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围绕农业机械 培养专才

2021年09月20日 09:31 来源:神州网

编者按:随着科技日新月异地发展,农业领域正从“会”种地向“慧”种地大转变。如今,农业机器人已经能完成播种、种植、耕作、采摘、收割、除草、分选以及包装等工作,物料管理、播种和森林管理、土壤管理、牧业管理和动物管理等工作机器人也能实现。可以说,农用机器人已成为农民种养殖最好的帮手

本文围绕农业机械等方面所需的各类人才,结合“神通杯”第一届全国学校联盟小学机器人知识大赛(简称大赛)参与性强、趣味性强、知识性强、权威性强的特点,旨在从我国亿万少年儿童中认识农业机械、了解农业机械、学习知识,通过大赛启蒙启发他们对农业机械知识的兴趣,为他们早期确定学习目标打下良好的基础。

趣味性、知识性、权威性

农业机械是指在作物种植业和畜牧业生产过程中,以及农、畜产品初加工和处理过程中所使用的各种机械。农业机械包括农用动力机械、农田建设机械、土壤耕作机械、种植和施肥机械、植物保护机械、农田排灌机械、作物收获机械、农产品加工机械、畜牧业机械和农业运输机械等。广义的农业机械还包括林业机械、渔业机械和蚕桑、养蜂、食用菌类培植等农村副业机械。农业机械属于相对概念,指用于农业、畜牧业、林业和渔业所有机械的总称,农业机械属于农机具的范畴。推广使用农业机械称为农业机械化。

自从改革开放以来,随着国家提升农机化水平及加快农村基础设施政策的实施,我国的农机产业得到显著的发展,到已经形成内燃机、拖拉机、运输机械、收获机械、牧业机械、拖内配件等诸多小行业,并形成完整的工业体系。农业机械的迅猛发展及其在农村中的应用加快了我国农村农业劳动力结构革新,这些都促进了我国新农村建设以及农村经济的发展。纵观农村对农业机械的需求和使用现状,主要有下列几个特点:农村对农业机械需求潜力较大。中国地大物博,同时也是一个农业大国。中国的农业耕地有15 亿亩,但农业机械使用比率相对发达国家来说还很低,如根据中国消费者协会调查在 2006 年中国南方水稻收割机的运用比率才 20%,因此中国农村对农业机械的需求潜力还很大。随着中国农村产业化进程推进,在今后农村使用农业机械方面还有巨大的发展潜力;农村购买农业机械差异性和层次性突出。我国由于地域广阔,农村的分布也比较分散,在购买农业机械方面也很难像城市人群那样集中购买,这就导致农村市场农业机械购买的差异性和层次性非常突出。第一,农村区域间购买农机的水平不同,而且农村平原、丘陵、草原、山川不同地形对农机产品的需求也不同。第二,农村即便同一区域内不同农户富裕程度不同,所以在购买农机时也存在差异性。第三,我国农村市场也具有层次性,大致分为东部沿海、中部平原、西部内陆三层阶梯市场,这三层阶梯市场的农民们在农机消费上的消费心理、消费结构上也存在不同;农村购买农业机械具有示范性。农村的农民由于较大多数还保留着浓厚的小农思想,而且农村比邻而居的居住特点也导致农民之间有着浓郁的从众心理和攀比心理,往往一户农民有何风吹草动都会把信息传播给其他农民。因此,一户农民购买了什么好的农业机械,通常很快别人家也会知晓并仿效,从而形成良好的示范性作用;农村购买农业机械注重功能性。农村的农民消费观比较淳朴,农业机械消费市场还处于功能性需求阶段,即农民主要强调产品的实用性和物质利益,不太重视产品的个性展示和美观价值。而农民的这种功能性消费观念对于农业机械产品需求的表现主要有下列几种:农业机械的实用性,农民比较重视农业机械的产品性能,并能适应农村的消费水平和消费环境,不太观注农机的美观性;农业机械的价廉性,在保障农业机械实用和耐用的前提下,农民要求农机价钱越便宜越好,如果两款农机的基本功能一致,农民肯定是选择价位较低的那款;农业机械的简便性,农民一般文化程度都不高,在农业机械使用上只强调农机具备基本的简单功能即可,比如农业机械中的联合收割机,农民大多只要求把小麦等收割干净就行,对于联合收割机的其它功能并不注重,而且农业机械易操作、易修理可能更被农民和农场欢迎。

部分农业机械一瞥

农业机械的起源可以追溯到原始社会使用简单农具的时代。在中国,新石器时代的仰韶文化时期(约公元前5000~前3000)就有了原始的耕地工具──耒耜。公元前13世纪就已使用铜犁头进行牛耕。到公元前3世纪的春秋战国时代,已经拥有耕地、播种、收获、加工和灌溉等一系列铁、木制农具。公元前90年前后,赵国发明的三行耧,即三行条播机,其基本结构至今仍被应用。到 9世纪已形成结构相当完备的畜力铧式犁。在《齐民要术》(约540)、《耒耜经》(约880)、王祯《农书》(约1310)、《天工开物》(1637)等古籍中,对各个时期农业生产中使用的各种机械和工具都有详细的记载。在西方,原始的木犁起源于美索不达米亚和埃及,约公元前1000年开始使用铁犁铧。19世纪至20世纪初,是发展和大量使用新式畜力农业机械的年代。1831年,美国的C.H.麦考密克创制成功马拉收割机。1836年出现了第一台马拉的谷物联合收获机。1850~1855年间,先后制造并推广使用了谷物播种机、割草机和玉米播种机等。20世纪初,以内燃机为动力的拖拉机开始逐步代替牲畜,作为牵引动力广泛用于各项田间作业,并用以驱动各种固定作业的农业机械。

20世纪30年代后期,英国的H.G.弗格森创制成功拖拉机的农具悬挂系统,使拖拉机和农具二者形成一个整体,大大提高了拖拉机的使用和操作性能。由液压系统操纵的农具悬挂系统也使农具的操纵和控制更为轻便、灵活。与拖拉机配套的农机具由牵引式逐步转向悬挂式和半悬挂式,使农机具的重量减轻、结构简化。40年代起,欧美各国的谷物联合收获机逐步由牵引式转向自走式。60年代,水果、蔬菜等收获机械得到发展。自70年代开始,电子技术逐步应用于农业机械作业过程的监测和控制,逐步向作业过程的自动化方向发展。

农业机械一般按用途分类。其中大部分机械是根据农业的特点和各项作业的特殊要求而专门设计制造的,如土壤耕作机械、种植和施肥机械、植物保护机械、作物收获机械、畜牧业机械以及农产品加工机械等。另一部分农业机械则与其他行业通用,可以根据农业的特点和需要直接选用,如农用动力机械、农田排灌机械中的水泵等;或者根据农业的特点和需要把这些机械设计成农用变型,如农业运输机械中的农用汽车、挂车和农田建设机械中的土、石方机械等。

农业机械还可按所用动力及其配套方式分类。农业机械应用的动力可分为两部分:一部分用于农业机械的行走或移动,据此可分为人力(手提、背负、胸挂和推拉)、畜力牵引、拖拉机牵引和动力自走式等类型;另一部分用于农业机械工作部件的驱动,据此可分为人力(手摇、脚踏等)驱动、畜力驱动、机电动力驱动(利用内燃机、风力机、电动机等)和拖拉机驱动等类型。在同一台农业机械上,这两部分可以使用相同的或不同的动力。按农业机械与拖拉机的配套方式,可分为牵引、悬挂和半悬挂等类型;按照作业方式,农业机械可分为行走作业和固定作业的两大类。在行走作业的农业机械中,又有在连续行进过程中作业的连续行走式和行进与作业过程交替进行的间歇行走式两类。在固定作业的农业机械中,则有在非作业状态下可以转移作业地点的可移动式和作业地点始终固定的不可移动式两类;按照作业地点,农业机械分为野外作业(田间、牧场和果园等)、场院作业、室内作业(厂房、机房、库房、温室和禽畜舍等)、水中或水上作业(河流、渠道、水库和水井等)、道路作业和航空作业等类型。

我国未来农业机械的健康发展、积极发展、快速发展,与国家和农村的经济条件有直接的联系。在经济发达国家,特别是在农业劳动力很少的美国,农业机械继续向大型、宽幅、高速和高生产率的方向发展,并在实现机械化的基础上逐步向生产过程的自动化过渡。电子技术、微型电子计算机技术等各种先进科学技术,在农业机械产品及其设计制造中得到日益广泛的应用。在畜牧饲养业中,特别是养鸡业已进入工厂化连续生产的阶段,自动控制小气候的密闭鸡舍是畜牧机械的新发展。

在田间作业机械中,液压和电气控制相结合,或直接用电气或电磁控制的自动控制装置已开始应用,如谷物联合收获机上收割台的升降控制和拨禾轮的无级变速等。电子监视仪表的品种日益增多,如播种机上的播种均匀度监视仪、谷物联合收获机上的谷粒损失监视仪和滚筒转速监测仪以及喷雾机上的喷幅和喷量监视仪等。电子技术越来越多地用在蔬菜和水果的自动分级、田间灌溉的自动管理等机械设备上。

中国仍以发展中小型农业机械为主。重点发展的项目是经济效益高、能提高抗御自然灾害能力、保证稳产高产和增产增收的农业机械品种,如排灌、植物保护和施肥等机械。用于农村多种经营的机械品种将得到较大的发展,例如各种农副产品加工机械和禽畜饲养机械,以及养蜂、养蚕、池塘养鱼和食用菌类培植等机械设备。

农业机械的节能和农用多种能源的开发,受到越来越大的重视,发展趋势是:从改进燃烧过程、回收利用废气和冷却水热量等方面着手,降低内燃机的耗油量。使用植物油、酒精和沼气等从农副产品或农村废弃物中获得燃料的内燃机,以及可以变换所用燃料的双燃料内燃机。利用太阳能、地热和火电站余热等烘干谷物和其他农产品,或把它们用于温室和禽畜舍的采暖加温系统。利用风力发电和提水等。

综合以上论述,农业机械发展前景广阔,市场规模巨大,是我国粮食安全等工作的重要组成部分之一。发展高技术能力的农业机械,适应我国未来农业领域的快速发展,是摆在我国政府面前的长期工作任务,更是保障国家安全的重要工作。教育部举办大赛的目的是培养国家建设需要的各类人才,满足建设社会主义强国的需要。