第53卷第10期0引言山东省是全国粮食作物和经济作物主产区,粮食总产量2013年达到4528.2万t ,林地面积331.3万hm 2,果、菜标准化基地总面积达148.4万hm 2。
2013年实现农业增加值达2649亿元,林业增加值为84.8亿元[1]。
农业机械是发展现代农业的重要基础,山东省的农业机械化水平位于全国前列,2013年全省农机总动力1.27亿kW ,农机总值765亿元。
拖拉机254.6万台,小麦联合收割机15.14万台,玉米联合收获机8.26万台,各类配套机具431.3万台套。
完成机耕面积628.5万hm 2,机播面积869.8万hm 2,机收面积722.9万hm 2。
全省种植业耕、种、收综合机械化水平达79%[1]。
同时,由于受到土地经营模式、地势样貌、农作物生产规模等限制,农业生产仍然存在生产规模小,综合机械化生产水平较低,发展不平衡以及盲目发展等问题。
而且人工成本的进一步增高,也严重制约着农业的长足发展和农民增收[2]。
分析山东省农业机械发展的概况,探索适合山东省的农业机械发展道路,有助于引导农业机械的健康、合理、快速发展,提高农业生产效率,降低人工成本,降低劳动强度,实现山东省农业绿色发展。
1保护性耕作随着机械耕作活动的增强,出现了土壤退化、基金项目:山东农业大学大学农业大数据项目(75015)收稿日期:2015-05-19修回日期:2015-06-10doi :10.3969/j.issn.1673-3142.2015.10.012山东省农业机械发展现状及趋势孙妮娜1,许令峰1,2,刘贤喜1,2,张晓辉1,2(1.271018山东省泰安市山东农业大学机械与电子工程学院;2.271018山东省泰安市山东省园艺机械与装备重点实验室)[摘要]对山东省农业机械应用现状进行调查、数据收集,分析发现山东省在保护性耕作、全程机械化以及智能化等方面发展速度快,积极开展农业合作组织,因地制宜形成区域特色明显的农业机械发展模式。
研究制约山东省农业机械发展的因素,探索适合山东省的农业机械发展方向,推广保护性耕作方式,提高农机作业的智能化、自动化,发展精确农业,从而降低环境污染,实现农业的可持续发展。
[关键词]农业机械;保护性耕作;智能化;发展趋势[中图分类号]S231[文献标志码]A[文章编号]1673-3142(2015)10-0051-04Current Status and Development Trend of Agricultural Machinery in Shandong ProvinceSun Nina 1,2,Xu Lingfeng 1,2,Liu Xianxi 1,2,Zhang Xiaohui 1,2(1.Mechanical and Electronic Engineering College ,Shandong Agricultural University ,Taian City ,Shandong Province 271018,China ;2.Shandong Provincial Key Laboratory of Horticultural Machineries and Equipments Shandong Agricultural University ,Taian City ,Shandong Province 271018,China ;)[Abstract ]This paper analyzed the development of agriculture mechanization by inspecting and collecting data in ShandongProvince.The analysis shows that Shandong Province develops rapidly in protective cultivation ,entire production mechanization and intelligence.Agricultural cooperation organization is carried out actively.The model of agriculture mechanization with regional characteristics is developed according to local conditions.The factors which restrict the development of the agricultural machinery were studied.The suitable direction of agricultural machinery was explored.In order to reduce the environmental pollution and achieve sustainable agriculture development ,these means should be carried out such as promoting protective cultivation ,intelligence ,automation and precision agriculture.[Key words ]agricultural machinery ;protective cultivation ;intelligence ;development trend农业装备与车辆工程AGRICULTURAL EQUIPMENT &VEHICLE ENGINEERING第53卷第10期Vol.53No.102015年10月October 2015农业装备与车辆工程2015年作业成本上升等问题。
保护性耕作是一种取消铧式犁翻耕,保留地表覆盖物,提高土壤自我保护机能的新型耕作方式[3]。
基于保护性耕作开发的农业机械有:免耕播种机、深松机、浅松机、秸秆粉碎机、秸秆还田机等[4]。
据山东省89个县市区759个监测点数据对比,免耕播种保护性耕作小麦较传统耕作增产543kg/hm2,增产幅度达8.41%[5]。
到2013年,山东省免耕播种机数量已达14.07万台套[1]。
常用秸秆还田机有锤爪式、弯刀式、直刀式、秸秆粉碎灭茬还田机以及秸秆切碎灭茬还田机。
锤爪式秸秆还田机主要用于山东东部地区,工作效率为0.2~0.4hm2/h,留茬高度小于7.5cm。
直刀式秸秆还田机数量较多,在山东省西部和北部地区应用广泛,作业效率可达0.47~0.67hm2/h。
秸秆粉碎灭茬还田机主要应用于山东省西南地区,灭茬深度:2~5cm,作业幅宽:1.3~1.5m,工作效率:0.2~0.4hm2/h。
秸秆切碎灭茬还田机,切碎长度小于9cm,纯工作效率:0.67~1.33hm2/h[6]。
至2013年,玉米秸秆还田247.4万hm2、小麦秸秆还田238.27万hm2,分别占适宜面积的82%、65%。
机收—秸秆还田—深松(深耕)—机播“一条龙”作业233.33万hm2,保护性耕作113.2万hm2,深松作业57.33万hm2[1]。
2全程机械化山东省小麦、玉米两大主要粮食作物已基本实现生产全程机械化。
20世纪90年代,山东省小麦生产已经实现了全程机械化。
2010年,玉米耕、种、收综合机械化程度已达88.75%,其中机收率达71.5%,在全国率先实现了玉米全程机械化[7]。
2013年,山东省供销社在全省5个县进行棉花播种、喷药、化控及采摘的全程机械化试点。
为了解决棉花收获问题,山东省供销社直属企业天鹅棉机公司及其在美国的研发中心联合国内知名研究所,经过5年共同研发,成功研制出完全民族品牌的采棉机[8]。
山东省力争到2020年全省基本实现棉花生产全程机械化。
目前,山东省已经研发了适合果园全程机械化生产的配套农机装备,从果园土壤管理、施肥管理、病虫害防治、整形修剪到越冬防寒等全程的系列配套农机装备[9]。
3农业机械智能化山东省积极推进农业智能化建设,“大棚管家”、“智慧稻草人”等农业智能管理平台得到实际应用。
“大棚管家”智能农业管理系统由无线传感器、远程控制端和信息管理平台组成,实现对大棚内信息的监测,并通过手机进行远程控制。
目前寿光已经有150个大棚安装了“大棚管家”[10]。
“智慧稻草人”农业智能管理系统通过收集田间数据、视频监控作物生长情况,实现作物远程可视化管理。
通过信息化服务网络,禹城市机械耕作成本平均降低40%,农田灌溉用水量平均减少20%,肥料利用率提高10%。
无人机在植保方面优势明显,2013年山东省农用飞机数量为16架。
2012年10月份山东省引进3架无人植保直升机,单机日作业500亩以上,促进了山东省农作物病虫害专业化统防统治向纵深发展[11]。
在无人机的研发方面也取得很大成就。
如2015年天禧农业研制的航空植保无人机TXN-2600A,高储能聚合物锂电池发动机作动力,自主设计智能飞行控制系统,具有国际先进水平,作业幅宽2~5m,防治效率达0.67~2hm2/架次。
4农业合作社山东省通过财政补贴政策、项目资金倾斜等措施,壮大农机化服务组织。
至2013年6月,山东省工商登记注册的农民合作社数量82651家,注册成员79.54万个,成员出资总额1373亿元,农民合作社登记总数、成员出资总额均居全国首位[12]。
山东省的农业合作社发展迅速,但是规模小,资产规模50万元以下的合作社占到总数的近40%。
有些合作社经营散漫,运行机制不完善,参社人员积极性不高,相对分散,未能发挥合作社的作用。
5区域特色由于在地势、气候及经济发展水平等方面的差别,形成了不同的区域种植以及农业机械发展特色。
52第53卷第10期孙妮娜等:山东省农业机械发展现状及趋势2012年潍坊市农机总值达82亿元,农机总动力达1185万kW,分别占全省的11%和12.4%,主要农作物综合机械化水平达到79%[13]。
其中寿光是中国的蔬菜之乡,大棚蔬菜种植面积达5.67余万hm2,温室大棚41万个,自动卷帘机20万台,蔬菜大棚光控设备5万台,二氧化碳肥设备3000台,节水灌溉设备4000台[14]。
烟台市是著名的水果生产之乡,据山东省农业农村经济统计资料显示,2012年烟台的水果种植面具达15.748万hm2,其中苹果种植面积为11.63万hm2。
水果管理机械得到一定的发展,其中包括:果园多功能管理机、苹果苗木培育专用机械、凯祥XGJ-SZ多功能苹果选果机、节药型高效果园喷雾机等。
但存在一定机械损伤,应用范围不广、生产成本高等问题。