农业机械化概论第一章概述

农业机械化概论工程技术学院曾百功[e-mail]农林经济管理教材与参考书目教材：1、高连兴，刘俊峰，郑德聪主编，农业机械化概论，北京：中国农业大学出版社，2011.参考书：1、李宝筏主编，农业机械学，北京：中国农业大学出版社，2003.2、蒋恩臣主编，农业生产机械化，北京：中国农业大学出版社，2003.学习要点1、了解国内外农业机械化的现状、农业机械化在现代农业发展中作用与作业原理、农业机械化发展的特点；2、介绍各种农业机械的类型、分类，以及其各自的特点；3、农业机械的工作原理、结构和主要机构、部件的功用及主要技术和结构参数。农业机械化•实现农业机械化，可以节省劳动力，减轻劳动强度，提高农业劳动生产率，增强克服自然灾害的能力。农业机械化是指运用先进适用的农业机械装备农业，改善农业生产经营条件，不断提高农业的生产技术水平和经济效益、生态效益的过程，是农业现代化的必由之路。农业机械农业机械的定义：是农业所用的生产工具，是农业生产中使用的各种复杂机器和简单农具的总称。因此，广义地讲凡是用于农业方面的动力机械（电动机、内燃机、拖拉机等）和各种作业机械都属于农业机械的范畴。然而，通常所说的农业机械，主要是指作业机械，即农机具和带有动力机的联合作业机。农业机械的作用•1、提高农业劳动生产率•2、提高单位面积收获量•3、促进农业生物技术的实施和发展•4、争取时间，不违农时•5、减轻劳动强度，改善劳动条件•6、减少物料投入，节约农业生产成本•7、在某些条件下，改善农业生态环境以上作用是农业生产实现“高产、优质、高效”不可或缺的重要保证。20世纪最伟大的20项工程技术成就在２０００年国际工程科技大会召开前夕，美国工程院秘书长哈罗德·佛森致函中国工程院院长宋健，详细介绍了最近由美国工程院历时半年、与３０多家美国专业工程协会一起评出的２０世纪对人类社会生活影响最大的２０项工程技术成就，这些成就展示了工程技术对改变人类生产和生活方式，提高生活质量所产生的巨大影响。这２０项工程技术成就分别是：1、电气化；2、汽车；3、飞机；4、自来水；5、电子技术；6、无线电和电视；7、农业机械化；8、计算机；9、电话；10、空调制冷技术；11、高速公路；12、航天技术；13、因特网；14、成像技术；15、家用电器；16、保健技术；17、石油化工；18、激光和光纤；19、核技术；20、高性能材料。２０世纪世界人口从１６亿增加到６０亿，如果农业没有实现机械化，很难养活这么多的人口。从事农业的人口比例急剧下降，使更多人从事其它重要工作。农业机械化因其对人类进步作出的巨大贡献而列入20世纪最伟大的20项工程技术成就之一，名列第七位。农业机械分类一、耕整地机械耕地机械Primarytillageequipment整地机械Secondarytillageequipment二、种植施肥机械播种机械育苗机械设备栽植机械施肥机械地膜机械根据2008年7月14日发布实施的《农业机械分类》规定，农业机械共分14个大类，57个小类，276个品目农业机械分类三、田间管理机械中耕机械植保机械修剪机械四、收获机械谷物收获机械玉米收获机械棉麻作物收获机械果实收获机械蔬菜收获机械花卉（茶叶）收获机械籽粒作物收获机械根茎作物收获机械饲料作物收获机械茎秆收集处理机械农业机械分类五、收获后处理机械脱粒机械清选机械剥壳（去皮）机械干燥机械种子加工机械仓储机械农业机械分类六、农产品初加工机械碾米机械磨粉（浆）机械榨油机械棉花加工机械果蔬加工机械茶叶加工机械农业机械分类七、农用搬运机械运输机械装卸机械农用航空器八、排灌机械水泵喷灌机械设备九、畜牧水产养殖机械饲料（草）加工机械设备畜牧饲养机械畜产品采集加工机械设备水产养殖机械农业机械分类十、动力机械拖拉机内燃机燃油发电机组十一、农村可再生能源利用设备风力设备水利设备太阳能设备生物质能设备农业机械分类十二、农田基本建设机械挖掘机械平地机械清淤机械十三、设施农业设备日光温室设施设备塑料大棚设施设备连栋温室设施设备生物质能设备十四、其他机械废弃物处理设备包装机械牵引机械影片1、农业机械简介31分钟2、以色列农业综述27分钟农业机械的工作对象是土壤和作物。这些作物的品种甚多，性状差异很大。再加上地区性的差别和栽培制度的不同，水田、旱地、垄作、套作、间作等情况就更为复杂。现在世界上已有的不同种类和形式的农业机械约近两万种，新型的机器还在不断出现。1.种类繁多农业机械的特点农业机械的工作对象复杂，受土壤、水、肥料、气候的影响，又随地域、作物类别、种类、自然条件和栽培制度的不同变化较大；而大多数农业机械在作业时都不是只完成某项单一的任务，而是要完成一系列的作业项目。这就增加了机器设计上的难度和结构上的复杂性，从而要求农业机械应具有较强的适应性。2.作业复杂农业机械的特点许多农业机械是在地面状况较差的田间、露天地和高速行走状态下作业，烈日暴晒，风沙尘土多，有时还受雨淋。因此，机器容易腐蚀或磨损。3.作业环境条件差农业机械的特点农业生产有很强的季节性，许多作物的播种期和收获期都很短；某些农产品(如水果等)收获后的加工期也不长。这就使许多农业机械在一年内的使用时间很短。一般不超过10%。4.使用时间短农业机械的特点农业机械的使用要求一般要求：工作可靠、坚固耐用、重量轻、体积小、功效高、便于操作调整、易于维护修理、价格低廉等。特殊要求：1、农业机械应有较完备的安全防护装置；2、农业机械的工作部件应有足够大的调整范围；3、农业机械应尽可能多地扩大其作业项目，实现“一机多用”。农业机械化发展过程三个阶段的划分标准初级阶段：农业机械已在某些农业生产环节开始使用，但总体上传统农业生产方式、人畜为主作业仍占主导地位。耕种收综合机械化水平40%;第一产业从业人员占全社会从业人员的比重40%。中级阶段：农业机械已在大多数农作物的主要生产环节中应用，农业生产方式已从传统农业向现代农业转变，农业机械在农业生产中已开始居主导地位。耕种收综合机械化水平40~70%；第一产业从业人员占全社会从业人员的比重为40~20%。高级阶段：主要农产品生产过程已经实现了机械化，农业生产方式已从传统农业向现代农业发生了根本性转变，机械作业已在农业生产中处于绝对主导地位。耕种收综合机械化水平70%;第一产业从业人员占全社会从业人员的比重20%。一、中国农业机械化50年的发展简介二、中华人民共和国农业机械化促进法简介2003年机械化作业水平耕地46.8%播种26.7%收获19%我国农业机械化现状2006年机械化作业水平耕地55.39%播种32.00%收获为25.11%。保定市2006年机耕87.0%机电灌溉84.0%机播74.4%机收37.8%小麦、水稻和玉米三大粮食作物中：截止到2007年底，•小麦机播和机收水平均分别达到80.9%和76.2%，基本实现了生产全程机械化。•水稻栽植和收获机械化水平分别达到11%和44%。•玉米机播水平达到50.5%，机收为6.8%。•大豆收获机械化水平达到31.8%。•其他经济作物机械化作业水平更低。我国农业机械化现状•大中型机械较少；•小型机械居多；•动力机械多，配套机械少，配套率低；•粮食生产机械多，经济作物生产机械少；•种植机械多，畜牧、养殖和加工机械少。我国农业机械化现状•我国现有农业机械结构特点：2011年~2014年国家将继续实施农机具购置补贴政策，不断增加补贴资金规模。2004年05年06年07年08年09年2010年0.7亿3亿6亿12亿40亿130亿155亿我国农机购机补贴政策2004年~2010年国家购机补贴额农业机械化发展趋势•一、动力机械向大型化发展•大型机组作业，生产率高，可提高农业劳动生产率，同时作业质量、增收效果比小型机具高。美国凯斯公司450马力大型履带式拖拉机纽荷兰TM175型拖拉机欧洲的3500超级拖拉机，六缸涡轮增压柴油发动机，最大马力为650匹，最大扭矩为2350Nm。30农业机械化发展趋势•二、作业机械向多功能联合作业机型发展•所谓联合作业，就是用一台机器，在一次行程内，同时完成两种或数种作业项目。复合作业农业机械化发展趋势•三、生态农业和农业可持续发展所需技术与装备将有迅速发展。•主要有保护性耕作技术所需的少耕免耕机械、秸秆粉碎还田机械、耕种联合作业机械、有机肥生产与施用机械、化肥高效施肥技术与机械、生物农药与施药机、作物秸秆综合利用技术与机械等将得到发展。我国农业机械化发展趋势•三、生态农业和农业可持续发展所需技术与装备将有迅速发展。•主要有保护性耕作技术所需的少耕免耕机械、秸秆粉碎还田机械、耕种联合作业机械、有机肥生产与施用机械、化肥高效施肥技术与机械、生物农药与施药机、作物秸秆综合利用技术与机械等将得到发展。免耕播种机农业机械化发展趋势•四、机械化作业将由小麦、水稻、玉米等主要粮食作物为主逐渐向小种类作物和经济类作物发展•棉花、大豆、油菜、马铃薯等经济类作物的种植、收获机械及林果机械、牧草机械、渔业机械等新兴农机品类的市场需求日趋强劲。油菜收获机棉花收获机农业机械化发展趋势•五、山地、果园、大棚用小型机械不断发展。•微耕机、田园管理机、小型插秧机、小型多功能收割机等一系列小型机具需求增多。我国农业机械化发展趋势六、大量的新技术将广泛地应用在农业机械上。•电子技术的应用。例如将电子监控装置、GPS用在联合收获机和播种机上，将激光技术用于开沟平地等作业机上，将光电传感器用于中耕间苗和蔬菜水果的分选；将微波技术用于杀死草籽和昆虫及干燥谷物。•农机与农艺互相配合，把工程技术与生物技术结合起来，例如番茄采收，育种学家培育出了表皮较坚韧且收获期较为一致的番茄，机械工程师设计出了番茄收摘机，使番茄收获机械化得以实现。在苹果、梨、葡萄种植方面，为适应机械收获作业，利用生物工程技术，控制作物的形状和结构，实现农艺与农机的结合。41精准农业系统组成：计算机控制器变量执行设备GPSGIS实时传感器卫星导航系统地理信息系统农业部重点推广的农机化技术（一）水稻机械化生产技术•推广水田耕整机械化技术•水稻规范化育秧及机插秧技术•水稻联合收割机械化技术•产地烘干与加工机械化技术农业部重点推广的农机化技术（二）保护性耕作技术•保护性耕作是一项完全不同于传统耕作的农业增产新技术，其核心内容是用作物秸杆、残茬覆盖地表，采用少耕和免耕耕作技术，达到保水、保土、保肥，保护生态环境，降低生产成本，增加作物产量和农民收入的目的。由于它有利于保水保土、所以称为保护性耕作。•保护性耕作的基本要点：秸秆覆盖、免耕播种、以松代翻、化学除草。(三)玉米机械化生产技术•结合玉米主产区不同品种、种植制度、自然环境和生产条件，推广玉米免耕深施肥精量播种机械化技术、玉米机械化收获技术与设备。•在大力推广悬挂式玉米收获机的同时，搞好自走式玉米收获机的试验、示范推广工作，积极推进玉米机收跨区作业。农业部重点推广的农机化技术农业部重点推广的农机化技术(四)薯类生产机械化技术•针对薯类作物生产条件及特点，重点推广适宜的薯类种植、收获机械化技术与配套作业机械。•产地烘干与加工机械化技术农业部重点推广的农机化技术•（五）油菜、花生、茶叶等经济作物机械化生产技术•在相应作物主产区，因地制宜推广应用油菜机械化育苗移栽、直播与收获技术、花生机械化播种与挖掘技术、茶叶机械化采摘和初加工技术、大豆机械化播种与收获技术、甘蔗机械化中耕培土与收割技术、柑橘和苹果机械化采摘、商品化产后处理与深加工等关键环节机械化技术。农业部重点推广的农机化技术（六）草原建设与牧草生产机械化技术•针对部分草原生态恶化的状况，重点推广少免耕补播、飞播和深松、切根、打孔及牧草收获、打捆、块粒状加工、青贮和草籽加工技术及机具设备；•结合牧区自然和生产条件，示范推广轮牧围栏自动化控制技术与配套机具设备。农业部重点推广