節能大環境下農業機械優化策略

山東省臨沂市莒南縣坊前鎮農業綜合服務中心 趙風山

未來的農業生產必定是現代化的農業生產，而農業機械則是現代化農業生產的核心要素——在播種、施肥、收割等環節，農業機械都承擔著主要任務，極大節約了人力物力，且提高了工作效率，是現代化農業生產不可缺少的重要組成部分。然而，農業機械的廣泛使用也帶來了污染問題。從調查結果來看，我國農業機械生產活動大多伴隨著較為嚴重的環境污染問題，尤其是尾氣的排放和化肥農藥的濫用，極大影響了農田周圍的生態環境質量，長此以往，不僅對當地的生態環境發展不利，也會影響當地農作物的生長狀態與產量。因此，應當推動農業機械盡快朝著節能、環保、生態的方向轉型，實現農業機械的節能化發展，這不僅是農業節能化發展的關鍵，也是農業可持續化發展的重要保障。

1 農業機械設計中節能策略

傳統的農業機械設計耗費較大，且污染不小，屬于高投資的粗放式生產設計，因此，要想提高農業機械的節能性，首先要從設計入手，對農業機械進行優化。關于農業機械的節能設計，首先要保證相關設計遵循生態友好和經濟性兩個原則，其次要重點關注機械動力系統及可回收性優化，二者皆是將來農業機械發展的必然方向。

1.1 農業機械節能設計原則

農業機械節能設計的原則有二，一是生態友好原則，二是經濟性原則，這兩個原則是確保農業機械節能設計適用性的關鍵，必須引起重視。

首先，生態友好原則要求農業機械設計要以減少污染為主。傳統的農業生產活動主要是以施肥用藥的形式來增加農產量和減少蟲害，而肥料同藥物都會對種植土壤品質造成影響。倘若施肥用藥未能把握好度，則過多的農藥及肥料將會導致種植土壤受到污染，長此以往，種植土壤的質量將會發現變化，甚至有可能不再適合用于種植，成為廢田，而殘留在土壤中的農藥則會對周圍的生態環境造成損害，引起四周植物生長異常、死亡等。有時候，農業機械所遺留的農藥及肥料也會對地面水造成一定污染，這同樣會極大引發該處生態環境的變動，例如鳥類可能因接觸過多農藥死去，而河邊的藻類則可能因獲得過多化肥滋養而瘋長，導致該處水域的生態失衡。此外，某些農業機械的施肥方式為淺表性施肥，這種做法雖然能夠有效應對化肥揮發問題，卻極易造成化肥在陰雨天大量流失的后果，是引發化肥浪費的主要原因之一。相關調查顯示，如果農業機械采用淺表性施肥，在下雨之后，土壤中的化肥含量將會急劇下降，殘存的化肥根本難以滿足農作物生長的需求。因此，在進行農業機械設計時，應確保機械所設定的施肥方式為深度施肥，并安設深耕裝置，使得化肥能夠深入土壤層，發揮最大滋養效用，在為農產品提供生長養分的同時，優化土壤質量，實現可持續性發展。基于資源最大化利用的目的，收割類農業機械應設計一個處理裝置，專門用來處理如秸稈等具備可回收性的廢料，從而維護收割后土地的自然環境，避免殘留廢物影響到該處土壤質量。當然，這些具備可回收性的廢料如果處理得當，還能對提升土壤品質起到幫助——現如今，秸稈燃燒后的化肥已經成為我國化肥的主要來源之一，但目前秸稈的回收工作尚需依靠人工操作，未能實現機械自動化，在設計農業機械時，要關注到這個問題，在盡可能減少秸稈等廢料處理環節的基礎上，最大化發揮此類廢料的余熱，優化農業機械的節能性。

其次，經濟性原則要求農業機械設計要以節約生產成本為主。節能型農業機械應盡可能避免浪費資源的問題，即其要確保資源的最大化利用率。因此，在進行節能型農業機械設計時，可以在其中安設循環利用裝置，使得某些資源能夠得到反復使用，減少機械使用的資源消耗。經濟性原則也對機械使用燃料提出了相關要求。基于經濟性原則，機械使用燃料應當設計為綠色可再生燃料為主，例如氫能、生物柴油等，以此降低燃料成本和燃燒后污染物的處理成本。值得一提的是，雖然目前來看，農業機械依舊擺脫不了柴油機，但在將來，農業機械則或可以電力、太陽能等能源為主。經濟性原則同樣對節能化農業機械構件的設計提出了要求，考慮到經濟性原則，農業機械構件用材應當以節約型材料為主，例如現在暢銷的工程塑料、木素纖維復合物等。在選用農業機械構件用材時，要盡可能避免使用成本較高的金屬等材料，尤其是某些不可再生金屬，以此提高農業機械生產的可持續性，減少農業機械的生產耗費，確保農業機械用材的最佳性價比。

1.2 農業機械節能設計策略

農業機械節能設計的核心在于動力系統的設計，而考慮到生態友好原則和經濟性原則，農業機械的動力最好設計為電力或天然氣等綠色化可再生資源，當然，太陽能也是一個非常不錯的選擇。從目前農業機械相關技術的發展情況來看，我國電力農業機械的發展前景是最好的，這不僅因為我國當前的電力研發技術已經發展得較為成熟，還因為電力的生產成本相較于氫能、天然氣等來說更低，因此電力機械廣泛應用的可能性更高。

除了采用可持續性動力能源以外，節能型農業機械還應當具備可回收性，由此降低機械制造成本。節能型農業機械的配件應當以環保型、可重復使用型為主，這樣一來，當農業機械的壽命終止以后，可以將其完備的配件拆卸下來，進行刷新處理后，再用于新機裝配。不能繼續使用的配件則要基于無害化處理方式來銷毀，盡可能降低對生態環境的污染。需要注意到，節能型農業機械的可回收性應當是在機械設計時便已經得到明確的，不論是配件的用材、使用壽命、特性，還是配件的刷新方式、銷毀方式等，都要基于原有設計方案來完成，以確保節能型農業機械真正能夠起到節約成本和降低污染的效果。

2 農業機械使用中的節能策略

本次關于農業機械的使用節能策略重在減少故障所引起的能耗浪費和污染問題。近年來，農業機械作業已經成為污染的主要來源之一，而出現故障的農業機械不僅會耗費較多能耗成本，還會在作業過程中產生更多污染物，極大影響了生態環境，因此，除了要加緊研發綠色節能型農業機械以外，也應當關注到當前農業機械在使用中造成的污染問題。農業機械使用中的節能策略主要圍繞農業機械操作者展開。

2.1 能耗節約策略

要想節約能耗，首先需要農業機械操作者嚴格按照規定進行機械的操控。相關調查顯示，不規范的機械操作是造成能耗浪費的主要原因之一，也是影響作業效率的關鍵，所以，能耗節約應當從操作者的專業性入手。大多數農業機械操作者都是農民，雖然在日常生活勞動中可以熟練掌握農業機械的操作方法，卻難以具備專業性操作能力，因而政府應當開辦專業的農民培訓課堂，加強對農民專業機械操作技能的培訓，督促農民養成科學合規的操作習慣，提升機械效率，降低因操作不當而引發故障的概率。此外，農民也應當端正自身認知，正視能耗節約的重要性和必要性，在操作農業機械的過程中，秉承最大化節約成本的目的，通過不斷學習而掌握最優化作業辦法，提升自身生產效率的同時，為創造節能型社會盡一份力。

需要注意到，農業機械的使用主體是農民，農業機械使用節能策略的針對群體也主要是農民，但這并不意味著僅僅依靠農民的自覺便能有效推進農業機械節能化發展。事實上，相關調查結果顯示，很多農民即使非常清楚專業的農業機械操作方式，還是喜歡沿用自身熟悉的操作辦法，這就要求有關部門推出相應的監督法規，將農業機械使用節能化納入法規范圍，以法律手段來督促農民遵循正確的農業機械操作模式。

2.2 污染應對策略

農業機械的故障類型多種多樣，倘若是排氣管、柴油機等出現故障，則極易造成機械作業污染加重的情況，農業機械操作者應當關注到此類故障，做好日常清洗及檢查工作，及時排查機械隱患問題，降低因故障引發的污染加劇概率。在發現農業機械故障以后，農業機械操作者必須嚴遵機械使用說明書，按照使用要求逐步探尋故障源頭，并采取有效應對策略，避免問題擴大。

相關研究結果表明，大多數農業機械操作者在發現影響農業機械運作的故障以后，都會及時采取解決策略，而倘若故障只是造成污染加劇，并不影響農業機械正常工作，則少有操作者會特意為了降低污染程度而停工來維修機械，這反映出當前農業機械操作者在環保意識方面的缺失。據此，有關部門應當加強對環保理念的宣傳，采取開辦討論會、展覽會、講座等方式，向農業機械操作者灌輸環保理念，強化農業操作者的環保意識，督促操作者重視污染和環保問題，提高操作者對造成污染故障的處理積極性，以少數人帶動多數人，最終形成良好的環保生產氛圍。

3 農業機械維護中的節能策略

農業機械維護中的節能策略主要圍繞節能維修技術來展開。需要注意到，各類維修技術不可盲目選用，而是要根據農業機械需要處理的故障來選擇，因此，具備較強針對性。下面列舉幾個常見的節能維護策略。

第一，如果農業機械出現漏油、漏氣等問題，首先需要考慮機械是否因為強震或劇烈碰撞而出現了破損情況。維修人員應當逐步排查漏油、漏氣的根源，明確破損部件所在方位。如果是管道或元件等出現破損，且破損并不嚴重，可以采用膠粘修補堵漏技術來進行處理，即用膠粘劑粘好漏損口，從而在不拆卸的情況下完成修補工作。當然，如果破損情況較為嚴重，則不宜采用此策略，最好更換新的管道或元件，以免留下故障隱患。

第二，倘若農業機械出現掉渣現象，則應當考慮農業機械內部是否存在嚴重磨損。農業機械的內部不可避免地會出現磨損，但嚴重的磨損會造成能耗的大量浪費，因此，如果發現農業機械內部零件磨損嚴重，可以通過水基清洗技術來提升清洗效果，緩解磨損問題。水基清洗技術發揮作用的關鍵就在于水基清洗劑，這種清洗劑清洗能力強大，能夠有效去除機械內部零件磨損產生的各類雜質，從而降低零件的摩擦率，節約相關能耗。值得一提的是，清洗后的廢水不可隨意處理，而要采用專業的污水處理方案。

4 結語

農業機械的節能化發展一方面可以緩解我國尖銳的資源約束矛盾，另一方面還能優化環境質量，是符合科學發展觀的發展模式。長時間以來，我國的農業機械化發展都處于一種粗放式資源消耗發展模式，這種模式雖然短時間內極大促進了我國農業經濟的提升，但也帶來了資源浪費和環境污染問題。農業機械動力能耗大、資源浪費嚴重、作業成本高等缺陷使得我國農業發展逐漸陷入僵局，而打破僵局的主要辦法，就是推動農業機械節能化發展。

當今社會出現了嚴重的能源供給緊張，節約型農業生產模式勢在必行，如何在確保農產品高質量、高產量的同時，減少農業生產成本和生產污染，已經成為當前農業從業者熱議的主題。農業機械的節能化發展是一項較為復雜的工程，需要長時間的堅持，不可能一蹴而就，因此，在推動農業機械節能化的過程中，有關部門要做好引導工作，將農業機械節能化建設同我國當前正熱的鄉村振興戰略有效結合，把生態系統、技術系統、經濟系統等聯系起來，通過資金扶持、制度管理、技術支撐等各項手段，構建符合我國國情的農業機械節能化發展體系。

總的來說，農業機械節能化發展是當前農業機械科研的主題，也是農業生產效率提高的有力手段，更是我國創建環境友好型社會的重要基礎，必須采用多元化手段，推動當前農業機械盡快轉型踏上節能化發展的康莊大道。