加快丘陵山区农业机械化发展进程的思考_刘龙龙.pdf

Agriculture Mechanization Research 农机化研究 2021 年 3月上 我国丘陵山区农业机械化总体水平偏低 发展进程 缓慢 这是我国农业机械化发展的一块显而易见的短板 丘陵山区农业机械化发展也成为近期相关领导 专家讨 论的焦点 为破解丘陵山区农业机械化发展缓慢的难题 补齐我国农业机械化发展的短板 本文结合淄博市丘陵 山区农业机械化发展的实际 对丘陵山区农业机械化工 作进行了思考分析 为加快丘陵山区农业机械化发展进 程提供有效的决策依据和发展思路 促进丘陵山区农业 机械化的快速发展 1 加快丘陵山区农业机械化发展的必要性 1 1 促进区域间农业机械化均衡发展 截至 2019 年 淄博全市农作物耕种收综合机械化水 平达到 91 09 而南部丘陵山区的这一机械化水平仅为 73 29 远远落后于北部平原地区 从农机化全面发展 看 只有加快丘陵山区农业机械化发展 才能切实改善作 业方式 提升丘陵山区农机化水平 逐步改善丘陵山区与 平原地区农机化发展不平衡的问题 从而促进全市农机 化水平的整体提高 1 2 助力脱贫攻坚和乡村振兴 丘陵山区落后的主要原因就是农业的落后 而农业 落后的根本原因就是生产力的落后 无论从粮食安全 扶 贫 乡村振兴 还是从全国经济社会协调发展的角度来 说 丘陵山区的农业都应得到高度重视 1 通过加快丘陵 山区农业机械发展 能够有效发挥农业机械作用 解放生 产力 提高劳动生产效率 节本增效 增加农民收入 促进 劳动力转移 从而促进丘陵山区产业的转型升级和结构 调整 助力脱贫攻坚 促进乡村振兴 2 淄博丘陵山区基本情况 淄博丘陵山区主要在南部区域 涵盖淄川 博山和沂 源 海拔在 600m 130m 之间 地貌主要有马头丘陵和坪状 高丘等 现有耕地面积为 100 93 万亩 占淄博耕地面积的 31 78 其中淄川区 博山区 沂源县分别为 40 04 万亩 16 39 万亩 44 5 万亩 耕地坡度 6 15 的 37 7 万亩 15 25 的 16 5 万亩 属典型的丘陵山区地貌 其主要特征 1 耕地面积碎小分散 沟 坎 坡较多 2 亩以下的地块占多 数 2 耕地土层薄 土壤质地多样 沙土 粘土 厚度在 40cm 50cm 之间 3 水资源缺乏 干旱问题比较突出 水 土流失严重 靠天吃饭现象依然存在 抗御自然灾害能力 差 4 由于城市化进程的不断加快 丘陵山区农村劳动力 严重不足 存在土地撂荒地现象 5 农作物种植种类呈现 多样性 主要有小麦 玉米 大豆 花生 马铃薯 红薯 蔬 菜 中草药等 以林果种植为主 其中常年小麦种植面积 6 45 万亩 玉米种植面积为 20 18 万亩 3 淄博丘陵山区高标准农田建设情况 近几年 淄博农业综合开发部门在淄川 博山 沂源部 分丘陵山区围绕林果业生产实施了以水 电 路 桥 涵等 基础设施为主的高标准农田建设 开发建设力度和扶持力 度不断加大 2019 年安排高标准农田建设面积 14 69 万 亩 其中淄川 3 8 万亩 博山 3 8 万亩 沂源 7 09 万亩 项 目涉及 23 个镇 131 个村 项目总投资 1 909 7 亿元 2020 年安排高标准农田建设面积 19 26 万亩 其中淄川 4 3 万亩 博山 5 96 万亩 沂源 9 万亩 项目总投资 2 889 0 亿元 通过架桥修路改善了运输通行条件 方便了农民林 果及时运输 通过钻井 俢渠 造涵引水 拉电改善了灌溉 条件 有效推动了林果生产 但是 丘陵山区的高标准农 田建设并没有把农田适宜大中型机械作业的 宜机化 改 造纳入其中 没有进行土地整理 没有从根本上解决大中 型机械能进地 能作业的问题 4 淄博丘陵山区农业机械化发展现状 当前 全市农机化发展正处于从高速发展向高质量发 展的转型时期 发展势头良好 截至 2019 年底 淄博市农 机总动力达 243 万 kW 主要农作物薄弱环节生产机械化 取得重点突破 畜牧业 林果业 渔业 设施农业和农产品 初加工业机械化装备有了良好发展 但农业机械化发展 不平衡 不协调 装备结构不合理 扶持政策滞后 土地规 模经营与农业基础条件不适应等问题逐步显现 丘陵山 区机械化发展慢 大型高效先进农机具使用率低 截至 加快丘陵山区农业机械化发展进程的思考 刘龙龙 淄博市农业机械事业服务中心 山东 淄博 255000 摘 要 丘陵山区农业机械化发展关系到丘陵山区农业综合生产能力 对丘陵山区的农业和社会发展意义重大 本文结 合淄博市丘陵山区农业机械化发展的基本情况 详细分析了加快丘陵山区农业机械化发展进程的必要性 制约丘陵山区 农业机械化发展的主要因素 并为提高丘陵山区农业机械化发展水平提出了包括加快农业基础设施建设 加强专业合作 社功能建设 强化基层农机化服务队伍 发挥财政补贴作用 推广适宜机械等几点建议 关键词 丘陵山区 农业机械化 小型农机具 专业合作社 中图分类号 F323 3 文献标志码 A 文章编号 1672 3872 2021 05 0066 03 作者简介 刘龙龙 1990 男 山东东营人 本科 农业经济师 研究方向 农机化生产服务 智慧农机新技术推广 农 业经济发展等 66 农机化研究 Agriculture Mechanization Research2021年 3月上 2019 年底 淄博市丘陵山区农机总动力为 61 37 万 kW 占淄博农机总动力的 25 26 农作物耕种收综合机械化 水平为 73 29 比平原地区低近 18 个百分点 1 从农机 装备情况看 农机装备 配套水平低 主要作业机械是以 微耕机 田园管理机为主的小型机械 2 从作业环节看 大多数地块无法使用大中型机械进行耕 播 收等农机作 业 仍存在半机械化生产 手工生产 3 从农机社会化服 务看 能够进行农机作业 农机销售 农机维修综合农机 服务的农机合作社少 服务范围小 服务能力弱 三个区 县共有农机专业合作社 28 个 其中可以进行综合性农机 服务的农机合作社仅有 1 个 4 从发展历程看 长期以来 由于各级对农机化重平原 轻山区的思路 对适应丘陵山 区农机装备研发投入少 导致适宜山区丘陵的成熟农业 机械装备 技术供应不足 5 丘陵山区农业机械化发展的制约因素 5 1 农业基础设施薄弱 地形复杂 地块不规则 山区农业基础设施相对落后 生产道路等条件相对 较差 山区地势凸凹不平 地形 地块复杂 机械作业受限 地块小不连片 作业场地狭窄 单位面积的农机投入成本 增加 大中型的农机具难以推广使用 目前 丘陵山区农 民自用购置的微型农机具 动力小 效率低 只能缓解山 区农民的劳动强度 不能解决山区现代农业发展的需要 5 2 土地分散经营 种植品种杂乱 山区耕地分散 地势高低不平 各种作物混杂种植 成熟期参差不齐 大规模推广应用农业机械受到制约 影 响了科技含量高和大中型农业机械的推广使用 农业机 械的优势不能充分发挥 土地分散经营使单户农民购置 农机投入成本加大 农机使用效率降低 而购置大型机械 的经济效益差 难以收回投资 小型机具的配套难 影响 了新机具的推广应用 制约了山区农机化发展的进程 5 3 农机装备和技术供给不足 难以满足丘陵山区 作业需要 丘陵山区对发展农业机械化呼声日渐高涨 但农机装 备和技术供给不足 缺乏与多元化需求相适应的农机装备 和技术 适宜丘陵山区的农机化技术装备供给不足 在平 原地区可广泛使用的机型 很难适应丘陵山区作业 2 存在 配套农机具少 小型农机具较多 大中型农机具少 种植 机械和耕作机械多 收获机械少等现状 不能满足山区特 色农业生产的需要 丘陵山区主要农作物生产加工等环 节机械品种不多 许多生产环节基本还是空白 农机品 种 作业项目和农机化服务不适应农业结构调整和农民 增收的需要 5 4 山区农民收入低 购买力弱的现状短期内难以改变 人均种植面积小 种植规模小 效率低 经济效益差 导致购买力弱 农机购置补贴政策实施以来 由于农业机 械的生产和销售也主要以大中型农业机械为主 但对于 适宜于山区的一些特定种类机具 如手扶拖拉机 旋耕 机 微耕机 植保机械等 没有实行重点倾斜和扶持 丘陵 山区绝大数是经济欠发达地区 且国家对丘陵山区农机政 策扶持力度不够大 即使有部分适合的农机具也无力购 买 这样就制约了农机具在丘陵山区的推广 3 思想认识 上的误区与山区复杂地形地貌的客观限制 使山区的农机 化基础越来越薄弱 与平原地区的购买力 农业效益差距 也越来越大 5 5 农机化投入少 地方财力不足 目前 扶持丘陵山区农机化发展的政策主要有省级以 上农机购置补贴政策和高标准农田建设等项目 不能满足 丘陵山区农业生产和农民生活以及农村经济发展需求 同 时 地方财政对新型农机推广等经费投入不足 造成农机 管理 技术推广和培训等职责弱化 基层农机机构不够健 全 人员不够充实 制约了农机化科技推广 示范试验 技 术培训等工作的开展 6 提高丘陵山区农业机械化水平的几点建议 6 1 加快农业基础设施建设 化零为整 增加高标准农田和土地综合整治覆盖面 因地制宜 加强土地流转 租赁 代管 三权分置等政策引 导 形成连片 集约化生产区域 对丘陵山地进行标准化整 治和改良 对田间道路 节水灌溉等统一标准建设 加快制 约丘陵山区农业发展的机耕道 水利设施等基础设施建 设 为实现农业生产全程机械化创造条件 6 2 加强专业合作社的功能建设 变 分散经营 为 规模化经营 增强合作社对新技 术 新机械的示范引导作用 加强合作社功能建设 以合 作社为主体 推广新式农机具 对拥有农机数量多 辐射能 力强的农机合作社实行项目扶持 推进山区农民专业合 作社的规模经营 把分散的农户组织起来 推进农业分散 经营转向规模化经营 让原本分散的丘陵山地逐步集中 便于农事管理 实施机械化作业 让山区农民真正成为农 业适度规模经营的推动者和受益者 加大适宜丘陵山区 使用的农机新技术的推广宣传 引导农民安全 高效的使 用农机化新技术 通过提高收益来拉动丘陵山区机械化发 展的积极性 6 3 强化基层农机化服务队伍建设 加强基层农机化服务队伍建设 为丘陵山区农机化发 展提供人才 技术保障 强化基层农机技术人员的思想业 务素质 创新工作方式 在实践中探索适合丘陵山区农业 机械化发展的新路子 加强基层服务体系建设 采取 政 府 合作社 农机大户 农户 的方式 形成较为完善的服 务体系 加强硬件建设 目前农机基层管理服务组织的硬 件建设亟待加强 无论办公条件 交通工具还是试验检测 设备 都不能适应其业务职责的需求 6 4 充分发挥财政补贴作用 增加利于丘陵山区农业机械化发展项目的补贴力度 充分发挥财政资金的杠杆和导向作用 合理利用市场动 能 实行政府引导 业主主导 财政奖补及谁投入谁受益的 原则 带动社会资本 民间资本等共同参与 政府资金加 67 表 2 设计变量最优值与初始值比较 设计变量 最小安全因素 优化后 2 806 3 D mm 13 6 m kg 24 312 优化前 20 25 353 3 478 7 最大变形量 0 025 356 0 019 761 MPa 35 30 899 a 曲柄臂等效应力云图 b 曲柄臂总变形云图 c 曲柄臂安全系数云图 图 4 曲柄臂受力分析图 4 结论 1 本文应用先进的 CAE 软件对曲柄臂进行设计与分 析 提高了设计效率和实现零件轻量化 确定了曲柄臂减重 的目标区域 为曲柄臂的减重提供了一种科学设计依据 2 以零件曲柄臂提出了轻量化设计方法 首先对曲 柄臂进行数学建模 在优化空间中确定优化的对象 在静 力学下用 ANSYS Workbench 中进行数值模拟优化迭代 其优化的数值再进行疲劳分析验证零件的可靠性可达到 减重的目的 7 9 参考文献 1 高松松 基于变密度法的柔顺机构拓扑优化研究 D 成都 西 南交通大学 2018 2 白云飞 张奇峰 范云龙 等 基于能耗优化的深海电动机械臂 轨 迹 规 划 J OL 机 器 人 1 8 2020 06 07 https doi org 10 13973 ki robot 190197 3 孙晓辉 丁晓红 结构多目标拓扑优化设计 J 机械设计与研 究 2012 28 4 1 4 9 4 邱宣怀 郭可谦 吴宗泽 等 机械设计 M 北京 高等教育出版 社 2011 320 324 5 宋丽平 王聪兴 赵德祥 等 重载挂车承载梁结构拓扑优化设 计 J 现代机械 2019 1 11 14 6 邓晗 买买提明 艾尼 王晓亮 等 RSS 机座拓扑结构对径向 刚度和稳定性的影响 J 振动与冲击 2016 35 11 102 108 7 陈继文 陈清朋 胡秀龙 等 码垛机器人小臂结构轻量化设计 J 组合机床与自动化加工技术 2019 5 19 22 26 8 胡启国 周松 考虑刚柔耦合的工业机器人多目标可靠性拓扑 优化 J 计算机集成制造系统 2020 26 3 623 631 9 唐东峰 游世辉 基于可靠性的结构动态拓扑优化方法 J 湖南 大学学报 自然科学版 2017 44 10 62 67 Agriculture Mechanization Research 农机化研究 2021 年 3月上 大对山区农机化发展的投入力度 在政策 资金上向山区 倾斜 围绕山区的主导产业 通过增加补贴额度 调整补 贴结构 增加补贴比例 增加适宜丘陵山区作业的农机拥 有量 4 6 5 坚持因地制宜地推广山区农业机械 根据山区的自然条件和种植方式 积极引进 示范适 合山区使用的小型 微型耕作收割农业机械 确保山区农 机化水平持续快速稳定提高 针对山区迅速发展的林果 业 花卉业 重点引进推广种植机械 植保机械 采摘机械 修剪机械 收获后处理机械等 加快一二三产业融合发展 切实推进农业供给侧结构性改革和乡村振兴战略实施 7 结语 农业的根本出路在于机械化 丘陵山区农业机械化发 展关系到丘陵山区农业综合生产能力 对丘陵山区的农业 和社会发展意义重大 这是帮助丘陵山区人民脱贫致富 实现乡村振兴的必然选择 通过结合淄博丘陵山区农业机 械化发展情况 探索出一条适合快速提高丘陵山区农业机 械化水平的道路 助力脱贫攻坚 实现乡村振兴 参考文献 1 陈建 土地宜机化整治对丘陵山区农业机械化发展影响的研 究 J 四川农业与农机 2018 6 9 10 2 罗锡文 对发展丘陵山区农业机械化的思考 J 农机科技推广 2011 2 17 20 3 陈进 陈敏 亚洲发达国家及地区丘陵山区农业机械化发展的 经验与启示 J 四川农机 2009 5 33 35 4 黄梓晋 加快丘陵山区农业机械化的途径及措施 J 南方农机 2021 52 1 68 69 上接第 61 页 68