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我国农机装备发展历程回顾及展望

农机爱好者

改革开放四十年,我国农机装备发展有什么变化?笔者一直试图打开尘封的四十年记忆,回顾悠久的历史,但是一时又两眼茫茫,好像所有的事情都很遥远,又好像都发生在昨天,下面就以自己的成长历程为线索,以自己所见到的农机化装备(机具)为载体,谈谈改革开放四十年,我国农机行业的发展变化,并对未来提出一点个人的看法。

1 改革开放前农耕时期的农机具发展(  -1978年)

上世纪70年代,我家住在革命根据地——地处黄土高坡的陕西省澄城县。现在想起来,跟全国大多地方相比,我们那个小山村是个不错的地方,至少在山上还可以找到野菜或者野果子吃,或者说不会出现饿死人的问题。

但是,由于受到当地资源与经济基础的制约,全庄子的人都过着靠天吃饭的日子;又由于当地属于沟壑纵横的小山村,所以一直处于有山缺水难绿化的状态,严重时从井里打水(都是从井里打水吃)可能出现空桶来回转的尴尬局面。

所以在当时的历史条件下,水成了解决保障生活、乃至生命的核心任务。

为解决农业用水的问题,一到冬季农闲时,生产队就动员全村劳动力,开展平整土地兴水利的活动。即为了防止下雨季节出现雨水沿着山坡无效流失问题的出现,将山坡修建成层层平台的梯田,有效缓解水土流失的问题。

为了增强梯田周边抗水冲刷的能力,农民需要用椽子筑界,杵子夯实,形成坚实的土埂(即当地人所说的“埝”)。有时候为了强化结构,还会在其中添加柳条,以增强其抗拉能力。这个工作被我们当地人称作“折壕修埝”或者“椽帮埝”,其结构如图1所示。


图1 兴修水利建梯田

当然小时候不懂什么农业机械,现在想起来可能这些椽子、杵子、甚至打水辘轳就是我们现在所说的农业机械。当然,在这个年代,说起比较先进的农机具,可能要数能够提高播种效率和播种质量的耩子,在陕西方言中俗称“耧”,其结构如图2所示。


图2 耩子结构示意图

2 改革开放初期农机具的发展(1978-1988年)

长期以来,由于我国经济基础较为薄弱、思想观念有待更新、农业生产模式等因素制约,使得我国一直处于温饱线挣扎的状态。为了彻底解决国人的温饱问题,随着党的十一届三中全会(1978年12月)的召开,我国全面实施了改革开放的政策,在农业上也开始推行土地承包责任制(也称家庭联产承包责任制,俗称“大包干”),并很快解决了国人的吃饭问题。

在此过程,给我印象最深的是有一天我们村忽然开来了一台手扶拖拉机,直接吸引了全村老少爷们的眼球,全村人围着那台拖拉机议论纷纷,久久不愿散去,心中充满了万分好奇,更充满了万分狐疑?这个不吃草的“铁牛”到底能干什么呢?这台铁牛真的比我们的耕牛作用大?它能像农家牛一样听懂人话吗?

随着手扶拖拉机“突突突”的运转,终于揭开了拖拉机在农村广泛运用的新天地。后来,由于手扶拖拉机操纵性和动力问题的制约,加之改革开放春风带来的技术革新,手扶拖拉机逐渐被小四轮拖拉机所取代,并由此形成了以拖拉机为动力中心的多种机具配套的作业系统,如图3所示,不仅提高了农业生产主要环节的机械化水平,而且将拖拉机的有效利用率得到了大幅度的提高。


图3 以拖拉机为动力中心的配套机具

1984年,四平收割机厂又引进了德国生产E514收割机,并先后生产出SE514和4LZ-5型小麦收割机。但由于受到当时经济水平、农田状况、市场效益、制造质量等因素的制约,推广过程尤为困难。但是由此也掀开了小麦全程机械化技术研发的征程。

特别是代表农业机械技术水平的小麦机械化收获技术,更是激发了全国很多科研人员和学者的兴趣。事实上,虽然收割机在那个年代国外已经非常成熟,但是我国由于农机工业基础比较薄弱,无论是制造技术还是开发水平跟国际相比差距实在太大,所以国内专家开始将结构复杂的小麦收获机进行分解,形成了各个击破的技术攻关模式,分别开发了当时独具一格的割晒机(如图4所示)、结合传统技术的脱粒机、用拖拉机驱动的扬场机等,为实现小麦生产全程机械化作业奠定了坚实的基础。

当然,随着改革开放政策的不断深化,我国农业机械化技术也在引进、吸收国际先进技术的基础上,开始对结构较为复杂的收获机进行研发。如1981年国家引进了美国约翰迪尔公司生产的1000系列收割机,并由佳木斯收割机厂、开封收割机厂等共同研发生产。其割幅达3.6-5.3m,喂入量达5-7kg/s,发动机功率92-117kW,脱粒方式采用纹杆切流脱粒结构,风筛组合式清选结构,甚至还配备了如粮食满仓检测的电子监控装置,可以完成小麦、水稻、大豆等作物的收获。


图4 小麦割晒机

3 改革开放中期的农业机械装备(1988-1998年)

给我印象比较深的是西北农业大学祝永昌教授研发的飞龙0.75背负式小麦联合收割机。这台收割机的成功,带来了小麦收获环节“机器代替人、告别三弯腰”的时代。当然一旦技术突破,就形成了机器遍地开花的成果,这里就不一一赘述。

随着小麦收获机关键环节技术难度的破解,加上我国农村经济基础的不断改善,农民收入的不断增加(农村开始出现万元户),市场呼吁作业效率更高、功能更加强大的小麦联合收获机的出现。

所以在这一时期,市场上开始出现了两种收割机:一种将割台、脱粒、输送装置集成在拖拉机(因为我国农村拖拉机保有量很大)上的背负式小麦收割机;一种是集多功能于一身的自走式小麦联合收获机。

而自走式小麦收获机的代表机型是中国收获机总公司于1992年开发的拥有自主知识产权的新疆-2联合收割机,其结构如图5所示。


图5 新疆-2小麦联合收割机

该机作业幅宽为2m,喂入量为2kg/s,发动机功率为36.75kW。该机型的出现,对我国收割机后期的发展产生了深远的影响,在当时也引领了小麦收获机械化技术的发展,奠定了我国收割机机械工业的基础,促使了上世纪九十年代小麦收获机的快速发展,有效解决了制约小麦全程机械化的瓶颈环节——机械化收获问题,为我国小麦收获机械化做出了很大的贡献。

当然,其他农业机械化技术也得到了长足的发展。到1998年,我国主要农作物的耕种收基本都实现了机械化作业。最明显的感受就是农民收入明显增加。

但是此时出现了一个严酷的现实问题。那就是一台数万元的小麦收获机,每年作业时间只有短短的半个月左右,对于经济实力相对薄弱的农民来说,购机还是带来了很大的压力。

如何充分发挥小麦收获机的使用效率?1996年,农业部结合我国幅员辽阔,小麦种植非常广泛,且不同区域收获期各不相同的特点,首次在河南省组织了“三夏”跨区机收小麦现场会,北方11个省的2.3万台联合收割机参加了当年的跨区机收作业。从此跨区机收成为龙口夺粮的主要手段,有效延长了小麦联合收获机的年利用率,增加了机手的收入水平,缩短了购机成本的收回期限。

在此期间,我国农机发展史上一个重要的农机企业诞生,那就是目前我国农机行业的龙头企业——雷沃重工国际股份有限公司。其前身为福田雷沃重工国际股份有限公司,始建于1998年。

他们采用高位切入的方式,在高质量、低成本和全球化的战略指导下,在工程机械、车辆、发动机等产品的基础上,通过消化吸收国内外收获机的先进技术和经验,创建了农业装备事业部,并在收获机市场很快占据了领先优势。

当然,在我党的正确领导下,国家政策的有力支持下,广大农机人的共同努力下,其他相比收获机结构较为简单,也都先后得到了快速的发展,取得了丰硕的发展成果,这里就不再一一赘述。

4 改革开放中期农机装备发展的黄金时期(1998-2008年)

如上所言,随着福田雷沃重工国际股份有限公司的异军突起,给本来就竞争激烈的收获机市场带来了新的活力。由于他们具有雄厚的技术力量,很快就在小麦收获机市场占据了较大优势,甚至一度市场占有份额达到70%-80%左右。从此,“雷沃谷神”就成为我国小麦收获机行业的名牌产品。

在此情况下,为了寻求农机行业新的经济增长点,国内企业和科研院所犹如猎隼一样,很快将注意力转移到玉米收获机方面。

在该方面,山东省借鉴小麦收获机成功普及的开发模式,首先从乌克兰引进了KCKY-6型玉米收获机,并对其进行了深入研究,开发了一系列玉米收获机,也促使我们这些人第一次现场看见了作业中的玉米收获机,为学校的人才培养提供了第一手资料。

但遗憾的是,受到多种因素的影响,这些机型当时都未能得到大面积的推广应用。伴随着小麦收获机机械化技术的不断成熟,市场竞争压力的不断加剧以及国内小麦收获机装备的普及,使国内小麦收获机械化水平很快达到了70%-80%。

需要说明的是,由于我们的开发技术、制造工艺、材料等因素制约,加之山东省玉米一直属于一年两熟生产模式,所以玉米收获期籽粒含水率较高(如我们2010年在山东省莱西县收获玉米,其籽粒含水率达到35%左右),难以实现籽粒直收作业。

针对以上实际情况,国内学者将玉米收获机按照收获工艺将其分解为摘穗机、果穗剥皮机、玉米脱粒机等,如图6所示,有效实现了技术难点的各个击破,市场上也出现了与分段收获农艺配套的玉米收获作业装备。


图6 以收获玉米为中心多环节配套机型

随着这些农机装备技术的突破和熟化,大约在2005年左右,国内从我国农村拖拉机保有量比较大的实际出发,将玉米割台挂接在拖拉机前部,在后部挂接一个收集箱,中间用刮板式输送器连接起来,形成了我国独有的背负式(亦叫悬挂式)玉米收获机。当然,也有如当时的金亿、雷沃、巨明等企业开发了自走式摘穗收集机,由此也促使玉米机械化收获装备开始进入了实用化阶段。

接着,国内实力较强的农机骨干企业在实现自走式收获果穗的基础上,又研发了带有剥皮装置的自走式玉米收获机,大大加快了我国玉米收获机的普及推广。

但是相对而言,由于东北地区玉米种植范围更广,地形相对连片平坦,便于玉米收获的机械化作业。所以,东北三省玉米收获装备代表了国内玉米收获机的水平,东三省也成为我国玉米机械化收获水平最高的地区。

5 农机装备再创辉煌的新机遇时期(2008-2018年)

随着玉米机械化收获技术成熟和产品普及,我国农机市场开始走向快车道,市场催生了系列化收获机的发展,如2、3、4行等玉米收获机。按照功能来分,先后出现了玉米摘穗-剥皮收获机、玉米收获还田机、穗茎兼收型玉米收获机、秸秆铺放型玉米收获机、秸秆打捆式玉米收获机等多种形式,分别满足了不同区域的市场需求。

按照行走方式来分,主要出现了背负式玉米收获机、互换割台式玉米收获机、自走式玉米联合收获机等。整个收获机市场在2014年之前都处于产销两旺的良好发展势头(当然,这也与国家2004年开展的农机购机补贴政策扶持有关),大大提高了我国玉米机械化收获水平。

随着国际形势的风起云涌,2014年国内玉米价格突然下跌(由原来的1.2元左右跌至0.8元左右),玉米收获机销售受到了严重的冲击。为了缓解玉米生产的压力,也为了改善国人的饮食结构,国家适时发布了“粮改饲”的农业种植结构改革策略,引导改玉米种植为全株青贮玉米种植。

同时也因地制宜,在适合种优质牧草的地区推广牧草,将单纯的粮仓变为“粮仓+奶罐+肉库”,将粮食、经济作物的二元结构调整为粮食、经济、饲料作物的三元结构,从而引导国内农机企业开展青贮收获机、打捆机等装备的研究,有效释放玉米生产困境所带来的装备生产压力。

进一步,为了降低国外同类产品对国内玉米收获装备市场的冲击,增强国内玉米收获装备的国际市场竞争能力,2015年5月,国务院印发了《中国制造2025》,并将农机装备列入10大重点推进领域,给农机装备发展指明了方向。

6月,工信部将6个农业机械类项目列入智能制造专项。2016年12月,工业和信息化部、原农业部、发改委联合发布了《农机装备发展行动方案2016-2025》,由此掀开了农机装备智能化升级换代的新征程。

这样,市场上开始出现了基于北斗导航的智能化播种机、收获机等,其中许多机型上加设了智能监控、故障排除、参数调控等设备,形成了适合我国当前农机装备发展的新技术和新装备,如图7所示。


图7 智能化玉米收获装备

俗话说,冬天已经过去,春天还会远吗?想信在不久的将来,我国的农机装备必将迎来新的春天,必将在国内外市场上占有一席之地,为我国主导的一带一路、乃至全人类的农业生产作出新的贡献。

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