淺析機械電子工程技術在農業工具上的發展應用

黃建國

（中方縣農業機械化管理局，湖南 中方 418005）

機械電子工程是機械、電子、計算機和自動控制等技術有機結合的一門復合技術，常被稱為機電一體化技術，它代表著機械工程技術革命的前沿方向。在各行各業被廣泛應用，農業生產工具上就得到充分體現，從簡單的犁耙、手收發展到旋耕機、聯合收割機。由此理解：機械電子工程技術應用于農業工具發展成型后就是農業機械。

全國耕地20余億畝，農業人口9億多人，直接從事農業勞動生產的數億人，沒有農業的現代化，國家現代化就不能實現，而解決農業生產現代的根本途徑就是通過機械電子工程技術改進農業生產工具和生產技術。因此機械電子工程技術在農業機械的發展應用也是值得探討的問題。

1 農業機械的發展情況

1.1 機械電子工程技術的發展

機械電子工程是一項涵蓋各類科學的技術，其核心專業是機械電子，同時要結合信息技術、網絡、智能化的相關知識，各類學科相互交叉形成的一類科學，這些學科的理論在機械電子工程中得到了廣泛的應用。機械電子工程包括計算機技術、網絡技術等，機械電子工程實現了技術的多元化和技術的融合。機械電子工程的應用領域極廣，不似于傳統機械工程，只用于那些對技術要求不高的基礎領域，它主要應用于改造后的基礎領域，和相對比較高級的領域。隨著人們對機械電子工程了解的越來越多，研究越來越深入，它所能應用的領域必將越來越多，越來越廣。

1.2 農業生產工具和技術的發展

春秋末年開始使用牛耕，開始出現鐵農具。在春秋開始使用鐵器的基礎上，戰國時期鐵農具的使用更為普遍，鐵器時代到來；牛耕得到推廣；各國興修水利，最著名的是秦國的都江堰。秦朝：中原鐵器和先進的生產技術傳到珠江流域（今廣東、廣西），逐漸為越族人民所掌握。西漢：鐵農具向邊疆傳播，西域開始使用鐵器；發明和使用了播種工具——耬車；張騫通西域后，西域各族得到了鐵器，還學會內地鑄造鐵器的技術；唐朝農民改進犁的構造，制造了曲轅犁；創制了新型灌溉工具——筒車。北宋：從越南引進的占城稻在福建普遍種植，政府把它推廣到江浙和淮河流域。清朝、民國時期鐵犁、鐵耙廣泛應用于農業生產。

1.3 機械電子工程技術與農業工具的融合發展史

1959年，毛主席提出了“農業的根本出路在于機械化”的著名論斷，于是國家從蘇聯等外國發達國家引進了東方紅拖拉機等糧食生產機械，國內引薦發展迅速興起，全國各地大力開展農業機械化，機械電子工程技術與農業工具的初步融合發展。1978年國家實行家庭聯產承包責任制，分田到戶，以家庭為單位實施耕田作業，大型農業機械用于農業生產受到限制。直到20世紀，人口老年化問題、農民合作社的興起，國家也出臺了土地流轉相關政策，大型農業機械化作業空間得到釋放，國家也出臺支持農業機械發展的政策，機械電子工程技術與農業工具的快速融合發展，各種機械電子工程技術與農藝技術結合發展的農機具相繼出現。以中方縣（武陵山區縣）為基礎樣點：1998年，動力+機械構造的水田耕整機開始應用，常見的是丹霞牌水田耕整機，這類機具只是簡單機械工程與農藝結合，電子技術應用較少。2005年，瀘陽張英明、蒲裕勇等人購置福田雷沃、東方紅、黃金海馬等大中型耕整機耕作機械，機械工程與農藝進一步融合。2006年，瀘陽鎮農民張應明購買第一臺三聯4LZ—1.5型聯合收割機，使用后，深受群眾歡迎。機械、工程與農藝技術結合應用程度較高。2008年，個別農民合作社開展使用插秧機，最先引進日本久保田系列插秧機，近幾年國產插秧機也迅速發展起來，如井關系列產品，操作方便，機械控制水平較高，農藝實施完整。2015年無人植保飛機在縣內首次使用，單次植保時間可達到15分鐘，一天能完成120多畝。且有農藥霧流對作物從上到下穿透力強，飄移少，防治效果好的特點。機械、電子、工程與農藝技術結合應用水平較高，融合上達到一個新的高度。

2 機械電子工程技術發展應用于農業機械的政策支持

《國民經濟和社會發展第十三個五年規劃綱要》明確要推進主要農作物生產全程機械化，加大機械電子工程技術的集成應用，促進農機農藝融合，提升農業技術裝備水平；將農機化納入農業現代化重大工程，確定建設500個全程機械化示范縣。《全國農業現代化規劃》對農業機械化提檔升級作出了部署。《全國農業機械化發展第十三個五年規劃》作為今后一個時期農業機械化發展的行動綱領，將農業機械化研發、機耕道、機庫棚等納入國家相關規劃重點內容。在黨的十九大報告中，習近平總書記提出：“實施鄉村振興戰略”，堅持農業農村優先發展，努力做到“產業興旺、生態宜居、鄉風文明、治理有效、生活富裕。”國家提出鄉村振興戰略，并寫入黨章，這是加快農業農村現代化、提升億萬農民獲得感幸福感、鞏固黨在農村的執政基礎和實現中華民族偉大復興的必然要求。而農業農村發展，離不開農業機械化發展。湖南省農機主管部門又提出了“四提升、三參與、三減量”的要求，其中“三減量”就是推廣植保飛機以減少農藥施用量，推廣化肥同步深施機以減少化肥施用量，推廣生物質制肥機以減少畜禽糞便污染量。同步深施機配置在插秧機上，在插秧的過程同步深施化肥，這在其他縣（市、區）已經在使用，生物質制肥機也在其他縣（市、區）使用了。

4 機械電子工程技術在農業機械發展上存在的問題

4.1 成型的小農機，機械電子工程技術水平較低

我國農村農業機械普遍存在（特別是湖南懷化山區地方），一個家庭少是1～2臺，多則4～5臺，包括農產品生產加工機械，普遍機型是小型單相電動碾米機，功率2.2kW左右，是電機+作業機械的結合；農田耕作機械，普遍機型是水田雙輪耕整機、微耕機，耕整機采用傳動轉向機械技術，微耕機則使用人力轉向；植保機械，普遍機型是電動力背式噴霧桶、擔架式噴霧機。還有機動脫粒機、電動風差也普遍存在。這些機具只針對農業生產一環節，功能單一，技術水平不高。但農戶又經常需要，所以購買的較多，農村存量多，存在著資源浪費。

4.2 成型的部分農機，機械電子工程設計上還有可改進的地方

許多的農機機械電子工程設計合理，保持了農機具的先進合理性，但也有部分存在可改進的地方，如水田雙輪耕整機和微耕機，水田雙輪耕整機翻埋雜草、平整田地效果較好，但一塊田地需要犁、耙兩次完成，耗時耗力。微耕機耕作能一次完成，但田塊上雜草不能掩埋，甚至導致無法作業；如聯合收割機收割水稻，稻茬留下太高。收割時壓實土塊，導致后面翻耕困難。機械收獲油菜居高不下的損失率。旋耕機翻耕水田留下深溝等等。這些地方可進行改進，運用機械電子工程技術解決好農藝問題。

4.3 對特色農機，機械電子工程技術發展應用更需提速

農業種植結構靈活多變，什么農作物值錢，農民就種什么，前幾年的成片糧田現在可能變成成片的果園。然而，農業機械化卻難以適應這樣的快速變化。原有的農業機械快速被淘汰，新的農業機械卻沒有研發出來，另還需要時間推廣。過幾年，有了農民需要的農業機械，可能許多農民又改種其他的了。這些情況造成了特色農業，機械電子工程技術相對成熟的農機具較少，生產力水平也較低。

4.4 成型的先進農機價格偏高

水稻高速插秧機、油菜直播機、植保無人飛機等一批先進大中型農機，機械電子工程技術集成較高，較好地實現了農藝要求，農業生產水平大大提升。但這些農機具銷售價格都比較高，水稻高速插秧機價格在7萬～10萬元，植保無人飛機價格3萬～5萬元，油菜聯合播種機價格也在2萬元左右，考慮到生產成本，只有農機合作社購買使用，廣大農民幾乎沒有購買。

5 對機械電子工程技術支撐農業機械發展的幾點建議

5 .1 鼓勵土地流轉，實行農業規模經營，促進先進農機具的使用

鼓勵農民進行土地流轉，實現農村勞動力轉移，開展適度的農業規模經營，也是現階段我國的一項重要政策。我們要根據各地的實際情況，合理引導、鼓勵、規范農村土地流轉行為，引導土地向種田能手集中，向有能力進行農業規模經營的其他經濟組織集中。實行農業規模經營以后，才能更好的對農田進行科學規劃，合理安排農業種植計劃，購置大型性能先進的農業機械裝備，進行大規模的農業機械化作業，從根本上解決了機械電子工程技術集成水平較高的農業機械用不上的問題，這些先進農機具的廣泛應用，提高農業機械作業的勞動生產率，降低農業生產的作業成本，提高農業生產的社會效益。同時也給生產企業帶來了豐厚的經濟效益，企業又加大研發資金的投入，研發的農業機械產品的機械電子工程技術集成水平更高，更適用于農業生產。

5.2 加大對農業機械的研發力度

充分發揮農機研發科學技術人員的積極性，增加農業機械裝備研發的資金投入，把先進的機械電子工程技術發展應用到農業機械上來，形成一批高科技的農機產品，推動農業高速發展，農業增效，農民增收。另加強與國外農業機械行業的交流和合作，通過“引進來”和“走出去”的辦法，提高農業機械裝備的創新能力，提高農業機械裝備的研發水平，提高農業機械裝備的高科技含量，生產適合農民需要的具有高科技含量的性能先進的農業機械裝備。

5.3 建立農業機械化投入穩定增長機制

改變現在農業機械化的落后局面，提高農業機械化水平，持續增加對農業機械化的資金投入力度，加強農村農業基礎設施建設，特別農村機耕道的建設。健全農業機械化服務體系，通過財政扶持、金融支持，吸引社會各界資本投資農業機械化，形成多元化的長效投入機制。增加“農機具購置補貼惠民政策”等各項扶持政策的力度，讓農民能買得起、用得起性能先進的農業機械裝備。

6 結語

在國家實施鄉村振興大戰略下，小農經濟必將被歷史淘汰，目前的農業經營方式必將被現代農業的經營方式所取代。合理引導、鼓勵、規范土地流轉，發展農業規模經營，促進農業機械化發展，提高機械電子工程技術與農業工具融合發展水平，是發展現代農業的必由之路。