美国农业机械化发展概况
发布时间:2010/7/23 16:56:56  浏览次数:16931

  美国自20世纪40年代基本实现农业机械化以来,机械化水平不断提高。目前拥有各种型号的拖拉机500万台左右,大多在73.5kW以上,最高达276kW;各种联合收割机150万台;农业生产过程中的深松机械、整地机械、播种机械、植保机械、联合作业机械配套齐全;畜产品生产过程中的饲料粉碎机、挤奶机、牛奶保鲜加工成套设备已广泛应用;节水农业中的沟灌、喷灌、滴灌已成为农业生产中所必须;现代化的激光、计算机、声控等高新技术已在农业机械化上大量采用。当前美国已经进入全盘机械化、自动化阶段。

  1.农业机械化发展总体水平

  (1)农机公共管理及服务。美国对农业技术的科研经费投入较大,大学和研究机构均可得到美国农业部农业研究服务中心的指导和支持,中心有专人负责农机化工作,各州立大学也有从事农业工程研究的部门。制造商可以同研究部门合作开发新产品,也可利用自己的力量开发或研制产品。制造商本身不零售农机具,而是在各个地区委托代理销售,制造商对申请代理的经销商进行考察和对比,尽可能寻找推销能力强、信用好、资金充足、服务和维修力量较雄厚的销售商作代理,双方签订代理合同。制造商为每台主机购买产品责任险,并供应零配件。经销服务组织的类型较多,除代理销售产品外,还从事零配件销售、产品租赁、维修保养和对各种新机具进行推广演示以及组织各种专业的服务,如耕地、播种等。有的还自行经营种植业、畜牧业和牛奶生产加工业等。经销商要对机手进行培训,农户或服务组织要为机手购买保险,只有培训合格才能购买保险。农户或服务组织、机手、保险公司三者要订立合同,发生安全事故按合同规定进行裁决。属于质量事故,由各农机专业质量委员会鉴定,指出发生事故的主要原因,交法院裁决。农机生产、销售、服务等均为市场行为,政府不可干预。美国农业生产过程由市场进行调节,但市场体系、信息发布、产品质量、安全生产等,政府要从宏观上加以调控。联邦政府设有农业部,雇员达7~8万人,各州均设有农业厅,州以下的县也部分设有农业局,县以下的市一般不设农业局,但有专人负责农业工作。政府对农业资源进行调查研究,引导农户合理利用和保护资源,对农业基础设施进行投资。为听取农场主的意见,政府每年有一个听证会,由农场主代表或社会人士到会向政府提出意见和要求。各种农业行业均有自己的协会,是非盈利性服务组织,为农户提供产品展销、宣传、办信用卡等服务,并代向行业卖保险。政府很重视农业新技术的推广,每个县都有农业技术推广部门,组织大学、科研部门推广新技术。

  (2) 农机科研。美国政府一直把农业的教育、研究和技术推广作为自己重要的职责,形成了极有特色的“三位一体”的体系,被许多国家所仿效。它有效地提高了农业技术在农业发展中的作用,是美国农业发展的重要经验。这个体系有三个特点:第一,由州农学院(即19世纪建立的所谓“赠地学院”)同时承担教育、研究和推广3项任务,使三者结合在起,互相促进,并切实为农业生产服务;第二,每年的研究推广计划由基层向上申请,推广站提供的服务应尽量满足农业生产的需要;第三,推广经费由联邦、州和县共同负担,美国农业科学研究的经费充足,它主要来自公共和私人(公司)两大系统,二者互相补充,其数额之比大致为46:54。前者侧重于基础研究和应用研究(两者共占总经费的97%),后者则侧重于新产品开发和应用研究(二者共占91%)。

  2.农业机械化发展特点

  (1)农场的规模大,机械化水平高。美国农业的主要生产单位是家庭农场,小型农场数量最多,但拥有的土地仅占农用土地的3.8%,75%的土地集中在少数大型农场和特大型农场主手中,大农场的经营规模一般在600hm2以上,且人员较少,人均经营面积达110hm2。每个农场都配有各种型号的拖拉机及配套农机具,且大功率的拖拉机占多数。农作物各个环节都实现了机械化。

  (2)新的科研成果、高新技术被广泛应用于农业机械化。美国非常重视科技人才,在大量培养本国科技人员的同时,还采取高薪、提供优越的生活条件和科研条件、简化入境手续等措施,从世界各地招聘优秀科研人员,大大促进了高新技术的研究开发。目前,美国的农业机械已经饱和,科研人员已把科研目标转向了技术改造和新技术的更新换代上。随着生物学、遗传学、化学的不断发展,现代化的激光、计算机、声控技术在农业机械化上的大量采用,以及激光平地机、高低隙电子控制式植保机械、电脑数控喷灌技术的应用,标志着农业机械化正面临着第二次革命。

  (3)农业机械实行企业化经营,一条龙服务。美国的农机生产企业多数都有自己的销售服务网络,为用户提供周到的服务。美国的大农业分工较细,有供农场需要的各种服务公司,各公司为占领市场,都千方百计地提供一流服务来赢得用户。如肥料公司,按农作物不同生产期的要求,备足各种液体和固体肥料,农场主只需打个电话,肥料公司就把农场主停放在地头的肥料罐装满;植保公司可以按合同负责全过程的灭虫植保。

  (4)区域化种植,劳动生产率高。美国的平原地区土地规划好,连成片,布局较规律。如植保这一环节,因作物种植连片,地头、地中没有树木,便于使用飞机和大型植保机械治虫,可提高效率和防治效果。

  (5)农牧结合密切,形成良性循环。如养猪场、奶牛厂都建在田野中,养猪场的粪便冲洗用水贮存在大池中,根据作物的需要,在灌溉时通过管道输送到地里。奶牛厂更是如此,奶牛吃的是玉米、苜蓿等青饲料,实行过腹还田,稀的牛粪用罐车拉到地里施用,沉淀的部分制干后做基肥用。不作饲料用的玉米秸、麦秸、棉花秸秆全部粉碎还田。

  (6)农民的文化、技术素质高。美国是世界上教育事业最发达的国家之一,大多数州都实行12年免费义务教育,高等教育也迅速发展。美国的农民不但普遍受到12年义务教育,受高等教育的也占30%以上,而且这个比例越来越高,无论是农场主还是一般农民,都会使用农业机械,工作效率都比较高。

  3.农机化服务组织

  美国的农场合作社与农机设施合作社的历史已有195年。美国历史上最早的农场主合作社是1810年康涅狄格州的奶牛农场主组建的,目的是加工和销售奶油。1841年和1851年在威斯康星州和纽约州成功地组建了两个乳业合作社,从此各种合作社纷纷建立起来。1890年,美国国会通过了《谢尔曼反托拉斯法》,农场主合作社被看作是“限制贸易的联合”,属禁止之列,合作社的发展遂受到严重挫折。第一次世界大战后,美国政府普遍实行农业组织技术推广制度,各地推广员在指导和帮助农民成立合作社方面做了不少工作,促进了农业合作社的发展。到1929年,成立了1万多个基层农场主合作社,合作社之间逐步联合,成立了全美农场合作社联盟。1922年美国国会通过了《卡帕-沃尔斯坦德法》,把合作社从《谢尔曼反托拉斯法》的限制中豁免出来,对农业合作社发展起了巨大的推动作用。1926年又通讨了合作销售法,在农业部成立了合作销售处,后又发展为农业合作管理局。1929年又成立了联邦农场后,帮助发展农业合作社,结果出现了许多全国性的农业合作组织,合作范围扩展到销售、物资供应、生产、产品加工、信资、新技术服务等各个方面,推动了农业及农机服务社会化的发展。

  随着工业化进程的加快和农业机械化的发展,农场数量减少,规模不断扩大,相应地农场主合作社也逐步大型化,合作社数量和社员人数减少,但经营管理水平提高。1931年,美国有12000个合作社。农业合作经济不仅推进了农业机械化的发展,更重要的是创造了农业现代化发展的环境。目前,农场已成为美国农业生产的基本单位,农场规模进一步扩大。

  对于一些大型而又昂贵的农机具和公共农用设施,单个农场无力承担或无需独立购置,因此就有必要成立提供农机设施服务的合作社。设施利用合作社向社员提供设施服务,同时向使用者收取手续费,收取的手续费主要用于设施的更新和维护。最初设施利用合作社主要提供像棉花轧花机、烘干机、饲料加工机、谷物收割机、农药喷洒机等服务。1993年它们又将稻谷烘干合作社也划入这一类,其他相应的服务内容还有制种、育苗、人工授精、灌溉、施肥、病虫害防治、减灾防灾、仓储、住房等农业设施和大型农机具的使用方面。1996年美国农场主合作社中共有设施利用合作社469个,占农场主合作社总数的12%,有社员21万,占5.76%,营业额为30亿美元,占2.83%,纯收入1.2亿美元,占5.27%(平均每个合作社营业额为640万美元,纯收入为25.5万美元)。

  4.农机化主要技术

  (1)旱作农业耕作技术。重点是保护性耕作技术,其主要内容包括残茬管理、种植覆盖作物、少耕、免耕、合理用水、用药、用肥、作物轮作。

  (2)设施农业机械化技术。机器人移苗,所谓机器人实际上是一个机器手,前面有2个类似大头针的触角传感器,将育苗盘上小苗孔的幼苗移到大苗孔的苗盘上1株,机器人能辨别苗的好坏,把不好的苗抛到一边,只移好苗。

  (3)“绿色之星”精确农业技术。“绿色之星”是美国约翰·迪尔公司研制开发的精确农业技术,它适合大规模农业经营和机械化操作条件下使用。“绿色之星”精确农业技术包括:①全球卫星定位系统(GPS),实施数据采集及田间耕作、播种、施肥、喷撒农药和收获等作业的精确定位;②地理信息系统(GIS),包括数据输入、数据库管理、数据分析及输出体系;利用可以移动的GPS取样器、田间数据采集装置、计算机处理系统将土地边界、土壤类型、地形地貌、排灌系统、历史土壤测试结果、化肥和农药使用情况及历年产量结果做成各自的层图管理起来。③传感器技术,实施数据采集及田间作业参数监测;依据变量投入地图,应用传感器进行田间定位操作。实时传感器在开始时进行土地特征或产量测定,由变量投入控制系统自动按土地特征或产量需求控制化肥、农药等物料。④监视器及计算机自动控制技术,监视器应用于联合收割机和拖拉机作业运行中,监视、显示和记录农机性能及运行参数,计算、显示工作效率及投入量,并以数据卡形式输出和输入。⑤智能化控制农业机械,包括装有全球卫星定位天线接收机、产量传感器及监视器的联合收割机和拖拉机,带有自动控制装置的播种机、施肥机、施药机及其他与拖拉机配套的农机具。

  (4)农业科技的发展。以全球定位系统(GlobalPositioning System)为代表的高科技设备应用于农业生产,导致了“精确农业”(PrcisionAgculture)的产生,大大提高了农业生产水平。在美国各地都可以看到在联合收割机、播种机和施肥机上安装的全球定位仪。以联合收割机为例,在驾驶室的顶部安装1个接收器,可以将信号传给驾驶员的计算机,能连续不断地确定每一个时刻联合收割机的作业位置。联合收割机上装有一套电子传感器,每隔3s把收获的农作物的重量、湿度等数据输送给计算机,并在显示器上显示出来。这样,在联合收割机作业过程中,就可以精确地记录每一单位面积 (可以精确到每1m2,)土地农作物产量及有关数据。根据这些数据,计算机可以绘制出整块土地不同位置的彩色图形,形象地展示各个地块的产量。对于单产不同的地块,可以通过对土壤养分等因素的分析,找出产量高低的原因。然后,把有关数据输入到其他农业机械的计算机里,就可有针对性地施肥、灌水,全面提高整片土地的产出水平。这项技术水平很高,设备很复杂,但极易操作。

  美国农业是专业化和机械化水平很高的大农业。一些农场往往经营1000多hm2连片土地,从耕地、播种、中耕、除草、收获,乃至运输、贮藏、加工,每一个生产环节都使用机械操作,全面实现了机械化。美国已成为世界上农业劳动生产率最高的国家之一,一个农业劳动力生产的东西可以养活200人。现在,美国主要农作物的单产已达到很高的水平。目前,美国正在农业领域推广这种精确种植技术。全美已有15%的农户使用了装有全球定位系统的农业机械。由于经济效益好,许多农场主和农业服务公司、农业合作社正在订购这类机械,应用面越来越大。

 

 
  
 

 

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