莫麗萍
(環(huán)江毛南族自治縣思恩鎮(zhèn)農(nóng)機管理站,廣西 環(huán)江 547100)
環(huán)江毛南族自治縣(下文簡稱環(huán)江縣)位于廣西西北邊陲、云貴高原南麓,是國家鄉(xiāng)村振興重點幫扶縣。縣境內(nèi)山地面積占51.9%,丘陵面積占42.11%,水域面積占5.99%,素有“八山一水一分田”之稱,由于地理環(huán)境的限制,難以引進大型農(nóng)機設(shè)備,嚴重影響該地農(nóng)業(yè)產(chǎn)量。因此,圍繞著環(huán)江縣的地理情況,對山地農(nóng)業(yè)機械的使用特點進行探索與分析,可為我國農(nóng)業(yè)機械的發(fā)展提供一定借鑒與參考。
環(huán)江縣耕作人口多,耕地面積大,但是農(nóng)業(yè)發(fā)展較為落后。根據(jù)環(huán)江縣統(tǒng)計局頒布的《環(huán)江毛南族自治縣2022 年國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報》,在2022年,該縣農(nóng)業(yè)產(chǎn)值僅為18.76 億元。這是由于環(huán)江縣屬于多丘陵地區(qū),大型農(nóng)業(yè)機械難以推廣使用,與此同時,專門為山區(qū)生產(chǎn)的小型農(nóng)業(yè)機械數(shù)量不但相對較少,且使用體驗不佳。因此,圍繞著山地的特殊性,發(fā)展與之契合的農(nóng)業(yè)機械,對農(nóng)業(yè)增產(chǎn)具有重要的推動作用。
1)收獲機械。秋收時,在環(huán)江縣的丘陵地區(qū),難以開展大型機械化作業(yè),嚴重影響收獲效率。筆者在此以玉米收獲為例進行分析。就目前而言,環(huán)江縣農(nóng)戶采用的收獲機械主要有兩種——手扶式多行割曬機與手扶式單行收獲機。農(nóng)戶在使用單行收獲機的過程中,每次作業(yè)時,僅能收獲一壟,作業(yè)效率相對較低;割曬機在運行的過程中,僅能割倒放鋪玉米秸稈,不能收獲果穗,且無法開展集糧、剝皮工作,導致此類工作依舊需要人工參與,使收獲效率遠遠達不到預期水平。
2)播種機械。在環(huán)江縣,農(nóng)戶所用的播種機的結(jié)構(gòu)以半自動化手扶式為主,此類設(shè)備通常帶有行進輪。此類設(shè)備運行的過程中,農(nóng)戶發(fā)動小型柴油機,并通過皮帶(鏈條)為行進輪提供動力,為確保工作正常,農(nóng)戶需要對平衡與方向進行控制,在播種時,僅能播種1~2 行,效率較低,但其靈活性好,符合環(huán)江縣多丘陵的地理狀況。
3)中耕機械。正如前文所述,環(huán)江縣屬于多丘陵地區(qū),因此在使用機械進行耕作的過程中,全機械化的農(nóng)用車的靈活性與行進能力大打折扣。因此,環(huán)江縣農(nóng)戶在丘陵地帶進行耕地作業(yè)時,所采用的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設(shè)備以兩輪手扶式拖拉機為主,該設(shè)備屬于半自動化設(shè)備,依舊需要人工參與,耕作效率較低,工作人員體力消耗大,對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有較大影響[1]。
在山地丘陵地區(qū)進行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)時,經(jīng)常需要轉(zhuǎn)移或是轉(zhuǎn)彎掉頭,大型農(nóng)機難以滿足實際生產(chǎn)需求,而中小型農(nóng)機具有機動性強的特點,可以更加迅速、靈活地完成生產(chǎn)任務(wù)。此外,中小型農(nóng)機結(jié)構(gòu)簡單,農(nóng)戶容易掌握其使用方式與故障維修技術(shù)。因此,中小型農(nóng)機在山地丘陵地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有顯著優(yōu)勢,廣受環(huán)江縣農(nóng)戶的青睞與喜愛。相比于小型農(nóng)業(yè)機械,中型農(nóng)業(yè)機械適合在坡度相對較緩的耕地使用,具有生產(chǎn)效率高和勞動強度低的特點,能夠有效提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。
以背負式玉米收割機為例進行分析。背負式玉米收割機具有較小的體積和重量,使用背負式玉米收割機,農(nóng)戶可以輕松地穿梭在玉米地中,在復雜的丘陵地形上進行操作。同時,背負式玉米收割機采用先進的刀具設(shè)計和收割方式,能夠?qū)⒂衩浊o割斷得更加整齊均勻,減少損失和浪費。此外,背負式玉米收割機的操作相對簡單,只需一個人背負設(shè)備進行操作即可。操作人員可以通過手柄或按鈕來控制和調(diào)整收割機的工作狀態(tài),具有較高的操作性和靈活性。但是由于背負式玉米收割機的重心相對較高,而且工作部件位于前方,這會導致在坡度較大的地形上容易失去平衡,增加翻車和傾斜的風險,不僅可能損壞設(shè)備,還可能造成操作員受傷[2]。
小型農(nóng)業(yè)機械的主要動力有二,即手扶拖拉機或小型拖拉機,相比于大中型機械,小型農(nóng)業(yè)機械具有功能單一、生產(chǎn)效率低且須人力輔助的缺陷。然而,在具有大坡度的地區(qū),小型農(nóng)業(yè)機械可以滿足更大坡度的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)作業(yè)需求,并減輕農(nóng)戶的體力消耗,故此依舊具有不可替代的地位[3]。
我國農(nóng)業(yè)機械研究和發(fā)展的主要目標是對大型農(nóng)機的自動控制系統(tǒng)進行進一步的完善。但對山地農(nóng)機缺乏重視,導致山地農(nóng)機的發(fā)展無法達到預期水平,主要原因有以下兩點:第一,山地地區(qū)通常是經(jīng)濟相對欠發(fā)達的地區(qū),農(nóng)民購買農(nóng)機設(shè)備的能力較弱,導致市場規(guī)模偏小,降低了企業(yè)投入研發(fā)和生產(chǎn)的積極性。第二,山地地區(qū)的特殊地理環(huán)境和氣候條件,使得山地地區(qū)農(nóng)機設(shè)備需要具備更高的穩(wěn)定性、適應(yīng)性和靈活性[4]。然而,研發(fā)和制造這樣的農(nóng)機需要克服諸多技術(shù)難題,包括抗震能力、坡地作業(yè)能力、越野能力等。這些技術(shù)難題往往增加了研發(fā)和制造成本,導致企業(yè)不愿投入。
與此同時,適合山地地區(qū)的中小型農(nóng)業(yè)機械所用結(jié)構(gòu)以背負式結(jié)構(gòu)為主,即設(shè)計者將拖拉機與農(nóng)機結(jié)構(gòu)相結(jié)合。相比于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式,此類型農(nóng)業(yè)機械可以有效滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需求,且價格低廉,適合經(jīng)濟收入不高的農(nóng)戶。但值得重視的是,由于拖拉機結(jié)構(gòu)的限制,導致以GPS 系統(tǒng)、紅外線傳感器為代表的新興技術(shù)無法在這些機型上實現(xiàn),嚴重影響了農(nóng)機的發(fā)展。同時,農(nóng)機生產(chǎn)企業(yè)在制定發(fā)展策略的時候,通常將主要精力集中到大型農(nóng)機的研發(fā)工作上,這一現(xiàn)象致使大型農(nóng)機與中小型農(nóng)機之間的技術(shù)差距不斷拉大,嚴重影響了山地地區(qū)的農(nóng)業(yè)發(fā)展[5]。
根據(jù)智研咨詢提供的數(shù)據(jù),農(nóng)村居民家庭戶主文化程度普遍偏低,2019 年,初中學歷占比達50.8%,小學學歷占比仍有32.5%。但現(xiàn)如今,環(huán)江縣農(nóng)戶在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中所使用的中小型農(nóng)機,操作過于復雜,導致部分受教育程度偏低的農(nóng)戶極易對山地農(nóng)機產(chǎn)生畏難心理,這一情況對農(nóng)機的推廣與發(fā)展極為不利。
正如前文所述,在山地地區(qū)進行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的時候,農(nóng)業(yè)機械難以直接應(yīng)用于坡度較大的地區(qū)。為了解決這一問題,我國農(nóng)機研究機構(gòu)與農(nóng)機生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)提高對山地地區(qū)農(nóng)業(yè)機械研發(fā)的重視程度,對其進行深入的研究與探索,提升山區(qū)農(nóng)業(yè)機械化生產(chǎn)的效率與質(zhì)量[6]。在進行山地地區(qū)農(nóng)業(yè)機械研發(fā)的過程中,應(yīng)對以下幾點進行深入分析與探索。
第一,底盤研究。底盤是山地農(nóng)機不可或缺的重要組成部分,山地農(nóng)機的底盤需要具備足夠的承載能力,以承受農(nóng)機自身的重量以及附加負荷。這樣可以保證農(nóng)機在山地環(huán)境中穩(wěn)定運行,避免因為底盤失效而發(fā)生意外。同時,山地地形不平坦,農(nóng)機在工作過程中會受到顛簸和振動的影響。良好的底盤設(shè)計可以有效減少振動對農(nóng)機結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)的破壞,提高機械的可靠性和使用壽命。此外,山地農(nóng)田地勢變化大,不同作業(yè)場地可能需要不同的底盤高度。因此底盤的高度調(diào)節(jié)能力可以使農(nóng)機適應(yīng)不同山地地貌,保證作業(yè)質(zhì)量和效率。
第二,結(jié)構(gòu)優(yōu)化。在環(huán)江縣丘陵地區(qū),其耕地具有坡度較大的特點,農(nóng)業(yè)機械如果想要正常運行,其重心應(yīng)降低,從而降低翻車事故發(fā)生的概率。在滿足結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的基礎(chǔ)上,有關(guān)企業(yè)(機構(gòu))還應(yīng)對平原作業(yè)與坡地作業(yè)的實際效果差異進行分析,并以此為依據(jù),對農(nóng)機的工作結(jié)構(gòu)進行修改與調(diào)整。
第三,安全性優(yōu)化。安全是生產(chǎn)的第一要素,但是在山地地區(qū)進行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)作業(yè)時,農(nóng)機易出現(xiàn)安全事故,嚴重威脅農(nóng)戶的生命財產(chǎn)安全。因此,有關(guān)企業(yè)應(yīng)重視安全措施的設(shè)計工作,首先,確保農(nóng)機結(jié)構(gòu)牢固可靠,能夠承受復雜的山地環(huán)境和工作條件。其次,農(nóng)機在山地工作時需要頻繁剎車,因此制動系統(tǒng)應(yīng)當設(shè)計合理,杜絕制動失效問題。再次,為農(nóng)機設(shè)置合適的安全護欄和防護裝置,以防止工作時發(fā)生意外傷害。例如,安裝護欄和防護板來防止物體飛濺傷人、設(shè)置安全開關(guān)以避免誤操作等。最后,在設(shè)計農(nóng)機的過程中,設(shè)計者應(yīng)添加安全提示標志,包括但不限于:1)警示標志,用于提醒周圍人員注意農(nóng)機的現(xiàn)存和潛在危險。例如,黃色三角形標志上可能會標有“警告”“危險”“注意”等字樣。2)禁止標志,用于指示不允許進行某些行為或進入特定區(qū)域。例如,禁止入內(nèi)、禁止通行、禁止觸摸等。3)規(guī)范標志,用于指示正確操作或執(zhí)行特定任務(wù)的方式。例如,標明正確的操作步驟、安全距離要求、緊急停止按鈕等。4)提示標志,用于提醒農(nóng)機操作人員應(yīng)注意的事項或特殊情況。例如,低頭禁止、注意行走道、防護裝置使用等。5)操作警示標志,用于提醒操作人員關(guān)注控制臺上的指示燈、按鈕和開關(guān)的位置和功能[7]。
就目前而言,由于背負式結(jié)構(gòu)對拖拉機設(shè)備的依賴,環(huán)江縣所使用的中小型農(nóng)業(yè)機械,普遍存在技術(shù)落后于時代發(fā)展的問題。為了解決這個問題,有關(guān)機構(gòu)應(yīng)當擺脫背負式農(nóng)業(yè)機械的限制,研發(fā)專門用于山地的小型自走式山地專用農(nóng)機。相比于背負式農(nóng)業(yè)機械,此類新型農(nóng)機能夠應(yīng)用諸多先進的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù),包括但不限于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、衛(wèi)星定位技術(shù)、電子控制技術(shù)與液壓控制技術(shù)等,從而提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率與質(zhì)量[8]。
例如,通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù),可以實時監(jiān)控山地農(nóng)機的運行情況和工作狀態(tài);通過傳感器和攝像頭等設(shè)備,可以實時監(jiān)測農(nóng)機的油耗、溫度、濕度等參數(shù),并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h程服務(wù)器上進行分析和管理,保證農(nóng)機能夠正常運行;通過GPS 技術(shù),農(nóng)戶可以隨時隨地掌握農(nóng)機的運行軌跡,如果發(fā)現(xiàn)問題,可及時對其進行調(diào)整,避免重復耕作的問題,提高工作效率;應(yīng)用液壓系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)快速、平穩(wěn)的動作調(diào)節(jié),使得農(nóng)機在復雜山地地形中行駛得更加穩(wěn)定,減少地形變化對農(nóng)機的影響。
應(yīng)確保山地農(nóng)機的設(shè)計簡單易懂,操作簡便,可采用以下方式實現(xiàn):1)盡量減少農(nóng)機的零部件數(shù)量,簡化結(jié)構(gòu),降低維修難度和成本,并使用標準化零部件,方便更換和修理;2)向農(nóng)民提供農(nóng)機使用和維修的培訓和教育,幫助其充分了解農(nóng)機的性能、操作方法和維護技巧;3)有關(guān)部門在推出農(nóng)機后,應(yīng)定期或不定期地通過調(diào)查問卷、網(wǎng)絡(luò)調(diào)查等方式,詢問農(nóng)戶的使用感受,并以此為依據(jù),對現(xiàn)有機械構(gòu)造進行調(diào)整與修改,從而使山地農(nóng)機能夠更好地滿足農(nóng)戶的實際生產(chǎn)需求[9-10]。
總而言之,采用山地農(nóng)業(yè)機械可提高丘陵地區(qū)的農(nóng)業(yè)產(chǎn)量與農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì),從而提高農(nóng)村人口的經(jīng)濟收益。因此,環(huán)江縣應(yīng)貫徹落實《“十四五”全國農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展規(guī)劃》《廣西農(nóng)業(yè)機械化高質(zhì)量發(fā)展“十四五”規(guī)劃》《廣西農(nóng)業(yè)機械化改革發(fā)展實施方案(2022—2025 年)》等文件精神,認真分析本地區(qū)山地農(nóng)業(yè)機械的使用特點,并以此為依據(jù),制定與之契合的發(fā)展方向,將其真正落實到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,提高農(nóng)民群體的經(jīng)濟收益,促進鄉(xiāng)村全面振興。