發展電動農業機械 提升現代農業水平
——訪山西農科110專家、山西省農業機械化科學研究院裴進靈

隨著農村產業結構的調整。土地流轉、城市化進程的步伐加快，大量農民離開了土地，勞動力大量缺乏，勞動力老齡化也促使農業機械迅速普及和品質提高。在平原地區，農業機械化已達到較高的水平，三大農作物玉米、小麥、水稻的全程機械化水平已達到90%以上。那么針對目前我國的農業機械化發展的相關問題，農科110專家、山西省農業機械化科學研究院裴進靈研究員給農民朋友做了相關介紹。

記者：裴老師，您好！近年來，電動力農業機械發展迅速，請您具體給我們介紹一下什么是電動力農業機械，目前主要在哪些方面推廣？

裴進靈（以下簡稱裴）：電動力農業機械包括以電力作為驅動力的所有農業機械,這些機械應用范圍較廣,包括電動碾米機、榨油機、粉碎機和潛水泵等，使用220伏或380伏電源，也稱有線電動農機，已經有多年的發展歷史。使用蓄電池提供能源的由直流電機為主的移動式田間作業機械等，也稱無線電動農機。以蓄電池提供電力驅動的移動式較大功率的田間農業機械,目前剛剛進入應用階段。由于近年來直流電機的發展和電池技術的進步，使電動力田間作業機械逐步進入人們的視野。溫室用小型多用途電動農機作為一種新型設施農用動力機械，具有效率高、噪音低、污染小、操作方便等優點。是一項集機、電于一體的高新技術裝備。其將節能、環保、新能源技術引入到農機裝備領域。符合高效綠色設施農業裝備發展要求，同時推動了農機裝備智能化的進程。電動力農業機械的發展與許多瓶頸技術有關，如新型電池(如太陽能電池、氫能電池、燃料電池等技術的應用直接決定持續工作時間和作業效率，另外還有一些配套設施的缺乏，如快速充電設備的配套。電池充電時間過長等問題這些關鍵技術的突破有助于加速電動播種機的推廣應用。

隨著近代科學技術的發展，各種蓄電池的技術進步，尤其是動力電池的進步，為無線電動農業機械使用帶來了極其廣泛的空間。如無人機在農業領域的廣泛使用，邊遠山區道路崎嶇之地，可以隨時充電的電動農業機械，將給農民帶來極大的方便。利用蓄電池作為電源，替代現有燃油動力的田間作業機械，是我國未來幾年田間農業機械的一個發展方向。

記者：對于不適合機械化作業的地方，農民朋友應該怎么辦？

裴：隨著人們生活水平的提高，經濟作物的種植面積逐年擴大，設施農業得到飛速發展。大棚種植也越來越多。僅2013年山西省新增大棚種植面積28萬畝，據山西省統計年鑒：2013年谷子種植面積340萬畝，雜糧種植面積僅山西北部地區就有800萬畝，大部分分布在溝梁山坡不利于機械化作業的地方。山西著名的谷子“沁州黃”就是分布在山西武鄉的溝梁坡地，由于目前用于大棚的微耕機一般使用燃油發動機，要排出大量廢氣造成污染，不利于大棚作業，大棚作業機械化水平還很低。而偏遠山區、丘陵山區的田間作業也全部是燃油動力，體積笨重，能源消耗大，污染較嚴重。在一些地方，不適合拖拉機作業，仍然使用畜力或者人力進行田間作業。

根據國家十三五規劃綱要提出要大力推進農業現代化，加快轉變農業發展方式，走產出高效、產品安全、資源節約、環境友好的現代化道路，推動建立農業綠色低碳循環發展產業體系。加大環境治理力度，以提高環境質量為核心，實行最嚴格的環境保護制度。2018年中央一號文件特別強調“牢牢守住國家糧食安全底線，持續推進種植業結構調整，大力推進綠色發展”，“加快推進農業機械化，推進機器換人”。山西省政府也出臺了大力扶持電動農業機械產業發展規劃，提出利用山西煤電資源改善生態環境的要求。農業生產過程中也迫切需要節能、機動性好、污染少、成本低、使用方便的農用電動力田間作業機械，不僅可以零排放廢氣，同時，可以在偏遠山區、溝梁、山坡的經濟落后地區，解決勞動力嚴重短缺問題。

記者：電動力農業在應用過程中有哪些優勢？

裴：電動力農業機械具有結構簡潔緊湊、控制靈活、低碳高效、無尾氣、噪音污染和維護成本低等特點。根據能源發展方向、市場需求和技術條件，在目前國家給予的政策指導和扶植下，采用電動力是農業機械化的發展趨勢之一。為此，近幾十年來我國農村用電規模、動力電功率情況和主要用電生產機械的都有了較大發展，隨著社會的發展、科技的進步及社會主義新農村建設步伐的加快,電動力農機的應用大大增加。現階段我國的農機業已經形成了完整的生產使用體系,并且每年的農機進出口數量都呈增長趨勢,農機業已經進入了高速發展的時期。農業是維持國之根本的行業。我國農業機械從最早的點種到現在的聯合收獲,人們自古至今都在為發展農業水平、提高農業收入而努力著。改革開放后,科技迅猛發展,農業機械化事業也在不斷發展,呈現出蓬勃向上的趨勢,但是，在偏遠山區和大棚內還有許多人工田間作業，因此有必要發展“輕簡化、集成化、模塊化”的小型、移動便捷、拆裝便利的電動力作業機械，針對山區雜糧、谷子等小顆粒種植分布廣、地域差異大的特點，開發能夠適應不同農藝要求，調節株、行距，節能、減排的電動力多功能機。對節能、減排、脫貧致富都有非常重要的意義。是滿足農業生產和社會主義新農村建設的需要，也可以解決山區勞動力短缺、大棚不適合燃油發動機動力作業，偏遠山區的貧困以及節能環保等問題。隨著電動力農業機械農機購置補貼的規模逐步加大。電動力田間作業機械一定會大規模普及。

直流電機及控制技術的進步，改變了以往內燃機的應用方法，它可以用電子技術控制電機的轉速、動力輸出、轉向等等，也改變了動力傳輸、機器操作的傳統概念。是一個全新的技術。也為在農機領域的應用奠定了基礎，打開了廣闊的應用前景。

記者：根據農機的發展趨勢，山西省農業機械化科學研究院開發了自走式山地電動多功能拖拉機，該機械主要解決哪些問題？

裴：（1）直流電機的控制。根據直流電機的動力輸出特性，如何使其發揮最大的效率。

（2）如何降低整機的重量。在溝梁山坡上不適合拖拉機作業的地方，研究便于攜帶、移動的作業機械，研究新材料以減輕重量。

（3）采用模塊化設計，可以簡單分體、組裝是研究的重點。

（4）直流電機的電源.由于直流電機需要電池供電，為了減少電池的浪費，研究使用已經普及到千家萬戶的電動自行車電池。在田間作業時使用電動自行車電源。可以減少電池的投資。該機通過模塊化設計，簡單更換工作部件，可以實現玉米、豆類、雜糧等顆粒種子的一般播種；玉米、豆類、谷子雜糧的鋪膜播種；玉米等作物的中耕；噴藥作業；簡單的搬運作業。

總之，電動農機雖然目前仍處于發展起步階段，短期內可能還不能取代傳統燃油拖拉機帶動的播種機，但是電動農機的產業化經營的前景非常廣闊。

記者：未來對電動農機的發展有何需求？

裴：（1）隨著直流電機及控制技術的進步，電動力田間作業機械逐步代替燃油動力機械，能夠具有更好的工作質量、滿足農藝要求。

（2）國家對環境的要求更高。國家十三五規劃中，對環境保護的要求更高。目前市場上的大棚用及田間播種機械99%都是燃油動力機械，消耗燃油造成環境污染，而且機械笨重，不適宜溝梁山坡操作。電動力機械向重量輕、智能化的方向發展。

（3）人工限制，在溝梁山坡勞動強度仍然較大，電動播種機在解決好此類問題的同時能更好的適應現代化農業的要求。

（4）功能更加完善，機型更加齊全。目前多數電動農機僅具有單一功能，未來將集播種玉米、高粱、谷子、胡麻、胡蘿卜等多種作物于一體，同時可以中耕、鋪膜、噴藥等，并形成通用型的標準化產品。在作業的通用性方面也將進一步提高，通過局部的更換調整便能方便地實現不同作業要求，具有明顯的一機多用功能。

（5）機具的質量更加可靠。隨著設計手段和加工制造技術的不斷提高，電動農機的零部件及裝配將更加合理，降低機具的損壞率和返修率，保證機具的連續作業能力。

（6）設計的機具將更加合理。隨著人性化設計水平的不斷提高，在電動農機設計過程中將更加注重作業工作人員的勞動強度，將人工作業勞動強度將至最低。

（7）農機與農藝結合的更加合理。農藝將更適應于農機，農機將更好地為農藝服務，實現農機與農藝的緊密結合。

山西省雜糧種植主要分布在溝梁山坡，勞動力少的地區，主要向小型化、重量輕操作方便、智能化方向發展。小型化意味著人工成本上升，效益減低，長遠看不具競爭力、競爭優勢。盡管如此，在丘陵、山區還是應發展中小型農機設備，中小農機設備在低坡地、緩坡地、臺地、山區小田塊上有施展應用空間，應該注重輕簡化、通用性，對尺寸、重量要有所限制，不能太大、太重，一般不采用全程環節一次性完成。實現輕簡化、機械化、集約化。

農業部2018年要大力推進技術物化、輕簡化和服務社會化的有機結合，加快形成一體化的技術推廣體系；促進技術輕簡化、集成化，創新農技推廣模式，提高科學種養水平，增強專業化、社會化服務能力。全面部署實施鄉村振興戰略從提升農業發展質量、推進鄉村綠色發展等方面進行安排部署。進一步提高大宗農作物機械國產化水平，加快研發經濟作物、養殖業、丘陵山區農林機械，發展高端農機裝備制造。電動農機的發展也必將有一個飛速的發展。