中外拖拉機(jī)產(chǎn)業(yè)對(duì)比,差距何止是50年!(中外果園機(jī)械大合集,你見過幾種?(上篇))
農(nóng)機(jī)大全網(wǎng)(www.wgjtg.com)今天給各位分享中外拖拉機(jī)產(chǎn)業(yè)對(duì)比,差距何止是50年!的知識(shí),其中也會(huì)對(duì)中外果園機(jī)械大合集,你見過幾種?(上篇)進(jìn)行解釋,如果能碰巧解決你現(xiàn)在面臨的問題,別忘了關(guān)注本站,現(xiàn)在開始吧!
本文導(dǎo)讀目錄:
1、中外拖拉機(jī)產(chǎn)業(yè)對(duì)比,差距何止是50年!
3、中外水平差距較大,我國果園機(jī)械如何助力果樹省力化栽培?
4、中外精準(zhǔn)變量施肥機(jī)械對(duì)比,國產(chǎn)農(nóng)機(jī)追趕之路依舊艱辛
中外拖拉機(jī)產(chǎn)業(yè)對(duì)比,差距何止是50年! ♂
中外拖拉機(jī)產(chǎn)業(yè)對(duì)比,差距何止是50年!芬特1050型拖拉機(jī)(500hp)
拖拉機(jī)被稱為農(nóng)業(yè)機(jī)械的“龍頭”,是農(nóng)業(yè)機(jī)械化的象征,在農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)中占有重要的地位,也是國際各大農(nóng)機(jī)廠商必爭(zhēng)之地。農(nóng)業(yè)機(jī)械化中的大部分作業(yè),都是由拖拉機(jī)來驅(qū)動(dòng)完成的,可以說,如果沒有拖拉機(jī),農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化是不可能實(shí)現(xiàn)的。
改革開放40年來 ,我國拖拉機(jī)技術(shù)取得的進(jìn)步是顯而易見的。但同時(shí),國際拖拉機(jī)行業(yè)也在不斷發(fā)展。有人說,我們與國外先進(jìn)水平的差距在縮小,甚至有些產(chǎn)品已與國際產(chǎn)品不相上下;也有人說,中外拖拉機(jī)產(chǎn)業(yè)差距在逐步拉大。
哪種論斷更接近實(shí)際?筆者通過在意大利EIMA農(nóng)機(jī)展上的見聞,對(duì)比一下中外拖拉機(jī)產(chǎn)業(yè)的不同,究竟差距有多大,大家自己判斷。
1. 大型化成為趨勢(shì),但并非跟風(fēng)
縱觀國際上拖拉機(jī)的發(fā)展,近幾年功率不斷上延、大型化成為趨勢(shì),國際幾大農(nóng)機(jī)巨頭相繼推出367.5kW(500hp)、441kW(600hp)、514.5kW(700hp),甚至更高功率的產(chǎn)品,但各家的產(chǎn)品都有自己獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì),也各有自己特定的用戶群體。重要的是,并不是所有的拖拉機(jī)企業(yè)都一味去追求大功率,而是按照自己的發(fā)展戰(zhàn)略、定位來布局產(chǎn)品。生產(chǎn)超大型拖拉機(jī)的企業(yè)也就幾家。
McCormick X8.680型拖拉機(jī)(310hp)
阿波斯7260型拖拉機(jī)(280hp)
再看國內(nèi)的拖拉機(jī)產(chǎn)業(yè),功率上延也是一種趨勢(shì),甚至可以說是跟風(fēng)。近兩年能生產(chǎn)147kW(200hp)以上的拖拉機(jī)企業(yè)遍地開花,多達(dá)六七十家。但存在一個(gè)嚴(yán)重的問題是:很多產(chǎn)品低配置、低成本進(jìn)入市場(chǎng);抄襲成風(fēng)、同質(zhì)化嚴(yán)重;惡性競(jìng)爭(zhēng)、低價(jià)銷售。如此發(fā)展,對(duì)我國拖拉機(jī)行業(yè)會(huì)造成毀滅性打擊。
2. 動(dòng)力換擋、無級(jí)變速成標(biāo)配
動(dòng)力換擋、無級(jí)變速技術(shù),在國際拖拉機(jī)產(chǎn)業(yè)中已是比較成熟的技術(shù),不僅大型拖拉機(jī)廣泛應(yīng)用,很多中小型拖拉機(jī)也開始普遍應(yīng)用。
在我國,這些技術(shù)還屬于比較高端的技術(shù),僅有幾家大企業(yè)掌握并能夠產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,大部分拖拉機(jī)還是采用機(jī)械換擋。
約翰迪爾9470 RX型拖拉機(jī)(470hp)
道依茨法爾9340型拖拉機(jī)(315hp)
3. 智能化、信息化技術(shù)大量應(yīng)用
國際上的拖拉機(jī),智能化、信息化技術(shù)水平不斷提高,各種高新技術(shù),如電子控制系統(tǒng)、自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)、無人駕駛技術(shù)、新型駕駛室技術(shù)、ABS及線控技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和液壓技術(shù)等越來越多地應(yīng)用到拖拉機(jī)上。尤其是電子和信息技術(shù)的應(yīng)用,不僅使拖拉機(jī)的經(jīng)濟(jì)性得到提升,同時(shí)也改善了拖拉機(jī)的駕駛操縱舒適性和監(jiān)控性能。
克拉斯AXION 960型拖拉機(jī)(445hp)
維美德S374型拖拉機(jī)(400hp)
紐荷蘭T8.435型拖拉機(jī)(435hp)
國內(nèi)的拖拉機(jī),個(gè)別企業(yè)也采用了自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)、無人駕駛技術(shù)、液壓控制技術(shù)等,但拖拉機(jī)行業(yè)總體水平還有待提高。
4. 產(chǎn)品種類豐富,滿足多樣化需求
國際上拖拉機(jī)的種類繁多。有輪式、履帶式,全履帶式、半履帶式,折腰轉(zhuǎn)向拖拉機(jī);有大田用、果園用、水田用、山地用、休閑農(nóng)業(yè)用拖拉機(jī);有多功能、變型拖拉機(jī);有常規(guī)能源、新能源拖拉機(jī)等。
凱斯540型拖拉機(jī)(540hp)
約翰迪爾8370RT型拖拉機(jī)(370hp)
紐荷蘭甲烷動(dòng)力拖拉機(jī)
果園用拖拉機(jī)
山地用拖拉機(jī)
國內(nèi)的拖拉機(jī),種類相對(duì)較單一,大多集中于大田用輪式拖拉機(jī),而履帶式拖拉機(jī),果園用、丘陵山地用拖拉機(jī),高地隙拖拉機(jī)等較少;折腰轉(zhuǎn)向、新能源拖拉機(jī)還幾乎是空白。可見,我國拖拉機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展空間還是足夠大的。
中外果園機(jī)械大合集,你見過幾種?(上篇) ♂
中外果園機(jī)械大合集,你見過幾種?(上篇)筆者發(fā)現(xiàn),近幾年來,國內(nèi)包括中國一拖、東風(fēng)農(nóng)機(jī)、常林機(jī)械以及中農(nóng)博遠(yuǎn)等很多大牌企業(yè)都將產(chǎn)品布局拓展到了果園機(jī)械領(lǐng)域。可見,果園機(jī)械的市場(chǎng)需求的確在增長。
在這樣的情境下,很多農(nóng)機(jī)企業(yè)是否也有此打算呢?
馬云說過,這是一個(gè)不是對(duì)手比你強(qiáng),而是你根本連對(duì)手是誰都不知道的時(shí)代。在這個(gè)大跨界的時(shí)代,唯有不斷學(xué)習(xí),才能立于不敗之地!今天為大家?guī)硪唤M關(guān)于果園機(jī)械的美圖,是《農(nóng)業(yè)機(jī)械》雜志社主編劉振營老師在2012年博洛尼亞展會(huì)上參觀所拍,因?yàn)楣P者掌握知識(shí)有限,解說錯(cuò)誤之處,請(qǐng)多指教。
提起果園機(jī)械,你想到的是不是這樣?
或者是這樣
或者是像下圖這個(gè)高級(jí)一些的單軌運(yùn)輸車?
小編你是在逗我么?
好啦,言歸正傳。
上面圖片中的剪枝工具、噴藥機(jī)還有果園運(yùn)輸車,的確都屬于果園機(jī)械,只不過是比較低端的產(chǎn)品。
實(shí)際上,果園機(jī)械是指在果樹栽培管理及果品生產(chǎn)作業(yè)中使用的所有機(jī)械。包括耕作、苗木培育、移栽嫁接、果樹施肥、樹體修剪、灌溉、病蟲害防治(植保)、中耕除草、果品收獲等環(huán)節(jié)使用的機(jī)械以及果園拖拉機(jī)。
果園機(jī)械方面最大的展會(huì)是號(hào)稱世界三大農(nóng)機(jī)展之一的意大利博洛尼亞國際農(nóng)機(jī)展(EIMA)。
今天我們先看看這個(gè)展會(huì)上有哪些先進(jìn)高端的果園機(jī)械吧!
首先是動(dòng)力機(jī)械!
這是來自意大利的大牌農(nóng)機(jī)制造商BCS生產(chǎn)的果園拖拉機(jī),具有機(jī)構(gòu)緊湊、輪胎直徑小、離地間隙小等特點(diǎn)。目前這家企業(yè)在華也有投資,主要生產(chǎn)微耕機(jī)、割草機(jī)、除雪機(jī)以及樹葉收集器等產(chǎn)品,工廠設(shè)在江蘇常州,注冊(cè)名稱為必圣士(常州)農(nóng)業(yè)機(jī)械制造有限公司。
這款半履帶拖拉機(jī)除了具有果園拖拉機(jī)緊湊、穩(wěn)定、低地隙的特點(diǎn)外,因其行走系統(tǒng)是采用履帶裝置,所以具有防陷、不易打滑,壓實(shí)小等特點(diǎn)。此外,你是否和農(nóng)機(jī)君一樣是顏控呢,反正農(nóng)機(jī)君是深深被它的外觀吸引啦!
這款拖拉機(jī)設(shè)計(jì)扎實(shí),典型的果園拖拉機(jī)“矮—窄—緊”模樣,后方的微耕機(jī)似乎跟國內(nèi)生產(chǎn)的微耕機(jī)也不太一樣呦~
蘭博基尼這個(gè)品牌近兩年來,依托山東常林的宣傳和影響迅速在中國成了家喻戶曉的品牌,被冠上了拖拉機(jī)“奢侈品”的稱號(hào)。人們似乎還會(huì)定勢(shì)地認(rèn)為蘭家生產(chǎn)的高端奢華的拖拉機(jī)一定都是大塊頭。
其實(shí)不然,照片中這款產(chǎn)品就是蘭家的一款中馬力段的拖拉機(jī)產(chǎn)品。后面懸掛的機(jī)具,說實(shí)話小編也不知道是干什么用的,但看上去軟綿綿的,還可以旋轉(zhuǎn),小編覺得用來擦車也是極好的~
我們知道,博洛尼亞農(nóng)機(jī)展舉辦地意大利是一個(gè)葡萄種植大國(因?yàn)橐勗炱咸丫坡飤),所以意大利當(dāng)?shù)氐钠咸逊N植產(chǎn)業(yè)規(guī)模很龐大,很多果園機(jī)械都是關(guān)于葡萄種植的機(jī)械。上圖這個(gè)機(jī)器就是葡萄園用于耕地,田間管理的機(jī)器。
這是展位現(xiàn)場(chǎng)關(guān)于此機(jī)器作業(yè)的照片。
這是一臺(tái)果園拖拉機(jī)懸掛著旋耕機(jī)。
多功能果園機(jī)械,能夠通過裝配不同農(nóng)具完成收集枝條、旋耕作業(yè),甚至還可以安裝上貨箱用于果園運(yùn)輸。
用于果園運(yùn)輸?shù)穆膸н\(yùn)輸機(jī)械。中國也有類似產(chǎn)品,小編記不得是誰家的了,上次參加過TOP50產(chǎn)品評(píng)選。雖然沒能上榜,但當(dāng)時(shí)評(píng)選現(xiàn)場(chǎng)卻引起了很長時(shí)間的討論。
這是一臺(tái)果園植保噴藥機(jī)具,8個(gè)噴頭呈扇形分散,可用于果園的病蟲害防治,優(yōu)點(diǎn)是噴藥范圍大。
用于葡萄等繞藤植物列植植保的機(jī)具,行業(yè)專家介紹說,該機(jī)器相對(duì)的兩個(gè)噴藥板間是一噴一吸,藥物能夠形成循環(huán)。具有噴藥范圍準(zhǔn)確,節(jié)約藥物、藥物到達(dá)率高等優(yōu)點(diǎn)。
這個(gè)機(jī)器叫做風(fēng)送彌霧式打藥機(jī),可用于蘋果、梨、柑橘、葡萄等果樹的植保作業(yè)。
這個(gè)機(jī)器小編實(shí)在是看不出是個(gè)拖拉機(jī)還是什么機(jī)器,但是看到它后面可能是藥箱,尚且把它放到植保機(jī)這一類。
小編想說的的是,該機(jī)器轉(zhuǎn)彎并不是傳統(tǒng)農(nóng)機(jī)的四連桿轉(zhuǎn)彎機(jī)構(gòu),而是前后輪同時(shí)轉(zhuǎn)彎,不知道您看出來沒有?這樣的設(shè)計(jì)將使得它的轉(zhuǎn)彎半徑大大減小。
這臺(tái)機(jī)器是摘果操作平臺(tái),單人即可操作,人進(jìn)入到右邊的有圓柱護(hù)欄里,通過操控手柄實(shí)現(xiàn)升降、左右前后的移動(dòng),可以輕松摘到樹冠上的果實(shí)。
類似的摘果操作平臺(tái)還有上面這兩張圖片中展示的機(jī)器。
有木有很像工程機(jī)械里的高空作業(yè)平臺(tái)?只不過我們果園機(jī)械中的摘果操作平臺(tái)要適應(yīng)更復(fù)雜的地形,構(gòu)造、功能也更復(fù)雜一些。(圖為2015北京工程機(jī)械展會(huì))
這個(gè)龐然大物就是傳說中的葡萄收獲機(jī)
這個(gè)機(jī)器小編認(rèn)為是一臺(tái)自走式葡萄植保機(jī),你同意么?
葡萄收獲機(jī)的后視圖
葡萄植保機(jī)械
這是一臺(tái)旋耕機(jī),作業(yè)部分分為兩部分,橫跨在一列葡萄架上。
這是約翰迪爾的草坪修剪車和果園小型拖拉機(jī)。大家都知道,約翰迪爾是全球的農(nóng)業(yè)和林業(yè)領(lǐng)域先進(jìn)的產(chǎn)品供應(yīng)商和服務(wù)商。其主營業(yè)務(wù)除了建筑、農(nóng)業(yè)機(jī)械、工程機(jī)械等,還有草坪和場(chǎng)地養(yǎng)護(hù)機(jī)械業(yè)務(wù),上圖中左側(cè)的就是其草坪修剪產(chǎn)品。
這臺(tái)機(jī)器也是草坪修剪機(jī)器,跟上面的產(chǎn)品一樣,都可以用于果園的田間雜草處理。
以上這些機(jī)械就是世界先進(jìn)果園機(jī)械現(xiàn)狀的一個(gè)掠影。那么有朋友肯定好奇,我們中國目前果園機(jī)械發(fā)展到什么程度了呢?
中外水平差距較大,我國果園機(jī)械如何助力果樹省力化栽培? ♂
中外水平差距較大,我國果園機(jī)械如何助力果樹省力化栽培?2019年7月18—20日,由農(nóng)業(yè)機(jī)械雜志社主辦的“2019第七屆中國農(nóng)機(jī)高端論壇暨2018中國農(nóng)業(yè)機(jī)械年度TOP50+頒獎(jiǎng)盛典”在安徽省蕪湖市隆重舉辦。
在本次活動(dòng)的分論壇——“經(jīng)濟(jì)作物與果蔬機(jī)械化論壇”上,河北中農(nóng)博遠(yuǎn)農(nóng)業(yè)裝備有限公司林果裝備事業(yè)部部長楊勝南作了題為《果園全程機(jī)械化助力果樹省力化栽培技術(shù)發(fā)展》的專題報(bào)告,介紹了果樹省力化栽培技術(shù)、果園機(jī)械產(chǎn)品分類及特點(diǎn)、果園機(jī)械發(fā)展趨勢(shì)、中農(nóng)博遠(yuǎn)果園機(jī)械產(chǎn)品,并提出了對(duì)行業(yè)發(fā)展的思考。
果樹省力化栽培
楊勝南介紹,果樹省力化栽培也稱為簡(jiǎn)化栽培,主要采取矮化密植、生草栽培、肥水一體化自控灌溉、病蟲害生物防治、簡(jiǎn)化修剪等園藝手段,并充分利用果園割草、耕作、噴藥等機(jī)械設(shè)施進(jìn)行高效栽培管理,以實(shí)現(xiàn)果樹優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的目的。
在歐美國家,果樹大多應(yīng)用省力化栽培。國外的果品產(chǎn)業(yè)主要是公司制管理或規(guī)模較大的家庭農(nóng)場(chǎng)體制。
由于種植規(guī)模一般較大,簡(jiǎn)化修剪、采用矮化樹形、廣泛使用各種果園專用機(jī)械等就成為標(biāo)準(zhǔn)配置。其采用的主要方法有矮砧寬行密植栽培技術(shù)和優(yōu)質(zhì)大苗建園技術(shù)。
其果園機(jī)械化、自動(dòng)化、數(shù)字化程度非常高,有割草機(jī)、果園作業(yè)平臺(tái)、施肥機(jī)、噴藥機(jī)及自動(dòng)化灌溉系統(tǒng),一些果園還配備修剪機(jī)械,以便最大程度地將果園用工降到最低。
果園機(jī)械分類及特點(diǎn)
針對(duì)果園機(jī)械作用位置不同,大體可以將果園機(jī)械分為樹下管理類、樹體管理類和果實(shí)采收類機(jī)械。
樹下管理類機(jī)械的作業(yè)對(duì)象主要是樹下、根部、行間。主要包括植樹機(jī)、行間割草機(jī)、開溝施肥機(jī)、枝條粉碎機(jī)和斷根機(jī)械。這類機(jī)具多為果園整理使用。
樹體管理類機(jī)械作業(yè)對(duì)象為樹體,多為植保類或園藝操作類機(jī)具,包括果園噴霧機(jī)、果樹修剪機(jī)械和疏花機(jī)械。
果園作業(yè)過程中,果實(shí)采收是作業(yè)強(qiáng)度最大的環(huán)節(jié),也是對(duì)作業(yè)效率要求最高的一項(xiàng),同時(shí)也直接關(guān)乎果園主的收入。但由于技術(shù)限制,果實(shí)收獲機(jī)械還不夠成熟。目前所提及的主要是指果園作業(yè)平臺(tái)和果實(shí)輸送機(jī)械。
果園機(jī)械發(fā)展趨勢(shì)
楊勝南指出,國外在果園機(jī)械方面起步較早,涵蓋機(jī)型種類比較齊全。同時(shí),為了能高效地發(fā)揮機(jī)具的作用,也需要農(nóng)機(jī)農(nóng)藝相結(jié)合。而在國內(nèi),果園種植方式、果樹修剪方式等并不適合果園機(jī)械的使用。
因此,在引進(jìn)國外先進(jìn)果園機(jī)械設(shè)備的同時(shí),需要做好消化吸收工作,以避免機(jī)具適應(yīng)性不強(qiáng)。這就更需要農(nóng)機(jī)企業(yè)針對(duì)國內(nèi)果園種植特點(diǎn),研制開發(fā)適應(yīng)國內(nèi)果園狀況的全程、高效機(jī)械設(shè)備。
今后,果園裝備的發(fā)展方向?qū)⑹枪芾硇畔⒒?、作業(yè)智能化、生產(chǎn)過程數(shù)字化和經(jīng)營服務(wù)網(wǎng)絡(luò)化。此外,在植保方面,果園風(fēng)送式噴霧機(jī)以減藥為目的,向?qū)Π袊婌F、靜電噴霧、仿形噴霧等方向發(fā)展。
我國幅員遼闊,適合發(fā)展果品栽培的地區(qū)也是地形迥異。丘陵山區(qū)機(jī)械化目前是我國農(nóng)機(jī)行業(yè)發(fā)展的重點(diǎn),而丘陵山區(qū)果品種植較多。這類地區(qū)就需要開發(fā)具有較強(qiáng)爬坡能力,且?guī)в凶哉{(diào)平功能的果園作業(yè)平臺(tái)。
思考的幾個(gè)問題
首先,目前國內(nèi)果園的特點(diǎn)是散、小、低。表現(xiàn)為經(jīng)營分散;果園規(guī)模較小,6.67~13.33hm2居多;機(jī)械化水平低,作業(yè)效率低。
針對(duì)這種現(xiàn)狀,出路在于建立果園機(jī)械農(nóng)機(jī)化專業(yè)服務(wù)合作社,以提高果園機(jī)械的推廣規(guī)模和機(jī)械的利用率。
其次,急需開發(fā)和推廣應(yīng)用適應(yīng)丘陵山地的果園機(jī)械裝備,提高丘陵山地農(nóng)機(jī)化水平。
再次,果園機(jī)械保持持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展就需要有穩(wěn)定的質(zhì)量,而關(guān)鍵是基礎(chǔ)零部件質(zhì)量要提高。如果園風(fēng)送式噴霧機(jī)的隔膜泵、噴頭等件,果園作業(yè)平臺(tái)的驅(qū)動(dòng)車橋、操控系統(tǒng)等部件。
第四,果園農(nóng)場(chǎng)主對(duì)果園機(jī)械化程度的認(rèn)識(shí)還需要進(jìn)一步提升。從手工作業(yè)到采用機(jī)械為主,再到高效機(jī)械作業(yè),首先需要在思想上認(rèn)可并采用機(jī)械化作業(yè)。
第五,新建規(guī)?;麍@時(shí)應(yīng)做好規(guī)劃,留出足夠的機(jī)械通道和作業(yè)空間。
中農(nóng)博遠(yuǎn)果園機(jī)械產(chǎn)品
中農(nóng)博遠(yuǎn)公司自2013年開始進(jìn)入果園機(jī)械研發(fā)生產(chǎn)領(lǐng)域,經(jīng)過多年的不斷探索與實(shí)踐,先后研制出適合國內(nèi)規(guī)?;s栽培模式的果園全程機(jī)械化產(chǎn)品。主要有果園割草機(jī)、果園風(fēng)送式噴霧機(jī)、自走式果園作業(yè)平臺(tái)等7大系列24個(gè)品種,基本滿足了國內(nèi)中高端果園全程機(jī)械化作業(yè)的需要。
中外精準(zhǔn)變量施肥機(jī)械對(duì)比,國產(chǎn)農(nóng)機(jī)追趕之路依舊艱辛 ♂
中外精準(zhǔn)變量施肥機(jī)械對(duì)比,國產(chǎn)農(nóng)機(jī)追趕之路依舊艱辛多年來,我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,盲目粗放施肥和長期嚴(yán)重偏施已造成農(nóng)作物產(chǎn)量品質(zhì)降低、有害物質(zhì)超標(biāo)、地下水污染和土壤板結(jié)退化等問題,嚴(yán)重影響農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)安全、生態(tài)環(huán)境及自然資源發(fā)展。
精準(zhǔn)變量施肥技術(shù)作為化肥減施增效技術(shù)體系的重要組成部分,可因地制宜全面平衡施肥用量,保證化肥合理施用,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮了重要作用,推廣應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。
在這里,筆者介紹一下精準(zhǔn)變量施肥技術(shù)發(fā)展歷程及國內(nèi)外精準(zhǔn)變量施肥機(jī)械發(fā)展情況,為國內(nèi)相關(guān)機(jī)械研發(fā)提供參考和借鑒。
精準(zhǔn)變量施肥技術(shù)
精準(zhǔn)變量施肥是將農(nóng)田土壤進(jìn)行空間網(wǎng)格單元?jiǎng)澐?,以各單元?nèi)歷年農(nóng)作物產(chǎn)量信息與多層數(shù)據(jù)(土壤理化性質(zhì)、病蟲草害及氣候等)疊合分析為依據(jù),作物生長模型和作物營養(yǎng)專家系統(tǒng)為支撐,高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)及環(huán)保為目的因地制宜地進(jìn)行全面平衡施肥的先進(jìn)技術(shù),可為肥料合理施用提供可靠保障。
該技術(shù)緊密圍繞糧食增產(chǎn)、生產(chǎn)高效、資源節(jié)約及生態(tài)環(huán)保理念,是信息技術(shù)、生物技術(shù)、機(jī)械技術(shù)及化工技術(shù)的優(yōu)化組合,主要伴隨精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展得到快速應(yīng)用推廣。
20世紀(jì)60年代,統(tǒng)計(jì)學(xué)方法的創(chuàng)立,為定量描述土壤空間研究奠定了基礎(chǔ);70年代,機(jī)電一體化、智能監(jiān)控及信息采集等先進(jìn)技術(shù)的廣泛應(yīng)用,推動(dòng)了農(nóng)業(yè)工程裝備現(xiàn)代化發(fā)展進(jìn)程;80年代,部分發(fā)達(dá)國家農(nóng)業(yè)經(jīng)營管理出現(xiàn)了資源緊缺和環(huán)境質(zhì)量下降等系列問題,亟需采取更有效的方法提高農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
1991年,全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)逐漸實(shí)現(xiàn)民用化,為施肥精準(zhǔn)定位管理提供了可靠保障;20世紀(jì)90年代現(xiàn)代信息技術(shù)的高速發(fā)展,特別是“3S”信息系統(tǒng)、作物栽培管理技術(shù)及農(nóng)業(yè)工程裝備技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)在農(nóng)業(yè)中得到應(yīng)用,為實(shí)現(xiàn)田塊空間精準(zhǔn)變量操作奠定了可靠基礎(chǔ),即精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)誕生。
變量施肥技術(shù)是精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)應(yīng)用最早的領(lǐng)域,經(jīng)過20余年的發(fā)展,該技術(shù)有效解決了土壤-作物-養(yǎng)分間互作關(guān)系,引領(lǐng)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步。
國內(nèi)外精準(zhǔn)變量施肥機(jī)械發(fā)展現(xiàn)狀
1. 國外現(xiàn)狀
近年來,精準(zhǔn)變量施肥技術(shù)及配套機(jī)械研究已成為國際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的重點(diǎn),相關(guān)機(jī)械正朝著大型化、信息化、自動(dòng)化及智能化方向發(fā)展。發(fā)達(dá)國家建立了較完整的信息網(wǎng)絡(luò),將歷年農(nóng)作物產(chǎn)量、土壤墑情及氮磷鉀肥量等數(shù)據(jù)輸入至精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò),采用變量施肥技術(shù)精準(zhǔn)調(diào)配化肥施用量,有效提高肥料利用率,減少環(huán)境污染。
美國凱斯(Case)公司研制的Flexicoil系列變量施肥播種機(jī),由空氣輸送式種肥車和ST820型播種機(jī)配套組成,可同時(shí)調(diào)節(jié)3種類型種子及肥料變量比例,滿足多種農(nóng)作物生長需求。
美國約翰迪爾(John Deere)公司生產(chǎn)的JD1910型氣力式種肥車與JD1820型免耕播種機(jī)配套,集成人機(jī)交互監(jiān)測(cè)系統(tǒng),可實(shí)時(shí)顯示機(jī)械位置、種肥播施情況和種肥箱體容量等信息,實(shí)現(xiàn)全電控精量播種變量施肥作業(yè)。
德國阿瑪松(Amazone)公司研制的ZA-M系列懸掛式變量撒肥機(jī)和ZA-B系列牽引式變量撒肥機(jī),配備亞馬遜ISOBUS服務(wù)終端通訊設(shè)備及多種農(nóng)用傳感器,可實(shí)時(shí)采集農(nóng)作物生長特征,快速計(jì)算單位區(qū)域內(nèi)最適于農(nóng)作物生長的施肥量,通過獨(dú)立液壓驅(qū)動(dòng)裝置控制離心撒肥盤工作轉(zhuǎn)速及幅寬,實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)變量施肥作業(yè)。
法國庫恩(Kuhn)公司研制的Axis系列懸掛式變量撒肥機(jī)采用GPS系統(tǒng)和GIS系統(tǒng)自動(dòng)生成肥料撒施分布處方圖,配置了自動(dòng)調(diào)節(jié)撒肥量的EMC控制系統(tǒng),可實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)撒肥盤開度與角度,實(shí)現(xiàn)高效變量撒肥作業(yè)。
2. 國內(nèi)現(xiàn)狀
我國對(duì)精準(zhǔn)變量施肥技術(shù)及配套機(jī)械的研究相對(duì)較晚。由于國內(nèi)農(nóng)作物種植模式多樣且各地區(qū)地形地貌差異性較大,前期僅進(jìn)行了部分理論探索及試驗(yàn)研究,并未進(jìn)行大面積應(yīng)用推廣。
至20世紀(jì)90年代,隨著對(duì)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)逐漸重視及應(yīng)用推廣,通過引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新模式,將國外先進(jìn)精準(zhǔn)變量施肥技術(shù)與可持續(xù)農(nóng)業(yè)基本國情相結(jié)合,創(chuàng)制系列適于各種農(nóng)作物生產(chǎn)的變量施肥系統(tǒng)與排肥機(jī)構(gòu),集成了多種精準(zhǔn)變量施肥機(jī)械,部分得到示范應(yīng)用推廣。
國內(nèi)學(xué)者結(jié)合施肥農(nóng)藝要求,開發(fā)了水稻與冬小麥變量施肥控制系統(tǒng),分別設(shè)計(jì)了離心勻肥罩式水稻地表變量撒肥機(jī)和冬小麥精準(zhǔn)變量施肥機(jī),有效提高施肥控制精度。
有研究者采用仿生設(shè)計(jì)方法集成配置大豆仿生智能耕播機(jī),基于控制變量施肥控制系統(tǒng),采集機(jī)械位置及作業(yè)速度,結(jié)合處方信息控制排肥軸轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)施肥量,可一次性完成淺松、碎土、播種、施肥、扶壟和鎮(zhèn)壓等復(fù)合作業(yè),在黑龍江省進(jìn)行應(yīng)用推廣。
有學(xué)者基于CAN總線通信協(xié)議車載傳感器與PIC控制融合技術(shù),設(shè)計(jì)了2BFJ-24型小麥精量播種變量施肥機(jī),根據(jù)定位信息和處方信息進(jìn)行變量施肥,實(shí)現(xiàn)了小麥種肥同播且實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)漏播及堵塞等復(fù)合功能。
存在的問題及發(fā)展建議
國內(nèi)對(duì)精準(zhǔn)變量施肥技術(shù)及配套機(jī)械研究起步相對(duì)較晚,多集中于關(guān)鍵執(zhí)行部件優(yōu)化設(shè)計(jì),而對(duì)核心智能化控制系統(tǒng)自主研發(fā)能力較弱,高精準(zhǔn)性及適用性的施肥機(jī)械研究較少,產(chǎn)品自動(dòng)化及智能化程度低且應(yīng)用示范面積小,整體水平與國外發(fā)達(dá)國家仍存在較大差距。
在研究與應(yīng)用過程中所采用配套傳感器技術(shù)無法完全實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地分析土壤養(yǎng)分及微量元素等信息;農(nóng)作物生長模型和農(nóng)作物養(yǎng)分專家系統(tǒng)無法與精準(zhǔn)變量施肥機(jī)械緊密配套;施肥專家決策分析系統(tǒng)更新周期較慢,所需數(shù)據(jù)繁多且不易獲取。
由于國內(nèi)地形地貌差異性較大,導(dǎo)致通用性及適應(yīng)性較差;排肥機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)范圍局限,難以實(shí)現(xiàn)氮磷鉀等元素在線混合,配套機(jī)械作業(yè)性能與技術(shù)指標(biāo)有待提高;綜合作業(yè)成本較高,部分農(nóng)民思想并未完全轉(zhuǎn)變,影響該技術(shù)進(jìn)一步應(yīng)用推廣。
未來發(fā)展中,應(yīng)結(jié)合國內(nèi)各區(qū)域特點(diǎn)綜合施策,加快發(fā)展精準(zhǔn)變量施肥技術(shù),開展配套機(jī)械應(yīng)用培訓(xùn)及宣傳推廣,重點(diǎn)確定各區(qū)域各作物合理化肥施用方式及比例,為精準(zhǔn)變量施肥實(shí)施提供支持。結(jié)合網(wǎng)絡(luò)傳輸、信息感知及數(shù)據(jù)處理等先進(jìn)技術(shù),開展高精度且覆蓋全面的土壤及作物養(yǎng)分信息高效檢測(cè)采集技術(shù)和數(shù)字化營養(yǎng)管理系統(tǒng)研究。
研發(fā)可快速精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)農(nóng)田土壤及作物養(yǎng)分含量傳感器件及適合多種農(nóng)藝模式的精準(zhǔn)施肥控制系統(tǒng),提高作物生長模型及施肥專家決策分析系統(tǒng)通用性及適應(yīng)性;將單一施肥作業(yè)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樽兞渴┓首鳂I(yè),設(shè)計(jì)優(yōu)化多種關(guān)鍵部件結(jié)構(gòu),以實(shí)現(xiàn)多變量在線配肥和施肥作業(yè),提高施肥系統(tǒng)自動(dòng)化和智能化水平。
完善各區(qū)域農(nóng)機(jī)裝備信息管理標(biāo)準(zhǔn),構(gòu)建化肥施用信息服務(wù)平臺(tái)與監(jiān)測(cè)評(píng)估系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)變量施用指導(dǎo)監(jiān)控;因地制宜地推廣機(jī)械化施肥技術(shù),加快配套施肥監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及智能變量施肥機(jī)械研究應(yīng)用。
文章來源:2019年5期《農(nóng)業(yè)工程》
原標(biāo)題:精準(zhǔn)變量施肥機(jī)械研究現(xiàn)狀與發(fā)展建議
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