环境和能源问题日益受到全球的关注,研发利用清洁能源、生产过程无污染的绿色农业机械已成时代的主流和行业热点。电动农业机械具有低噪声、零排放、高效节能、多样化和综合利用率高,已越来越多地运用在农业生产中。自2022年开始,甘肃省陇南市依托大豆玉米带状复合种植试点项目,试验引进电动新能源农机具,在陇南丘陵地区示范推广尚属首创,是陇南山地农业机械化提质增效长远发展的一次十分有益探索。
在落实国家粮食安全战略的大背景下,2022年甘肃省农业农村厅确定在陇南市成县、徽县实施20000亩的大豆玉米带状复合种植试验示范。市县农机部门高度重视,在克服疫情等不利因素的情况下,市农机中心带领由成县、徽县农机、农技等部门的负责人、项目实施工程技术人员及农机专业合作社负责人组成的项目机具保障考察组,专程赴酒泉市铸陇公司开展项目机具的调研、采购工作,与铸陇公司负责人、研发团队座谈交流,结合陇南山地农业的独特条件,共同商定机具改进方案,订购适应陇南独特地形、土壤、气候条件的机具,做到农机与农艺紧密结合,不折不扣地完成了机具选型配套、采购安装调试、技术培训、调度投用等工作,为大豆玉米带状复合种植提供机械装备保障。截至2023年9月,成县、徽县农机中心选型订购机具108台(套),其中:大豆玉米带状复合播种机械64台(套),收获机械6台(套),覆膜机24台(套)、北斗导航辅助驾驶系统6台(套),其它设备4台(套),争取省厅对山地丘陵地区研发试验示范的电动四轮牵引平台(新能源电动拖拉机)4台(套)。
电动四轮牵引平台、电动手扶式大豆玉米种肥同播一体播种机机身小巧,一机多用,操作方便,开启了在陇南山地丘陵地区应用小机型、新能源动力机、无人驾驶、北斗导航、精量播种、复合套种的全程机械化生产模式探索,填补了山地农业机械播种的空白,破解了制约丘陵山区农业发展的瓶颈,解决了地块零散不集中而形成的种收难等问题。引进机具的投放使用,具有很好的社会效益、经济效益和生态效益,在山地农业机械化提质增效方面探索出可学习、可借鉴、可复制的经验。
电动农机与传统燃油农机具相比,技术优势十分明显
一是绿色环保。与传统燃油动力型农机相比,电动农机工作时无排放、无噪音污染、无燃油废弃物污染,降低碳排放的同时改善作业人员工作环境,保护人员健康,尤其在大棚、设施农业等比较封闭的环境中作业,对作业人员的健康优势更加明显。
二是节能、作业成本低。试验验证表明,电动农机具能耗是燃油农机具的30%以下,甚至更低。如2BD-3X电动手扶一体大豆玉米播种机作业能耗同比降低90%,充电一次播种作业40亩,极大地节约了能源消耗和降低了作业成本。
三是蓄能强、解决了作业时长焦虑。充电方便,普通家用单相电可以随时随地充电蓄能,解决了充电焦虑。如新能源电动四轮牵引平台,使用6个铅酸蓄电池提供动力,电池容量可达
1080Ah,电机功率为3kw,完全充满电需
5-7小时,增加了巡航和辅助驾驶功能,可在额定负荷下连续工作8-10小时,电动手扶一体大豆玉米播种机作业10-15小时,整机使用环境温度范围在15~50℃之间,解决了野外作业时长焦虑。
四是操作便捷、结构简单、故障率低。传统拖拉机设备结构复杂,机型、质量大,作业对地形地势要求高,转运需要农机道路,功率大,燃料利用效率较低、排放较高,后期维护复杂。电动农机动力装置简单可靠,机型小重量轻,对机具控制容易,适宜山区复杂地形作业。与传统的燃油农机相比,电动农机整机质量小,降低了传输过程中的能量损失,转运轻便,故障率非常低,后期维护简单。
五是电动农机具有发展空间优势。即电动农机更加便于智能化、无人化、远程控制等技术的组合应用。随着我国北斗导航系统和5G技术的成功应用,给农业机械无人化、智能化、仿真控制等插上了腾飞的翅膀,农业机械使用清洁能源已是大势所趋。
二、电动农机能很好地适应配套机具
引进推广的手扶式大豆玉米种肥同播一体播种机、自走式大豆玉米播种施肥覆膜一体化播种机,通过大田作业,在节能环保、工作效率、减少作业强度的同时,还实现了种、肥、铺膜联合作业,可以播种玉米、大豆等多种颗粒类农作物种子,排种精确,适应性强。电动四轮牵引平台还预留了植保功能,可以配套多种植保设备。
随着温室大棚和设施农业的发展以及环保意识的日益增强,小型机的需求就显得更为重要,尤其以电力为动力装置的机械凸显了更为强大的优势。电动播种深度连续可调、播种行距连续可调、播种穴距可调、种子破碎率和播种均匀度符合国家标准。新能源机械在考虑实用的同时,兼顾经济节约,从而达到结构合理、生产成本低、能耗小、效率高,而且操作方便的目的。
三、新能源农业机械在试验点成果显著
通过2万多亩大豆玉米带状复合种植试验示范,采用电动农机开展农田作业,一是可实现一机多用。以粮食生产电动机械为例,通过电动牵引机平台配套不同农机具可以完成多种农机田间作业,包括套种、喷药、铺膜、穴播、中耕除草、追肥、移栽等作业。二是破解了山区农机作业难的问题。能够实现在山地、丘陵和坡耕地开展作业,提高山区农机化率。三是拓展农机作业领域。机具小巧,操作简单,性能稳定,作业领域可延伸到日光温室、设施农业开展农机作业。四是农机作业绿色环保。电动农机在作业过程中无噪音、无烟尘,与燃油机械作业相比实现了二氧化碳零排放,对周围生态环境和农机操作者无危害。五是节约成本经济性好。电动农机作业成本费用是燃油拖拉机作业费用的十分之一,全年作业时间长,配套机具价格低,购机当年便可实现投资回报。