規(guī)模種植條件下玉米茬地平翻整地機(jī)組經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)

喬金友，張雪珍，王文富，郝雨萱，洪 魁，張 健

(1.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) a.工程學(xué)院；b.電氣與信息學(xué)院，哈爾濱 150030；2.黑龍江農(nóng)墾 長(zhǎng)水河農(nóng)場(chǎng)，黑龍江 黑河 164007)

?

規(guī)模種植條件下玉米茬地平翻整地機(jī)組經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)

喬金友1a，張雪珍1a，王文富2，郝雨萱1a，洪 魁1a，張 健1b

(1.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) a.工程學(xué)院；b.電氣與信息學(xué)院，哈爾濱 150030；2.黑龍江農(nóng)墾 長(zhǎng)水河農(nóng)場(chǎng)，黑龍江 黑河 164007)

玉米后茬耕整地是玉米機(jī)械化生產(chǎn)過程中的重要環(huán)節(jié)之一，評(píng)價(jià)玉米茬地機(jī)械化耕整地機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性能對(duì)指導(dǎo)農(nóng)業(yè)及農(nóng)業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)具有重要意義。根據(jù)實(shí)際調(diào)研結(jié)果，確定了規(guī)?；a(chǎn)條件下玉米茬地平翻整地工藝過程及完成各項(xiàng)作業(yè)的10種適用機(jī)組；選擇年最大盈利值、投資回收期和內(nèi)部收益率評(píng)價(jià)玉米茬地平翻整地各機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性能，給出了各指標(biāo)的計(jì)算模型。評(píng)價(jià)結(jié)果表明：東方紅1304拖拉機(jī)滅茬機(jī)組、CASE210拖拉機(jī)耙地機(jī)組年收益最大；東方紅1304拖拉機(jī)起壟機(jī)組、CASE210拖拉機(jī)平翻機(jī)組可獲得較高的投資效率。

玉米茬地；平翻整地；機(jī)組；經(jīng)濟(jì)性能；評(píng)價(jià)

0 引言

近年來，隨著玉米比較效益的提高，導(dǎo)致玉米種植面積持續(xù)增加。截止到2014年，黑龍江省玉米種植面積達(dá)664.5萬hm2，占全省總耕地面積的44.98%。玉米生產(chǎn)是復(fù)雜的過程，玉米后茬耕整地過程是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)也是關(guān)鍵性的環(huán)節(jié)。由于黑龍江省地區(qū)種植的玉米秸稈量大，而且冬季氣溫較低，玉米秸稈腐解速度慢，玉米大面積種植導(dǎo)致玉米茬地秸稈處理困難[1-2]。因此，合理選擇、安排玉米后茬耕整地工藝過程及相應(yīng)的作業(yè)機(jī)組，是降低玉米生產(chǎn)成本、增加農(nóng)民收入、促進(jìn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要措施[3]。

目前，黑龍江省規(guī)?；N植地區(qū)配置大型農(nóng)業(yè)機(jī)械實(shí)施大面積高效作業(yè)，玉米后茬耕整地主要有平翻整地、松耙聯(lián)合整地及旋耕整地等多種方式。其中，平翻整地耕整地工藝可以將玉米秸稈翻埋至20～30cm深度以下，耕整地作業(yè)后地表清潔，為保證后茬作物播種質(zhì)量提供較好的種床條件。因此，黑龍江省規(guī)?；衩追N植區(qū)采用機(jī)械化平翻整地技術(shù)的面積逐步增多。

在實(shí)際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，平翻整地工藝過程包含多項(xiàng)作業(yè)，而且每種作業(yè)項(xiàng)目可選用農(nóng)業(yè)機(jī)組的種類也越來越多，平翻整地機(jī)組的選擇是目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中面臨的重要問題之一[4-5]。因此，結(jié)合黑龍江省規(guī)?；N植地區(qū)機(jī)械化生產(chǎn)實(shí)際，采用技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析原理，對(duì)玉米茬地平翻整地各作業(yè)環(huán)節(jié)可能采用的典型作業(yè)機(jī)組進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)[6-7]，進(jìn)而確定完成各項(xiàng)作業(yè)機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性能，旨在為黑龍江省玉米規(guī)?；N植地區(qū)合理選擇耕整地工藝及經(jīng)濟(jì)有效的機(jī)組提供科學(xué)依據(jù)，使其成為提高相應(yīng)地區(qū)玉米生產(chǎn)效率和效益的重要保障。

1 機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)流程設(shè)計(jì)

由于玉米茬地耕整地方式較多，且每種耕整地方式涉及的作業(yè)項(xiàng)目數(shù)量及完成各項(xiàng)作業(yè)項(xiàng)目機(jī)組的種類也較多，設(shè)計(jì)平翻整地機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)流程，可為評(píng)價(jià)和選擇平翻整地工藝機(jī)組工作提供科學(xué)指導(dǎo)。首先對(duì)相應(yīng)地區(qū)玉米茬地耕整地現(xiàn)狀進(jìn)行充分調(diào)研，明確現(xiàn)有的耕整地方式及適用機(jī)組類型，確定合理耕整地工藝過程及每項(xiàng)作業(yè)對(duì)應(yīng)的機(jī)組，繼而確定各機(jī)組的技術(shù)經(jīng)濟(jì)參數(shù)；然后，結(jié)合實(shí)際作業(yè)過程，選用合適的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)，研究確定其計(jì)算模型，并計(jì)算各機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)值；最后，確定效益最高時(shí)對(duì)應(yīng)的機(jī)組類型或作業(yè)項(xiàng)目。玉米茬地平翻整地機(jī)組經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)詳細(xì)過程如圖1所示。

2 工藝過程及機(jī)組選擇

2.1 工藝過程

結(jié)合實(shí)地調(diào)研情況，以黑龍江省玉米規(guī)?；N植地區(qū)玉米茬地實(shí)際耕整地過程為依據(jù)，確定玉米茬地平翻整地工藝過程如圖2所示。

玉米機(jī)械化聯(lián)合收獲后田間殘留大量選秸稈和根茬，耕整地時(shí)首先須采用滅茬機(jī)組，粉碎地表秸稈；然后采用鏵式犁機(jī)組進(jìn)行平翻作業(yè)，將秸稈翻埋于地下20～30cm，有條件地區(qū)和生產(chǎn)單位可采用寬幅鏵式犁，加大秸稈翻埋深度，以保證后序作業(yè)不會(huì)將地下秸稈翻出與土混合。與傳統(tǒng)“翻-耙-起”整地方式相同，平翻作業(yè)后也需要采用重耙機(jī)組對(duì)角交叉耙兩遍，然后進(jìn)行起壟、鎮(zhèn)壓作業(yè)。

圖1 耕整地機(jī)組經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)流程圖

圖2 玉米后茬平翻整地工藝圖

2.2 機(jī)組選擇

結(jié)合規(guī)?；N植條件下玉米茬地平翻整地作業(yè)工藝實(shí)際調(diào)研結(jié)果，參考《黑龍江省2014-2015現(xiàn)代農(nóng)機(jī)專業(yè)合作社采購農(nóng)機(jī)裝備中標(biāo)產(chǎn)品目錄》，選擇東方紅1304和CASE210兩種最常用的動(dòng)力機(jī)型，配置相應(yīng)型號(hào)的作業(yè)機(jī)械，編制成不同機(jī)組完成相應(yīng)的作業(yè)項(xiàng)目。選擇確定的玉米茬地平翻整地機(jī)組及相關(guān)參數(shù)如表1所示。

3 機(jī)組經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)

3.1 機(jī)組經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)的選擇及計(jì)算模型

依據(jù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)際及農(nóng)業(yè)機(jī)械作業(yè)特點(diǎn)，從機(jī)組年最大盈利能力、投資回收的能力及項(xiàng)目的可行性等3個(gè)方面評(píng)價(jià)玉米茬地平翻整地工藝各適用機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性能。采用年最大盈利值表示機(jī)組年最大盈利能力，采用投資回收期反映機(jī)組投資回收能力，采用內(nèi)部收益率評(píng)價(jià)投資項(xiàng)目的可行性。

表1 平翻整地工藝典型機(jī)組及相關(guān)參數(shù)

3.1.1 機(jī)組年最大盈利值計(jì)算模型

結(jié)合文獻(xiàn)[7-8]及實(shí)際作業(yè)過程，機(jī)組年最大盈利值(Maximum profit)是指在假定待完成的作業(yè)面積足夠的條件下，機(jī)組在該作業(yè)項(xiàng)目允許作業(yè)日期內(nèi)完成最大作業(yè)量時(shí)所取得的凈收入值。計(jì)算模型為

Rmaxj=(Pj-Cvj)DjTjWj-Cdj

(1)

式中 Rmaxj—第j機(jī)組的年最大盈利值(元)；

Pj—第j機(jī)組的作業(yè)代耕費(fèi)(元/hm2)；

Cvj—第j機(jī)組的變動(dòng)成本(元/hm2)；

Dj—第j機(jī)組的年可作業(yè)天數(shù)(天)；

Tj—第j機(jī)組日作業(yè)小時(shí)數(shù)(h/d)；

Wj—第j機(jī)組的技術(shù)生產(chǎn)率(hm2/h)；

Cdj—第j機(jī)組的年折舊費(fèi)(元)。

在一個(gè)生產(chǎn)單位中，每臺(tái)動(dòng)力機(jī)可能配置不同作業(yè)機(jī)械完成多項(xiàng)作業(yè)，因此該動(dòng)力機(jī)完成某項(xiàng)作業(yè)的折舊費(fèi)應(yīng)等于該動(dòng)力機(jī)全年折舊費(fèi)乘以該項(xiàng)作業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)量占該動(dòng)力機(jī)全年標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)量的比例系數(shù)來計(jì)算；耕整地機(jī)組中作業(yè)機(jī)械一般只在該項(xiàng)工作中使用，其折舊費(fèi)可以直接按線性方法計(jì)算[9]。第j機(jī)組折舊費(fèi)等于按比例計(jì)算的動(dòng)力機(jī)折舊費(fèi)與作業(yè)機(jī)折舊費(fèi)之和，計(jì)算模型為

(2)

式中 Pmj—第j機(jī)組作業(yè)機(jī)械原值(萬元)；

RRVm—作業(yè)機(jī)械殘值率(%)；

nmj—作業(yè)機(jī)械折舊年限(年)；

Ptj—第j機(jī)組的動(dòng)力機(jī)原值(萬元)；

RRVt—?jiǎng)恿C(jī)殘值率(%)；

ntj—?jiǎng)恿C(jī)折舊年限(年)；

Qjb—第j機(jī)組年標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)量(hm2)；

Qkb—第j機(jī)組動(dòng)力機(jī)完成第k項(xiàng)作業(yè)的年標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)量(hm2)；

K—第j機(jī)組動(dòng)力機(jī)全年可完成的作業(yè)項(xiàng)目數(shù)。

3.1.2 機(jī)組投資回收期計(jì)算模型

投資回收期(Pay Backperiod)是反映項(xiàng)目或方案投資回收速度的重要指標(biāo)，是指從項(xiàng)目投資建設(shè)之日起，用項(xiàng)目各年的凈收入收回全部投資所需要的時(shí)間[10-11]，其單位通常用“年”表示。機(jī)組總投資等于作業(yè)機(jī)械原值與動(dòng)力機(jī)械原值乘以式(2)中的標(biāo)準(zhǔn)作

業(yè)量比例系數(shù)之和。機(jī)組年凈收入等于機(jī)組年作業(yè)收費(fèi)與年作業(yè)成本之差。第j機(jī)組投資回收期Tj計(jì)算模型為

(3)

其中，符號(hào)含義同前。

3.1.3 機(jī)組內(nèi)部收益率計(jì)算模型

內(nèi)部收益率(Internal Rate of Return，IRR)又稱內(nèi)部報(bào)酬率，是指項(xiàng)目在整個(gè)計(jì)算期內(nèi)各年凈現(xiàn)金流量的現(xiàn)值累計(jì)等于零時(shí)的對(duì)應(yīng)的折現(xiàn)率[10-12]。內(nèi)部收益率追求有限資金投放效率和最大化，是相對(duì)指標(biāo)。按前述原理，平翻整地機(jī)組的內(nèi)部收益率是在機(jī)組壽命期內(nèi)，機(jī)組中動(dòng)力機(jī)和作業(yè)機(jī)投資和各年凈收入現(xiàn)值和等于零時(shí)對(duì)應(yīng)的利率，可用式(4)表示。

IRR=i

(4)

式中 IRRj—第j項(xiàng)作業(yè)的內(nèi)部收益率(%)；

nj—第j機(jī)組的壽命(年)。

3.2 平翻整地機(jī)組經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)

依據(jù)調(diào)研結(jié)果確定玉米后茬平翻整地各機(jī)組的技術(shù)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)，依據(jù)前述模型分別計(jì)算各機(jī)組的年最大盈利值、投資回收期及內(nèi)部收益率。相關(guān)數(shù)據(jù)及經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)指標(biāo)計(jì)算結(jié)果如表2所示。

表2 經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)指標(biāo)計(jì)算結(jié)果

由表2可知：各機(jī)組投資回收期均小于農(nóng)業(yè)機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)投資回收期[13-14]。這說明，采用投資回收期評(píng)價(jià)機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性能時(shí)，各機(jī)組均能在規(guī)定時(shí)間內(nèi)收回投資，項(xiàng)目可行。其中，東方紅1304起壟機(jī)組(QL01)投資回收期最小，為1.07年，說明東方紅1304拖拉機(jī)完成起壟作業(yè)收回投資最快；CASE210起壟機(jī)組(QL02)投資回收期最大為5.42年，收回投資較慢。

結(jié)合表2可以看出：對(duì)于CASE210拖拉機(jī)，其耙地機(jī)組(BD02)年盈利值最大為7.55萬元，平翻機(jī)組(PF02)年最大盈利值為6.62萬元；對(duì)于東方紅1304拖拉機(jī)，其滅茬機(jī)組(MC01)年盈利值最大為4.1萬元，起壟機(jī)組(QL01)年最大盈利值為3.28萬元，居第2位。從機(jī)組投資的利用效率方面看，東方紅1304拖拉機(jī)起壟機(jī)組(QL01)的內(nèi)部收益率最高為92.31%，其次為平翻機(jī)組75.32%；對(duì)于CASE210拖拉機(jī)，其平翻機(jī)組(PF02)內(nèi)部收益率最高為56.25%，耙地機(jī)組(BD02)內(nèi)部收益率為36.99%，居第2位。依據(jù)上述結(jié)果，在確定具體評(píng)價(jià)原則后即可選擇完成不同作業(yè)項(xiàng)目獲得較高經(jīng)濟(jì)效益對(duì)應(yīng)的機(jī)組類型。

4 結(jié)論

1)結(jié)合文獻(xiàn)及調(diào)研結(jié)論，給出了規(guī)模種植條件下玉米后茬平翻整地的工藝過程，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際及平翻整地工藝所涉及的各作業(yè)項(xiàng)目，確定了以東方紅1304和CASE210為主要?jiǎng)恿Φ?0種典型機(jī)組技術(shù)經(jīng)濟(jì)參數(shù)。

2)選擇年最大盈利值、投資回收期及內(nèi)部收益率3個(gè)指標(biāo)評(píng)價(jià)平翻整地機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性能，研究確定了各評(píng)價(jià)指標(biāo)的計(jì)算模型，并依此對(duì)各機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性能進(jìn)行了評(píng)價(jià)分析。

3)考慮玉米茬地平翻整地工藝過程中各項(xiàng)作業(yè)農(nóng)藝時(shí)間重疊交叉，若每個(gè)機(jī)組只完成1項(xiàng)作業(yè)，各機(jī)組投資回收期均在合理范圍內(nèi)；如果以追求年盈利值最大為目標(biāo)，東方紅1304機(jī)組完成滅茬作業(yè)、CASE210機(jī)組完成耙地作業(yè)時(shí)年盈利值最大；如果追求有限投資利用效率最大化目標(biāo)，東方紅1304機(jī)組完成起壟作業(yè)、CASE210拖拉機(jī)完成平翻作業(yè)時(shí)，有限投資利用效率最大。

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Economic Evaluation on Machinery Units for the Plough Tillage System Worked on Scaled Stubble Corn Fields

Qiao Jinyou1a, Zhang Xuezhen1a, Wang Wenfu2,Hao Yuxuan1a, Hong Kui1a, Zhang Jian1b

(1.Northeast Agricultural University a.School of Engineering; b.School of Electric and Information, Harbin 150030, China；2.Heilongjiang Agricultural Reclamation Changshuihe Farm,Heihe 164007, China)

Tillage on stubble corn field is one of the important processesof corn mechanized production. It has great significance to guide agriculture and agricultural mechanization production evaluating tillage machinery units worked on stubble corn field.Technique process of plough tillage system and 10suitable machinery units were determinedaccording to the practical surveys. Maximum profit, payback period and internal rate of return wereselectedto evaluated economic performancesof all machinery units for plough tillage system, and mathematic models for three indexes were also pointed out.The evaluation results show that units of DFH 1304 tractorequipped with stubble shredding machinery and CASE210 tractor with harrow can obtain higher profit, andDFH 1304 tractor with ridging machinery and CASE210 tractor with plough can reach higher investment efficiency.

corn stubble field; plough tillage system; agricultural machinery unit; economy performances; evaluation

2016-08-01

公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(xiàng)(201303011，201503116)；國(guó)家社會(huì)科學(xué)基金項(xiàng)目(J3BJY105)；黑龍江省省屬科研院所基礎(chǔ)科研經(jīng)費(fèi)項(xiàng)目(2016-57)

喬金友(1969-)，男，黑龍江林甸人，副教授，博士，(E-mail)qiaojinyou@163.com。

S233.1

A

1003-188X(2017)10-0067-05