積較大、操作技能要求較高,僅適合在開闊且平坦的作業(yè)區(qū)域內使用,隨著農業(yè)機械技術的進步,中大型谷物播種機應在機械化、數(shù)字化與智能化等方面強化發(fā)展。
中大型谷物播種機的制造工藝技術是保證農業(yè)機械裝備工作可靠性、安全性及適用性的基礎,隨著裝備制造技術及農機裝備需求的不斷提高,生產企業(yè)逐步加強谷物播種機生產各個環(huán)節(jié)的設計、加工、制造、監(jiān)督與管理,應用新技術、新設備、新材料及新工藝提高不同產品綜合性能。為了拓展市場需求,結合國際農業(yè)機械行業(yè)的標準,全面提升中大型谷物播種機制造工藝技術,不斷完善裝備研發(fā)體系、出廠檢查制度、農機技術培訓和售后服務保障,制造出符合行業(yè)標準農業(yè)播種裝備,并在保證中大型谷物播種機使用性能、總體質量、作業(yè)效率前提下,為廣大農戶實時提供問題檢測、故障維修、定期保養(yǎng)、技術技能培訓等售后服務和助農惠農活動。
中大型谷物播種機的播種防堵技術是保證播種機高穩(wěn)定性及高可靠性的基礎。隨著農業(yè)機械裝備技術不斷發(fā)展,生產企業(yè)應更加重視播種防堵技術的研究及防堵式播種機構改造升級,減少中大型的谷物播種機在實際工作過程中,田間雜草和作物秸稈易造成的播種機構堵塞,減少排種困難問題及土壤過度翻動。為了滿足中大型谷物播種機穩(wěn)定、可靠的播種需求,生產企業(yè)積極探索谷物播種機的播種防堵技術,將重點面向播種機的防堵清草(秸稈)關鍵部件和仿形播種防堵機構優(yōu)化設計,以及耐磨性防堵關鍵零部件的應用,持續(xù)改善雜草及秸稈殘茬對播種機構造成的堵塞。
中大型谷物播種機的高新技術應用是保證中大型播種工作機械化、智能化及現(xiàn)代化的基礎,隨著我國科學技術與農業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展,為適應農業(yè)機械市場競爭的需要,各個科研院所和生產企業(yè)結合中大型谷物播種機實際問題,將自動導航技術、精準定位技術、故障診斷系統(tǒng)、精量播種技術、智能識別技術、自動監(jiān)測技術及多傳感器協(xié)同工作技術等多學科高新技術積極應用到谷物播種機,達到谷物播種機械化、自動化與智能化要求,以提高谷物播種機的工作效率和作業(yè)精度,實現(xiàn)精準播種、科學植保,充分利用現(xiàn)代科學技術適應標準化現(xiàn)代農田作業(yè)發(fā)展要求。