我國人口眾多，幅員遼闊，自然地貌條件差異較大，水資源和能源分布不均，再加上經(jīng)濟(jì)條件發(fā)展不平衡等因素，因此在發(fā)展噴灌設(shè)備機(jī)型方面選擇一條大、中、小相結(jié)合，各種節(jié)水技術(shù)并舉的路子是符合國情的。
大型噴灌機(jī)技術(shù)就是為了擴(kuò)大單機(jī)控制面積，通過增加噴槍射程或使帶有許多噴頭的長管自行移動來解決大塊農(nóng)田和草場所存在的生產(chǎn)效率低、勞動強(qiáng)度大、單位面積投資成本高的問題而發(fā)展起來的，它經(jīng)歷了起步、攻關(guān)、完善提高的曲折發(fā)展歷程，如今已經(jīng)走過了20個(gè)年頭。目前該種機(jī)型在全國保有量達(dá)千余臺，主要分布在黑龍江、吉林、內(nèi)蒙古、甘肅、新疆、河北、山東、北京、安徽等省(市、自治區(qū))，灌溉著近8萬hm2的土地，經(jīng)濟(jì)效益顯著。
一、我國大型噴灌機(jī)技術(shù)的發(fā)展簡況
1.起步階段(1976-1978年)
1976年8月，中國農(nóng)機(jī)學(xué)會綜合考察美國農(nóng)業(yè)機(jī)械化代表團(tuán)帶回來了有關(guān)圓形噴灌機(jī)的資料、樣本和電影短片。1977年初中國農(nóng)機(jī)院將此項(xiàng)技術(shù)列為行業(yè)技術(shù)工作。同年5月中國農(nóng)機(jī)院在北京負(fù)責(zé)主持召開了11省(市、自治區(qū))參加的*次大型噴灌機(jī)技術(shù)座談會。7月，一機(jī)部正式把大型噴灌機(jī)列為新產(chǎn)品課題。1978年4月中國農(nóng)機(jī)院在南寧市召開了19省(市、自治區(qū))參加的第二次大型噴灌機(jī)技術(shù)座談會。當(dāng)時(shí)全國十幾個(gè)省(市、自治區(qū))掀起了研制大型噴灌機(jī)的熱潮，于是我國*臺水動和電動圓形噴灌機(jī)、電動平移式噴灌機(jī)、滾輪式噴灌機(jī)都相繼研制出來。但是由于缺乏大型噴灌機(jī)具的理論指導(dǎo)及制造技術(shù)，普遍存在著機(jī)型雜、質(zhì)量差、可靠性低、浪費(fèi)大的問題。但從另一個(gè)角度上看，它改變了我國噴灌設(shè)備機(jī)型單調(diào)的局面。
2.關(guān)鍵部件攻關(guān)階段(1979～1986年)
由于國產(chǎn)的*代大型噴灌機(jī)技術(shù)性能不過關(guān)，可靠性差，原農(nóng)墾部、*、*、農(nóng)機(jī)部、新疆、甘肅、內(nèi)蒙古、黑龍江、遼寧、陜西、寧夏、北京等省(市、自治區(qū))先后從美國、德國、澳大利亞、南斯拉夫等國家引進(jìn)了水動和電動圓形噴灌機(jī)34臺、大型平移式噴灌機(jī)3臺、絞盤式噴灌機(jī)25臺、滾輪式噴灌機(jī)5臺、雙臂式噴灌機(jī)1臺，并組織全國有關(guān)科研單位和大專院校進(jìn)行了研究。1980年原農(nóng)機(jī)部又委派中國農(nóng)機(jī)院、鞍山市農(nóng)機(jī)廠等有關(guān)技術(shù)人員對美國凡爾蒙、林賽、雨鳥公司進(jìn)行了大型噴灌機(jī)技術(shù)考察。
引進(jìn)設(shè)備和對外進(jìn)行技術(shù)考察促進(jìn)了我國大型噴灌機(jī)技術(shù)的發(fā)展。1981年機(jī)械部委托中機(jī)院、廣西水輪泵研究所、鞍山市農(nóng)機(jī)廠等單位承擔(dān)了“大型噴灌機(jī)主要部件研究”課題。1983年通過了部級鑒定，其桁架、兩級減速器、同步自動控制系統(tǒng)等部件的技術(shù)指標(biāo)已接近美國同類產(chǎn)品水平，為我國大型噴灌機(jī)具更新?lián)Q代奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。
1984～1996年間由于農(nóng)業(yè)體制巨大變化，土地劃小，機(jī)具變小，我國電動圓形噴灌機(jī)的生產(chǎn)幾乎停產(chǎn)。是友誼農(nóng)場和大曹莊農(nóng)場使用美國大型噴灌機(jī)戰(zhàn)勝特大干旱獲得豐收的經(jīng)驗(yàn)和國外用戶的詢購，才又獲生機(jī)。
3.完善提高、穩(wěn)妥推廣階段(1987年-現(xiàn)在)
1987年，機(jī)械部將DYP--415型電動圓形噴灌機(jī)列為國家新產(chǎn)品計(jì)劃，由中國農(nóng)機(jī)院和哈爾濱紅旗機(jī)械廠共同承擔(dān)。1988年通過部級鑒定，其整機(jī)性能具有國內(nèi)*水平，一些主要技術(shù)指標(biāo)進(jìn)入了同類產(chǎn)品*行列，可替代進(jìn)口同類產(chǎn)品。1991年被國家科委、*、*確定為農(nóng)業(yè)節(jié)水大面積推廣項(xiàng)目。在1989～1991年期間，中國農(nóng)機(jī)院又負(fù)責(zé)起草了電動大型噴灌機(jī)技術(shù)、試驗(yàn)方法、質(zhì)量分等三項(xiàng)國家機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并已于1992年頒布實(shí)施。1991年中國農(nóng)機(jī)院又派技術(shù)人員赴前蘇聯(lián)考察大型噴灌機(jī)技術(shù)。1991—1994年機(jī)械部又委托中國農(nóng)機(jī)院承擔(dān)了“提高大型噴灌機(jī)噴灑均勻性的研究”課題。通過對大型噴灌機(jī)均勻噴灑理論的深入探討和大量的室內(nèi)外測試，完善并發(fā)展了我國大型噴灌機(jī)均勻噴灑的理論，1994年通過了部級鑒定。
雖然我國大型噴灌機(jī)技術(shù)研究工作近20年來一直沒有中斷過，但由于科研經(jīng)費(fèi)投入不足，還是步履艱難。目前哈爾濱紅旗機(jī)械廠是我國生產(chǎn)電動圓形和平移式噴灌機(jī)的主要廠家。
二、大型噴灌機(jī)在我國推廣使用的狀況
我國目前的噴灌面積約有80多萬hm2，其中大型噴灌機(jī)的噴灌面積占10%左右，主要都集中在我國糧食主要產(chǎn)區(qū)黑龍江省。
(1)從資料上看，北大荒地區(qū)5—6月份降雨量偏少，占全年的10%～15%，降雨量80mm，而5～6月份正值小麥生長三葉和拔節(jié)期，需水量較大，但時(shí)常因缺水干旱，造成作物減產(chǎn)。由于單產(chǎn)較低，總產(chǎn)不穩(wěn)，若遇上特殊年份，因干旱會使部分地區(qū)糧食減產(chǎn)。而使用大型噴灌機(jī)后，能節(jié)水40%-50%，糧食增產(chǎn)20%”*。每公頃投資3000—6000元，可在2～3年內(nèi)收回投資。據(jù)1992年友誼農(nóng)場介紹，該場有100臺電動圓形噴灌機(jī)噴灌小麥、大豆、玉米，增產(chǎn)35%～45%，年累計(jì)新增產(chǎn)值483.24萬元，平均年增收161.08萬元。普陽農(nóng)場有電動圓形噴灌機(jī)21臺，比溝灌節(jié)水40%—60%，節(jié)能20%—30%，小麥每公頃增產(chǎn)579kg。十幾年來的使用證明，大型噴灌機(jī)是確保墾區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營穩(wěn)步發(fā)展的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，是高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、增產(chǎn)增收的有效措施。根據(jù)墾區(qū)地多人少，機(jī)械化水平較高的特點(diǎn)和地形地貌及水資源情況來看，推廣使用大型噴灌機(jī)是適宜的。
(2)河北省大曹莊農(nóng)場是大型噴灌機(jī)在華北平原國營農(nóng)場里使用zui早、的典型。該農(nóng)場自1978年引進(jìn)美國大型噴灌機(jī)以來，目前擁有國內(nèi)外大型噴灌機(jī)30余臺，總噴灌面積占全場耕地73%，基本上實(shí)現(xiàn)了噴灌化。十幾年來的生產(chǎn)實(shí)踐證明噴灌比溝灌省水48.3%—57.9%、省地8%、節(jié)省勞力56%—90%、增產(chǎn)增收27%。噴除草劑除草率達(dá)85%～95%，比人工除草省工99.6%。因此他們講：大型噴灌機(jī)不僅是灌溉方式的變革，還能促使機(jī)務(wù)工程、農(nóng)藝工程、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)及經(jīng)濟(jì)機(jī)制的變革和發(fā)展。
(3)甘肅省景泰川灌區(qū)位于滕格里沙漠邊緣，北緯36?！?8。之間，海拔1730—1760m之間，東西方向坡降1/40，開闊平坦、土地肥沃缺水、干燥多風(fēng)。1980年以來先后引進(jìn)國內(nèi)外大型噴灌機(jī)8臺，控制噴灌面積367hm2，大田作物一般噴灌5—6次，灌溉定額2250m3/hm2。為了抵御風(fēng)沙侵襲，保護(hù)荒灘變良田，他們在噴灌區(qū)周圍栽種了一些抗旱、耐瘠薄的沙棗、紅柳、枸杞等樹木。這樣春小麥產(chǎn)量達(dá)4800k2/hm2、胡麻2400ks/hm2、籽瓜4.5萬kg/hm2，比溝灌省水30%-40%。
(4)安徽省宿松縣華陽河總場四分場，位于長江中游的皖西南地區(qū)。1991年買了一臺DYP--415型電動圓形噴灌機(jī)，以地表水為水源，由兩個(gè)人管理，對100hm2的棉田進(jìn)行4次噴灌，平均每公頃增產(chǎn)600kg。一年兩茬，新增產(chǎn)值18萬余元，次年又買進(jìn)一臺電動圓形噴灌機(jī)。據(jù)他們介紹DYP噴灌機(jī)不但能節(jié)水、節(jié)能、省工、增產(chǎn)，而且還能減輕勞動強(qiáng)度，提高生產(chǎn)率，對建設(shè)商品棉和棉花良種基地起著重要作用。
為什么近年來大型噴灌機(jī)能在東北、西北、華北、以致長江流域得到推廣呢?其主要原因如下：
(1)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體制的改革不斷深入；國家對農(nóng)業(yè)投資的力度不斷加大；農(nóng)戶對農(nóng)具的購買力不斷增強(qiáng)；適度規(guī)模經(jīng)營的家庭農(nóng)場不斷涌現(xiàn)；國家商品糧棉基地建設(shè)不斷發(fā)展。
(2)大型噴灌機(jī)本身具有自動化程度高、單機(jī)控制面積大、綜合利用率高、能澆灌各類高矮稈作物、能在丘陵沙漠地里運(yùn)行、省水、增產(chǎn)、省工、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，能滿足用戶的使用要求。
(3)大型噴灌機(jī)是目前幾種噴灌方式在推廣使用中單位面積設(shè)備投資較少的一種，平均每公頃投資3000-6000元。
(4)大型噴灌機(jī)技術(shù)已日趨成熟。國家標(biāo)準(zhǔn)的頒布使產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性有較大提高，可以替代進(jìn)口的同類產(chǎn)品，1991年被國家科委、*、*確定為全國農(nóng)業(yè)節(jié)水大面積推廣項(xiàng)目之一。
三、存在的問題與經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)
1.存在問題
(1)在推廣使用圓形和平移式噴灌機(jī)時(shí)不講因地制宜。在沒有使用條件的地方出現(xiàn)了推廣失敗的教訓(xùn)，有使用條件的地方卻拒絕推廣使用，嚴(yán)重?fù)p害了用戶的切身利益。中國這么大，發(fā)展每一種節(jié)水灌溉設(shè)備機(jī)型都是為了相互補(bǔ)充，而不能相互排斥。
(2)在產(chǎn)品質(zhì)量、可靠性方面沒有嚴(yán)格執(zhí)行國家機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(JB/T6280.1—92《電動大型噴灌機(jī)技術(shù)條件》JB/T6280.2---92《電動大型噴灌機(jī)試驗(yàn)方法》)。用戶不按標(biāo)準(zhǔn)要求去廠家訂貨，廠家有時(shí)用電鍍件代替熱浸鍍鋅件，用不符合產(chǎn)品技術(shù)要求的部件代替大型噴灌機(jī)的配件，不采用國內(nèi)*的噴頭配置技術(shù)軟件來提高噴灑均勻性，提高大型噴灌機(jī)的綜合利用率等等，都會直接影響到產(chǎn)品的技術(shù)性能，給用戶使用帶來不便，影響了大型噴灌機(jī)的推廣。尤其是平移式噴灌機(jī)和滾輪式噴灌機(jī)，雖然前期科研開發(fā)工作做了不少，但尚有一些關(guān)鍵技術(shù)沒有得到解決，又沒有正式列為國家技術(shù)攻關(guān)項(xiàng)目，因此用戶選擇此類機(jī)型猶豫不決，使推廣使用范圍變窄。
(3)用戶對買到大型噴灌機(jī)配件感到困難。目前國內(nèi)生產(chǎn)廠家因。批量少、效益低都不愿意生產(chǎn)或生產(chǎn)價(jià)格偏高，使的電機(jī)減速器、車輪減速器、柔性接頭、百分率計(jì)時(shí)器等代用品率升高，不能確保大型噴灌機(jī)的可靠性，甚至誤了農(nóng)時(shí)，影響了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。
(4)對用戶的技術(shù)培訓(xùn)不足。特別是圓形和平移式噴灌機(jī)自動化程度較高，綜合技術(shù)較強(qiáng)，是機(jī)電一體化的大型機(jī)具，往往安裝不當(dāng)、使用不當(dāng)、維修不當(dāng)給用戶造成直接的經(jīng)濟(jì)損失。
(5)大型噴灌工程缺少資金的支持。如內(nèi)蒙古阿拉善盟亂井灘揚(yáng)水灌溉工程，通過四級泵站將黃河水引入亂井灘灌區(qū)，面積約6.8萬hm2，土地遼闊、地形緩起伏。沙土和沙壤土占灌區(qū)面積的53%，輕壤土占39%，其余均為中壤土和重壤土，很適宜發(fā)展電動圓形噴灌機(jī)。1992年阿盟政府請專家論證決定購買74—110臺DYP系列圓形噴灌機(jī)，噴灌1.3萬hm2土地，種植小麥、玉米、油葵和牧草，大力發(fā)展畜牧業(yè)及畜牧加工業(yè)，但因缺乏資金的支持，目前只按原規(guī)劃設(shè)計(jì)購買了23臺電動圓形噴灌機(jī)，并已初顯成效，其余待實(shí)施。
(6)科研經(jīng)費(fèi)投入不夠，推廣使用后勁不足。對完善提高大型噴灌機(jī)技術(shù)的研究工作，工廠不愿出錢、科研單位沒有錢、國家列項(xiàng)困難，使本來與國外同類產(chǎn)品已縮小了的差距又逐漸拉大，滿足不了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的日新月異的變化。
(7)目前工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品價(jià)格剪刀差較大，一定程度上影響了農(nóng)戶的購買力。
2.經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)
(1)推廣使用圓形和平移式噴灌機(jī)一定要因地制宜。首先應(yīng)在遼闊的平原、丘陵、沙漠荒地或草原，沒有灌溉就沒有農(nóng)業(yè)的地區(qū)，人少或勞動力很貴的農(nóng)牧業(yè)基地上推廣使用。并與大中型農(nóng)機(jī)具配套，再加上良種、化肥等，將產(chǎn)生大農(nóng)業(yè)規(guī)模效益。
(2)增加科研投入，提供實(shí)用、可靠、*、系列化的圓形和平移式噴灌機(jī)產(chǎn)品，滿足不同的自然條件要求，是推廣使用該機(jī)型的首要前提。
(3)提高社會化服務(wù)水平。使制造廠家與農(nóng)戶建立起一種新型關(guān)系，既是買賣關(guān)系又是代銷關(guān)系；既滿足了用戶自己維修使用的方便又給周圍地區(qū)用戶帶來了方便；既減輕了廠家的推廣壓力又?jǐn)U大了產(chǎn)品的推廣范圍。
(4)縮小工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的剪刀差。政府應(yīng)在政策上予以支持，使用戶對投入產(chǎn)出比的良性變化發(fā)生興趣，產(chǎn)生吸引力，該機(jī)型才能得以推廣。
四、“九五”期間大型噴灌機(jī)技術(shù)發(fā)展的方向
1.目前國外大型噴灌機(jī)具的發(fā)展趨勢
(1)擴(kuò)大單機(jī)控制面積，提高勞動生產(chǎn)率，降低單位面積上的設(shè)備投資和運(yùn)行費(fèi)用。如美國1996年噴灌面積占全美灌溉面積的43.88%，其中圓形和平移式噴灌機(jī)噴灌面積占全美噴灌面積的64.3%。
(2)提高噴灑質(zhì)量，推廣低壓噴灑，降低能源消耗。
(3)產(chǎn)品與配件的“三化”程度高、成套性好、自動化程度高。
(4)發(fā)展綜合利用技術(shù)，不僅能噴水，而且還能噴灑化肥、農(nóng)藥的污水。
(5)應(yīng)用新材料、新工藝，減輕整機(jī)重量、增加機(jī)組可靠性和防腐性能。
2.目前大型噴灌機(jī)關(guān)鍵技術(shù)的主攻方向
(1)大型噴灌機(jī)關(guān)鍵配套件的研制。電機(jī)減速器的三種功率<0.75、1.1、1.5kW)，種規(guī)格(30、37、45、56、68、84r/min)；低壓噴頭和增壓管道泵；噴灑化肥、藥裝置；電子百分率計(jì)時(shí)器等。
(2)大型平移式噴灌機(jī)的研制。*塔架車供水系統(tǒng)的研究；電控同步系統(tǒng)的研究；低壓噴灑均勻性的研究。
(3)小型長跨圓形和平移式噴灌機(jī)的研制。
(4)圓形和平移式噴灌機(jī)系列型譜的研究。
(5)滾輪式噴灌機(jī)的研制。滾輪式噴灌機(jī)主要部件的研究；滾輪式噴灌機(jī)通過性能的研究。
完善提高大型噴灌機(jī)技術(shù)是穩(wěn)妥推廣大型噴灌機(jī)的保障；它必將對我國農(nóng)牧業(yè)發(fā)展，緩解我國水資源短缺，支援工業(yè)和其他副業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生不可估量的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益
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