第一章-农业机械化工程与现代农业装备-农业工程概论-教学课件

农业机械化工程GeneralityofAgriculturalEngineering1第一章农业机械化工程与现代农业装备AgriculturalMechanizationEngineeringandModernAgriculturalEquipments农业机械化工程GeneralityofAgriculturalEngineering2农业机械化工程的基本概念大田作业机械化与农业装备蔬菜种植机械化与装备果树种植机械化与装备畜牧业机械与牧草收获加工机械化现代农艺与现代农业装备信息技术在农业机械化工程领域中的应用我国农业机械化发展展望内容提要农业机械化工程GeneralityofAgriculturalEngineering3本章重点：农业机械化工程的概念；大田作业机械化与农业装备；园艺（蔬菜与果树）机械化；畜牧机械化与草原机械化；现代农艺与现代农业装备；信息技术在农业机械化工程领域中的应用；我国农业机械化的展望。本章难点：机械化作业与农艺之间的关系；农业机械化工程学科分支及其内涵现代农业装备的发展趋势；信息技术对农业机械化工程的影响；农业机械化对社会发展的推动作用农业机械化的现状与发展趋势。农业机械化工程GeneralityofAgriculturalEngineering4§1－1农业机械化工程的基本概念一、农业机械化的定义与任务ConceptofAgriculturalMechanizationEngineering农业机械化——用机器逐步代替人、畜力进行农业生产的技术改造和经济发展的过程。农业机械化是农业现代化的重要组成部分，其根本任务是用各种动力和配套农机具装备农业，从事农业生产，以提高农业劳动生产率、土地产出率、资源利用效率，保护生态环境，以减轻农民劳动强度、促进农村经济繁荣、技术进步和社会发展。农业机械化工程GeneralityofAgriculturalEngineering5二、农业机械化工程研究领域（AgriculturalMechanizationEngineering）1）耕作和牵引土壤动力学（TillageandTractiveSoilDynamics）2）农业机械性能设计(FunctionalDesignofFarmMachineries)3）农业机械测试(ExperimentalMethodsofFarmMachineries)1.农业机械学（AgriculturalMachineryScience）4）农业机械设计中的人机工程学(HumanFactorsFarmMachineryDesign)农业机械化工程GeneralityofAgriculturalEngineering62.农业物料学(AgriculturalMaterialsphysics)4.农业机械化生产学（MechanizedAgriculturalProductionScience）3.农业机械化管理学（ManagementofAgriculturalMechanization）5.农业机械化技术经济(TechnicalEconomicsforAgriculturalMechanization)农业机械化工程GeneralityofAgriculturalEngineering7三、农业机械化在发展农业生产和推动社会进步中的作用1.对从事农业劳动力的解放与替代体力劳动强度分级.doc采用机械取代人力是社会发展的必然趋势。农业生产活动的影响因素较多单位土地面积(或单位畜禽量)农产品极限产量受生物因素制约人工作业的动作范围和力量程度有很大的局限性人工作业的精度不高，有些领域甚至人的能力不可及。农业机械化工程GeneralityofAgriculturalEngineering82．农业机械化提高了农业劳动生产率，增加农业生产效益，也是保证我国粮食安全的必需途径。实现农业机械化生产可以使劳动生产率比传统农业的劳动生产率几十倍、上百倍地大幅度提高（我国农业劳动生产率只有加拿大的1/108和美国的1/120），可以有效提高种粮农民的效益和收入水平。在当今世界粮食价格大幅涨价的形势下，农业机械化对国家粮食安全的重要性有显突出。农业机械化工程GeneralityofAgriculturalEngineering93.农业机械化可以有效提高土地产出率1）我国华北地区小麦和玉米依靠农业机械化生产，由两年三熟变一年两熟，提高了复种指数；2）土壤深松技术使玉米、小麦、大豆、棉花的增产率分别达到19%、12%、9%和55%；3）机械化秸秆还田可增产5%～29%。农业机械化还可增强农业抗御自然灾害能力，减少产后损失。农业机械化工程GeneralityofAgriculturalEngineering104）据估计，我国粮食收后因不能及时处理造成霉烂、变质而损失的量，约占总产的10%-15%，一年约达4000万—6000万t，大大高于联合国粮农组织规定的损失率5%的标准。如能把损失率降低5%，就等于每年增产2000万t粮食。措施主要是推广机械化晒场，低温及高温干燥技术和与之配套的机械化清选、装运、贮存技术。农业机械化工程GeneralityofAgriculturalEngineering114．农业机械化是提高资源利用率，改善生态环境的重要措施。可以有效实现节水、节肥、节种、节药、节能和资源综合利用，降低生产成本。例如：1）采用喷灌可以比传统地面灌溉省水1/3～1/2；2）采用精量播种机可比一般播种机省种30%～50%以上。3）机械施肥可以使化肥的利用率由传统的人工撒施30%左右提高到60%～80%；4）现代喷雾机械可根据探测到的目标实施变量喷雾作业，可节约30%～40%的费用，并减少了对空气和环境的污染；农业机械化工程GeneralityofAgriculturalEngineering125）水稻机械化收获一台联合收割机能替代200多人的作业，可节约成本1050元/hm2，小麦机械化收获较人工收获可降低成本450～500元/hm2；6）运用农业机械实施秸秆覆盖，既可保水蓄墒，又能有效地避免秸秆焚烧给环境带来的污染。7）机械化保护性耕作技术与传统耕作技术相比，可以降低地表径流60%左右，减少土壤流失80%，减少大风扬沙60%，有效地抑制沙尘暴，保护生态环境。农业机械化工程GeneralityofAgriculturalEngineering135.基本实现国家工业化和加快建设现代化，必须加快推进农业机械化。这是缩小工农差别、城乡差别的主要途径和转移农村劳动力的必备前提。1）一个国家如果在工业化的同时，不实行农业机械化，由于工农业劳动生产率增长的特点和速度差异，必然要扩大工农和城乡差距，最终将牵制工业化进展和社会稳定。因此，随着工业化和国民经济水平提高，必须逐渐用机械动力和高效的农业机械代替繁重的体力劳动和低效的人畜力农具。农业机械化工程GeneralityofAgriculturalEngineering142）工业化、城镇化、现代化同步协调发展，需要从农村吸收大批青壮年劳动力，农村劳动力已经成为促进国家工业化，城镇化、现代化的主力军；3）我国整体上正面临劳动力过剩向劳动力结构性短缺阶段转变，工农业生产的劳动成本正快速上涨；4）2006年农业劳动力占社会总就业比重为42.6%.农村仍有约1-1.5亿主要是中老年、农闲季节、边远地区的结构性剩余劳动力农业机械化工程GeneralityofAgriculturalEngineering15提高农业劳动生产率后，农产品的商品率将大幅度提高，农业的产前、产中、产后将形成社会化服务体系。农业将根据当地的自然条件实行规模化、区域化、专业化生产以提高农业机械化的经营效果，农村的产业结构和劳动力结构也将发生变化，人们对农业生产劳动的观念和价值观将发生变化，最终推动新农村建设。6．农业机械化不仅是农业的技术改造过程，也是建设社会主义新农村的过程。农业机械化工程GeneralityofAgriculturalEngineering16上世纪末，美国国家工程院组织美国工程科技界，评选20世纪对人类社会作出最伟大贡献的20项工程科技成就，“农业机械化”被评为其中的第7位。其范文中指出：“农业机械化在全世界范围内显著改变了食品的生产和分配；促进了资本、技术向农业的转移；使大量农村人口迁移到城市，对工作性质、消费者的经济状况、妇女的社会地位、家庭规模和性质、选择职业的自由等，都产生了深刻而持久的影响”。7.在推动社会进步中起到不可替代的作用农业机械化工程GeneralityofAgriculturalEngineering17四、我国农业机械化的特点1.人多地少，粮食的供给紧张，提高农业单产至关重要，机械化要为提高劳动生产率和土地生产率两个目标服务。目前我国人均0.1hm2耕地，劳均0.26hm2左右（45年前为0.8hm2）。2.农户经营面积少，作业地块小。户均耕地规模不足0.5hm2，因种植不同作物需要或分配需要，一户的土地又分成几块，从而形成更为狭小的作业地块。面积为0.12-0.4hm2的地块占60%以上,合适的地块面积至少要0.8-1.3hm2，一套大中型农机具合理负担面积为33-66hm2。农业机械化工程GeneralityofAgriculturalEngineering183.幅员辽阔，自然和经济条件差异大，决定了我国农业机械化不能按一种模式，或相同速度发展。人少地多的地区，机械化快于人多地少地区；经济发达地区,机械化快于西部经济欠发达地区；平原地区机械化快于山区；旱地机械化快于水田地区。农业机械化工程GeneralityofAgriculturalEngineering194.人均资源短缺，经济力量薄弱，必须实行节水、节能、节本、保护地力的机械化。为缩短农时、提高复种指数、增加作物产量，已导致我国不少地区，机器超量配备，年使用率很低。流水作业法是在我国许多地区机械化作业中采用的一种作业方法，它指在农户的土地上，不等第一项作业结束，第二项作业就开始进行，像流水一样一项接着一项开始。相对应的是国外普遍使用的分段作业法，它是指第一项作业完成后，才开始第二项作业的方法。以夏收小麦、浅耕整地、播玉米为例。农业机械化工程GeneralityofAgriculturalEngineering20归结起来我国农业机械化具有下述四个特点：（1）目标上要为劳动生产率和土地生产率两提高服务；（2）经营管理形式上，以机农分离的双层经营，作业上统分结合的形式为主；（3）发展模式上，不搞全国统一，发展速度和方式因地制宜；（4）作业方法上，普遍采用机械化流水作业法。农业机械化工程GeneralityofAgriculturalEngineering21五、实现农业机械化的条件1．有较发达的工业基础、能够提供廉价优质的农业机械产品。2．国民经济达到一定水平，能够提供农业机械化需要的资金。3．具有农村劳动力大量向农业外转移的条件。4．有实现农业机械化的能源资源。5．适合于当地自然条件和作物的农业机械化技术已经解决。6．农村交通发达、教育普及，有较完善的电力及水利基础设施。7．适合于机械化的农业适度经营规模已经形成。8.高素质农民的比例大幅度提高。农业机械化工程GeneralityofAgriculturalEngineering22六、农业机械化的现状与存在的问题1．农业机械化工程的现状1）2004年国家正式颁布《农业机械化促进法》，各级政府加大对农业机械化的投入，加上国家逐渐取消农业税，调动了广大农民购买农机的热情。2）截至2006年底，我国农机总动力达到7.26亿千瓦，平均每亩耕地的农机总动力39.68千瓦，拖拉机总量1728.3万台。农业机械化工程GeneralityofAgriculturalEngineering233）2006年我国机械耕整地、播种和收获总面积23.45亿亩，机耕、机播、机收水平分别为55.4%、32.0%、25.1%，耕种收综合机械化水平39.3%。在小麦、水稻和玉米三大粮食作物中，小麦机播和机收水平