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农机装备更新换代对农业生产效率的影响研究

2024-10-24 80 上传者：管理员

摘要：新型农机装备的广泛应用，大大提高了农业生产力，对农田生态环境和农业可持续发展产生了重要影响。基于此，文章分析了农机装备更新换代的内涵、新型农机技术特点，阐述了农机装备进步对农业生产效率的影响机制，即通过提高作业效率、促进规模经营、改善生态环境、增强抗风险能力等方面提升农业生产效率。研究表明，持续推进农机科技创新，构建农机社会化服务体系，完善农机报废更新机制，将进一步发挥农机装备优化升级对农业生产效率提升的重要作用。

关键词：
农业可持续发展
农业生产力
农业生产效率;
农机装备
更新换代
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1、农机装备更新换代的内涵与模式分析

1.1 农机装备更新换代的主要类型与路径

农机装备更新换代是指通过技术革新和产品优化，使农机装备保持在领先水平，以适应农业生产发展的需要[1-2]。它主要可以划分为渐进式更新、模块化更新和重构更新三种类型。渐进式更新属于小幅改进，在原有产品基础上进行局部参数和结构优化，投入成本较低，更新速度较快，但创新度有限。模块化更新则针对核心组件和功能模块进行提升，需要调整产品设计，投入较大，周期较长。重构更新是指每隔一定年限对整台机械的技术方案和工艺流程进行重新设计，研发投入高且周期长，但可以实现整体性能的重大提升。三种更新类型的主要指标比较如表1所示。

表1 农机装备更新换代类型的主要指标

在路径选择上，大型农机企业通常采用渐进式更新与重构更新相结合的策略，通过小幅改进积累与定期全面升级实现技术持续领先；中小企业则更倚重渐进式和模块化相结合的更新模式，通过细微创新不断优化积累实力。可以说，不同更新策略都在有力推动着农机装备的可持续发展，为我国农业现代化建设提供坚实的装备保障。

1.2 新型农机装备的技术特点与优势

随着农业机械化、信息化和智能化的不断发展，新型农机装备在结构设计、能源系统、自动控制等方面都实现了重大突破，呈现出高效环保、精准智能的明显技术特征。在结构设计上，新型拖拉机整机质量减轻10%以上，传动系统效率提升5%左右，油耗和机械损耗大幅下降[3]；精密作业机具设计更加人性化，噪声在60 dB以下，有效减轻操作强度。新能源系统方面，电动拖拉机和混合动力拖拉机的市场份额达到10%以上，锂电池系统能量密度提高20%，续航里程超过80 km，零排放更加环保。自动控制与信息化应用也取得长足进展，具备立体定向和自动避障功能的拖拉机占比超过15%，测力装置和精准喷灌系统的配套率超过60%。智能辅助驾驶技术可以提高作业效率15%以上，减少重复劳动，降低技术操作要求。可以说，新型农机装备在综合性能、精度控制、智能化水平等方面都实现了大幅提升，具有效率高、精确、环保和易操作的显著技术优势[4]。这为我国推进标准化农机作业，发展特色高效农业，实现农业机械化发展目标提供了可靠和先进的装备支撑。

2、农机装备更新换代对农业生产效率的影响机制

2.1 提高农机作业效率

新型农机装备在传动系统、作业组件和智能控制等方面的技术创新，显著提升了农机的作业效率和精准度。具体来看，新型拖拉机传动系统采用高强度材料和流体动力传动，传动功率提高10%以上[5]；精密作业机具通过优化设计，作业组件质量减轻30%，操作阻力下降超过15%，作业精度提高了近一倍。这些技术创新直接提升了作业效率，如表2所示。

表2 新旧农机装备作业效率比较

从表2中可以看出，在同等作业条件下，新型农机装备的作业效率显著提升，精准度也有很大改善。这主要归因于传动系统效率提高、操作阻力降低、自动控制水平提升等多方面技术创新。新型农机的应用大大提高了作业效率，降低了作业成本，也使机械化作业更加精准和规范[6]。这将有效缩短农时，降低劳动强度，是推动我国农业生产效率整体提升的重要动力。

2.2 促进农业规模化生产

新型大功率农机的广泛应用，有力促进了我国农业生产从小规模向适度规模化经营发展。目前，大中型拖拉机在我国农机总动力中占比已超过60%，大功率机械化作业装备成为推进农业规模经营的重要手段。具体来看，100马力以上大拖拉机传动效率高、耕整能力强，配备大作业机具能够实现对大面积连片农田的高效整地、播种、施肥、灌溉等作业[7]。例如，通过100马力拖拉机与9 m大型农机联合作业，每天可耕作面积达到60～80亩，年作业能力可达1 500亩以上，显著提高了作业面积和效率。除大拖拉机外，大马力联合收割机、玉米联合收获机等大型作业机具，也实现了收获面积和效率的历史性突破。一台6～8 m玉米联合收获机，每天作业面积可达100亩以上，而过去只能依靠人工收获20余亩。可以说，大功率农机的广泛应用改变了传统小规模分散种植的局面，使规模化、机械化作业成为可能，大大提升了单位面积作业效率和农业劳动生产率，促进了农业生产社会化服务和专业化分工，降低了单位产品成本。

2.3 改善农田生态环境

新型农机装备的广泛应用，也对改善农田生态环境产生了积极影响，这对提高农业生产效率具有重要意义。一方面，新型农机传动效率高、能耗低，大大减少了施肥、灌溉等作业过程中的污染排放。测试表明，与老旧农机相比，新型低排放柴油拖拉机工作时氮氧化物排放量降低了30%以上，有效改善了机械作业过程中的大气环境。另一方面，精准作业技术的运用也减少了化肥、农药的过量使用[8]。例如，新型变量喷灌设备可以根据作物需肥规律精确施肥，使化肥利用率提高20%以上，农药减少使用15%左右。减少多余化学物质的使用，不仅节约了生产成本，也显著减轻了对土壤环境的破坏。最后，新型农机传动效率高，轮胎设计合理，大大降低了对土壤的压实作用。具体数据显示，相比老旧农机，新型低压轮胎拖拉机每亩过碾压作用减少了30%以上，有效改善了土壤物理性状。可以说，新型农机的应用从源头上减少了对农田生态环境的破坏，保持了土壤肥力，改善了作物生长条件，这对于持续提高单位面积产量，增强农业抗风险能力具有重要意义。随着新能源农机比例的持续提升，农机装备更新将为建设资源节约型、环境友好型现代农业体系提供更加有力的装备保障。

2.4 增强农业抵御风险能力

新型农机装备的应用，增强了我国农业抵御自然灾害和市场风险的能力，减少了损失，提高了农业生产的整体效率和稳定性。一方面，大功率机械化作业装备缩短了农时，扩大了作业窗口，提高了抗灾害能力。以麦类机收为例，新型联合收割机每天作业能力是人工的数十倍，不仅大幅提高了收获速度，还可以按时完成收割，避免自然灾害带来的损失。另一方面，标准化作业和精准化管理也增强了抵御市场风险的能力[9]。例如，新型播种机提高了单位面积产量，配备精准施肥喷灌系统按需施肥可节约成本，大幅降低了农产品价格波动对种植户的影响。同时，模块化设计使农机具可以快速调整适应不同作物品种，提高了其适应市场变化的灵活性。总体来看，新型农机为农业生产提供了硬件支撑，标准化作业提高了管理水平，不仅直接带来了产量效益，也增强了农业经营的稳定性和抗风险能力。随着农业智能化和数字化建设的深入，农机装备的辅助决策功能也将不断增强，为提升农业抵御多种不确定性风险的能力提供更加有力的支持。

3、农机装备更新换代提升农业生产效率的策略

3.1 构建高效农机社会化服务体系

为更好发挥农机装备更新换代对农业生产效率提高的促进作用，需要构建完善的农机社会化服务体系，实现大型农机的集约化使用[10]。一是积极培育农机作业社会化服务组织。通过政策扶持，鼓励龙头农机企业或专业合作社采购大功率农机，组建作业队，采取订单受理方式为周边农户提供耕种、收割等农机作业服务。二是建立健全农机作业质量监管和评价机制。制定标准化作业流程，监督作业组织落实，保证作业质量。三是打造智能化调度平台。依托物联网和移动互联技术，构建精准高效的农机作业调度系统，按需调配资源，提升作业效率。四是持续加大农机作业组织的政策支持力度。除购机补贴外，还可以通过多种方式帮助农机作业组织改善服务条件、提高作业配套能力。完善的农机社会化服务体系，将更好地组织和利用大型农机，持续推动我国农业生产效率的提高。

3.2 推动科技创新，发展智能化农机装备

推动农机装备持续进步，需要大力强化科技创新，加快智能化农机的研发和应用。一方面是要加大在自动驾驶、精准定位、传感控制等核心技术上的研发投入力度，重点突破机器视觉识别、精细作业控制、信息数据处理等关键技术，推动智能农机向无人驾驶方向发展。另一方面是要构建高校、科研院所、企业深度合作的技术创新体系，发挥各方技术和资源优势，集中力量攻关，取得原创性突破。此外，要建立完善的测试平台和行业标准，开展全面系统的功能验证，形成通用的质量评价体系和数据接口标准，推进标准化建设。同时，要采取示范引导、政策支持等措施，帮助农民接受智能装备，降低推广应用门槛。科技和产业深度融合，将持续提升智能农机的性能和适用性，有效带动我国农业向精准、专业、智能方向升级，提高现代农业的生产效率和竞争力。

3.3 完善农机报废更新机制，加快老旧农机淘汰速度

为确保农机装备的技术进步对农业生产效率的持续促进作用，需要完善农机报废更新机制，加快淘汰老旧落后农机装备。首先，要按照农机类型和使用年限等因素，科学制定动态可调的报废标准，对不再适应农业作业需求的老旧装备实施淘汰。其次，建立统一高效的农机回收平台，采取财政补贴、税收减免等措施，鼓励企业回收利用报废农机，实现资源再生利用，普及农机维护知识，开展操作培训与状况检测，帮助农民延长机器使用寿命。最后，建立农机第三方检测认证机构，开展农机登记备案和定期评估，及时准确识别不合格农机。科学报废标准制定与财税支持并举，将加速淘汰落后农机，推进装备更新和技术升级，使农机进步真正转化为农业生产效率的持续提高。这是促进农机循环更新的重要举措。

4、结语

综上所述，农机装备的持续更新换代是推动我国农业生产效率提高的重要动力。新型农机的应用直接提升了作业效率和质量。同时，大功率和智能化农机促进了农业规模经营与智能化发展。展望未来，科技创新将不断推进农机装备的升级，完善的使用与报废机制也将淘汰落后产能。在多方力量推动下，我国农机装备将持续快速发展，为农业生产效率的提高提供更坚实的装备保障。

参考文献:

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[2]付艳娟.农机推广工作流程优化与形式创新[J].农机使用与维修,2023(11):83-85.

[3]张航程,马忠辉,何舒卉.碳减排政策下的农机装备智能优化作业研究[J].农机化研究,2024,46(4):140-144.

[4]丛玉刚.农机安全生产监督工作优化途径[J].当代农机,2023(5):40+42.

[5]徐振兴.推动农机报废更新工作取得新成效[J].农机质量与监督,2022(10):6-7.

[6]范利华.坚持农机与农艺融合加快发展农业机械化的实践[J].农业装备技术,2021,47(3):9-10.

[7]王珍.关于农业机械报废与更新的思考[J].南方农机,2021,52(8):96-97.

[8]赵弢.提升农机装备水平,促进绿色农业健康发展[J].农业机械,2020(4):57-58.

[9]梁晓镇.农机推广策略优化分析[J].农机使用与维修,2021(10):58-59.

[10]聂李明.浅谈农机报废更新工作开展的必要性[J].农业技术与装备,2020(2):92+94.

基金资助:2021年度哈尔滨职业技术学院校内课题“机电类专业与中小微企业技术创新融合的研究与实践”(HZY2021JE006);2021年度哈尔滨职业技术学院校内课题“基于真实生产环境的机电类专业智能制造课程教学的研究与实践”(HZY2021JE010); 2020年度哈尔滨职业技术学院校内课题“高职院校校企协同创新中心运行模式研究——以智能制造创新实训中心为例”(HZY2020JE009);

文章来源:陈秀,姜东全.农机装备更新换代对农业生产效率的影响研究[J].南方农机,2024,55(20):67-69.