自動(dòng)導(dǎo)航輔助駕駛系統(tǒng)協(xié)同播種作業(yè)試驗(yàn)結(jié)果分析

灤南縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局

□ 朱志偉

唐山勞動(dòng)技師學(xué)院

□ 韓艷蕊

在農(nóng)村勞動(dòng)力老齡化趨勢(shì)越來越明顯的形勢(shì)下，農(nóng)機(jī)購置補(bǔ)貼方案提出“大力推廣節(jié)能環(huán)保、精準(zhǔn)高效農(nóng)業(yè)機(jī)械化技術(shù)，促進(jìn)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展”要求，在主要農(nóng)作物播種作業(yè)中，推廣自動(dòng)導(dǎo)航輔助駕駛系統(tǒng)（NGP）大勢(shì)所趨?！笆濉币詠?，灤南縣選擇小麥、玉米、花生三種農(nóng)作物，探索推廣NGP 播種作業(yè)新模式，并與人工駕駛拖拉機(jī)傳統(tǒng)模式比較，作業(yè)質(zhì)量試驗(yàn)分析表明，采用NGP 拖拉機(jī)為動(dòng)力協(xié)同播種機(jī)作業(yè)不僅優(yōu)勢(shì)明顯，而且從根本上解決了傳統(tǒng)農(nóng)作物種植布局不規(guī)范等問題。

灤南縣小麥、玉米、花生種植面積75 萬畝左右。全縣農(nóng)機(jī)保有量穩(wěn)步上升，其中，120馬力以上拖拉機(jī)1500 臺(tái)，小麥播種機(jī)2200 臺(tái)，玉米播種機(jī)2500 臺(tái)，花生播種機(jī)1500 臺(tái)。從2019 年開始，灤南縣NGP打破零記錄，當(dāng)年新增 150 臺(tái)（套），截至目前保有量520臺(tái)（套）。

一、試驗(yàn)技術(shù)路線

為了保證試驗(yàn)數(shù)據(jù)真實(shí)性，項(xiàng)目組與農(nóng)戶協(xié)商一致，對(duì)比田、試驗(yàn)田勻?yàn)樗疂驳?，所用種、肥及播種、管理、收獲方式全部統(tǒng)一，重點(diǎn)關(guān)注NGP 的油耗、畝用人工、畝種植壟數(shù)、畝產(chǎn)等測(cè)試數(shù)據(jù)。主要技術(shù)方案和技術(shù)路線如下：

1. 技術(shù)方案?？茖W(xué)篩選NGP 系統(tǒng)，測(cè)試其精準(zhǔn)定位、環(huán)境感知、遠(yuǎn)程通信、智能控制、路徑規(guī)劃、自主作業(yè)等指標(biāo)數(shù)據(jù)，做好NGP 系統(tǒng)協(xié)同模式與人工駕駛模式配套播種機(jī)對(duì)比試驗(yàn)。

2.技術(shù)路線。在推廣區(qū)域，NGP 系統(tǒng)篩選出來后，重點(diǎn)做好協(xié)同播種機(jī)數(shù)據(jù)測(cè)試，讓系統(tǒng)達(dá)到最優(yōu)化再進(jìn)行兩種模式作業(yè)，選擇節(jié)油、畝用時(shí)、用工、增產(chǎn)等指標(biāo)，實(shí)地采集試驗(yàn)數(shù)據(jù)匯總分析，最終得出結(jié)論。

3.播種作業(yè)機(jī)具。小麥采用耕幅2 米（13 壟）式播種機(jī)，玉米采用耕幅2 米（4 壟）式播種機(jī)，花生采用耕幅1.65 米（2壟4 行）式播種機(jī)，如出現(xiàn)重復(fù)作業(yè)，采用實(shí)測(cè)距離減去耕幅寬度,關(guān)閉種、肥排放器個(gè)數(shù)，保障播種整幅作業(yè)。在花生播種中，為了不浪費(fèi)土地，最后一行采取只播種施肥不覆膜等作業(yè)模式，同時(shí)保障花生畝產(chǎn)量。

二、成本比較分析

綜合分析，NGP 協(xié)同播種作業(yè)模式各項(xiàng)試驗(yàn)指標(biāo)都優(yōu)于人工駕駛作業(yè)模式，具體如表1所示。具體分析如下：

小麥畝節(jié)本＝畝油耗+畝節(jié)省人工資＝0.22 升×5.2 元/升+150 元（日平均工資）＝151.14 元。

玉米畝節(jié)本＝畝油耗+畝節(jié)省人工資＝0.23 升×5.2 元/升+150 元（日平均工資）＝151.2 元。

花生畝節(jié)本＝畝油耗+畝節(jié)省人工資＝0.22 升×5.2 元/升+150 元（日平均工資）＝151.14 元。

三、產(chǎn)量效益比較分析

在司各莊鎮(zhèn)岳莊村、扒齒港鎮(zhèn)楊套馬莊村、程莊鎮(zhèn)小徐莊村三個(gè)試驗(yàn)地，采用NGP系統(tǒng)協(xié)同作業(yè)模式后，小麥畝增 產(chǎn) 分 別 為8.6kg、10.9kg、10.8kg， 平 均 增 產(chǎn)10.1 kg；玉米畝增產(chǎn)分別為16kg、15kg、11 kg，平 均 畝 增 產(chǎn)14 kg，平均增長(zhǎng)達(dá)到2.5%；花生畝增產(chǎn)分別為10.69kg、10.93kg、10.41kg，平均畝增產(chǎn)10.67kg，平均增長(zhǎng)達(dá)到2.4%。三個(gè)試驗(yàn)實(shí)現(xiàn)平均畝增收分別為26.26 元、33.6 元、68.28 元。如表2 所示。

試驗(yàn)結(jié)果顯示，采用NGP系統(tǒng)協(xié)同作業(yè)模式增產(chǎn)增收效果顯著，其主要因素來自三個(gè)方面。

( 1.實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)高效作業(yè)。衛(wèi)星遙感定位可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)輔助協(xié)同作業(yè)，通過合理規(guī)劃土地，每畝可增2-7 個(gè)壟，畝產(chǎn)出率提高2.3%；可借助RTK 技術(shù)，實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)高精度航線測(cè)繪規(guī)劃實(shí)現(xiàn)自主作業(yè)，精準(zhǔn)躲避田地中電線稈等障礙物。

2.具有節(jié)能環(huán)保優(yōu)勢(shì)。實(shí)地觀察，人工駕駛模式掉頭或轉(zhuǎn)彎時(shí)需2-3 次完成，NGP 系統(tǒng)協(xié)同作業(yè)模式只需1 次完成，僅此一項(xiàng)，作業(yè)機(jī)具油耗比人工模式節(jié)省0.225，畝節(jié)油1.17 元，減少了降低有害氣體排放。

3.可以發(fā)揮節(jié)本增效雙重功效。以小麥地塊為例分析增產(chǎn)因素，采用NGP 系統(tǒng)協(xié)同作業(yè)模式后，作業(yè)面平、壟直，土地利用率高于人工模式2-7 個(gè)壟，播種量可以控制在高產(chǎn)栽培技術(shù)播量范圍內(nèi)，作業(yè)機(jī)具油耗比人工模式節(jié)約0.2-0.25L，節(jié)省油耗成本1.17 元。試驗(yàn)地平均畝增產(chǎn)小麥10.1 kg、玉米14 kg，花生10.67kg，平均增產(chǎn)率達(dá)到2.2%、2.5%、2.4%。

2020 年灤南縣推廣NGP 系統(tǒng)作業(yè)模式9 萬畝，其中，小麥4 萬畝、玉米4 萬畝、花生1 萬畝，實(shí)現(xiàn)綜合經(jīng)濟(jì)效益1668.25 萬元。Θ