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引用本文格式刘生承国际大型农业工程项目种植制度设计及农机配置方法 J农业工程，2023，13（5）：14-16 DOI：10.19998/ki.2095-1795.2023.05.003 LIU ShengchengPlanting system design and agricultural machinery configuration method for international large-scale agricultural engineeringprojectJAgricultural Engineering，2023，13（5）：14-16国际大型农业工程项目种植制度设计及农机配置方法刘生承（中工国际工程股份有限公司，北京 100080）摘要：国际大型综合性农业工程项目涉及土地开荒、选种试验、种植制度设计、农机配置和基础设施建设等全产业链内容，种植制度设计和农机配置是项目开发和执行时需要重点研究和把控的内容。种植制度设计是项目的核心，分析国际大型农业工程项目特点，探讨通过作物选择、农业气候调查、土壤条件调查和水文条件调查确定种植制度。农机配置依种植制度而定，推荐的农机选型方法是专家推荐法，农机数量配备方法优先选择作业量法和线性规划法。关键词：农业工程项目；种植制度；农机配置；专家推荐法；作业量法；线性规划法中图分类号：S22文献标识码：A文章编号：2095-1795（2023）05-0014-03DOI：10.19998/ki.2095-1795.2023.05.003Planting System Design and Agricultural Machinery Configuration Method forInternational Large-scale Agricultural Engineering ProjectLIU Shengcheng（China CAMC Engineering Co.，Ltd.，Beijing 100080，China）Abstract：International large-scale comprehensive agricultural engineering project involve whole industry chain contents，such as landreclamation，seed selection test，planting system design，agricultural machinery configuration and infrastructure constructionPlantingsystem design and agricultural machinery configuration are key research and control aspects that need to be emphasized during project de-velopment and executionPlanting system design is the core of agricultural engineering projectCharacteristics of international large-scale agricultural engineering projects was analyzedPlanting system was determined through crop selection，agricultural climate survey，soil condition survey and hydrological condition surveyAgricultural machinery configuration was determined according to planting sys-temExpert recommendation method was recommended method for selecting agricultural machineryWork load method and linear pro-gramming method were preferred for agricultural machinery quantity allocationKeywords：agricultural engineering project，planting system，agricultural machinery configuration，expert recommendation method，workload method，linear programming method 0引言为积极践行我国“一带一路”倡议，以中国机械工业集团有限公司为代表的一些中央企业相继在拉美、非洲和东南亚国家成功执行了若干个大型农业工程类项目。不同项目需要提供的产品或服务差异较大，有以土建为主、设备采购和安装为辅的灌溉项目，有以设备采购和安装为主、土建为辅的农产品加工厂项目；同时也有涉及全产业链的综合农业项目，包括土地开荒、选种试验、种植制度设计、农机配置和基础设施建设等内容。在涉及全产业链的综合农业项目中，种植制度设计是项目的核心。从技术管理上看，其决定了项目需要设计和建造什么样的基础设施；从成本管理上看，其对基础设施规模和设备配置具有决定性作用，决定了项目的投入。农机配置依种植制度而定，高端农机价格普遍很高，优秀的农机配置方案能大幅减少采购成本，达到事半功倍的效果。因此，种植制度设计和农机配置是项目开发和执行时需要重点研究和把控的重要内容，本文通过分析国际大型农业工程项目的特 收稿日期：2023-03-06修回日期：2023-04-25作者简介：刘生承，高级工程师，主要从事项目管理研究E-mail：第 13 卷 第 5 期农业工程Vol.13No.52023 年 5 月AGRICULTURAL ENGINEERINGMay 2023点，探讨种植制度设计和农机配置方法，为项目高效、高质量运营奠定基础。1种植制度设计种植制度是指一个地区或生产单位的作物种类、配置、熟制与种植方式组成的一套相互联系的技术体系，是农业生产的核心。种植制度的设定、改革与发展是与社会需求、经济状况、技术水平和资源条件分不开的，并与生产力发展水平相适应1。合理的农业种植制度对提高农业生产力，促进农业可持续发展具有重要作用2。在种植制度的研究和发展方面，不同国家和地区因不同的资源优势和经济状况而各有侧重。人少地多、农业发达的欧美国家，侧重于经济效益及资源和环境的保护；而人多地少的亚非国家，属于生存型的农业，侧重于如何充分利用有效的农业资源生产足够多的粮食，评价种植制度的标准主要是农学产量，其次才是经济利润，有的甚至不考虑利润3。持续高效是种植制度改革和发展的终极目标。农业生产需要各种自然资源，农业自然资源在地球表面分布千差万别，各国为了本国的农业发展，根据本国农业自然资源的地域分布规律，进行各种单项农业区划和综合农业区划分类。世界各国、各地区在经历了少则几百年、多则几千年的发展后，已经基本形成了稳定的种植制度。那为什么在国际大型农业工程项目中，一些国家还需要中国公司参与某地区的种植制度设计呢？其实，绝大部分农业工程类项目只是农业基础设施建设，不涉及任何与“作物种植”有关的内容，但有些项目业主希望借助中国优秀的农业种植技术做些研究，如在选种、提高单产、一年多熟制等方面进行试验，以提高当地作物的农学产量，最终找到经济和技术的平衡点。在作物选择方面，一般而言，业主会根据自然条件、社会经济条件、种植习惯，以及国家的长期发展规划来决定作物的种类。如某国主粮是玉米，该地区也具备生长玉米的良好气候和土壤条件，而且常年需要进口来满足国内需求，考虑逐步减少玉米进口，该国农业主管部门可能会把发展玉米种植作为主要的工作来做。具体到某一项目的作物选择上，还会同时考虑其他主粮作物或经济作物进行搭配，尽量减少因长期种植同一作物导致土壤病虫害增多的问题，还能提高经济效益。这样就形成了以主要粮食作物为基础，考虑优化种植结构的良好局面。农业气候条件、土壤条件和水文条件的调查是确定种植制度的重要内容。这 3 种条件的调查涉及要素很多，通常情况下，不会在这 3 种条件调查完之后再推导出确定种植何种作物，而是先考虑一些作物作为备选项，再在调查完 3 种条件之后推导哪些作物是最合适的。农业气候调查的目的，是通过调查该地区的日照、温度和降雨量，对照作物不同生育期是否合适。如果待选择的作物是某一地区已经种植多年并经实践认可的，那么大概率不会有问题。如果考虑选择某一新的作物，在该地区从未尝试种植过，那么就需要对照该作物的全生长周期比对气象资料进行详细研究，以基本判断该作物在本地区是否适宜种植，最终结论还需要以试验种植结果为准。土壤条件调查的目的，是调查土壤的质地、pH 值、养分指标和环境指标是否满足待选作物的生长要求。在经济和科技条件好的国家和地区，可能建立了 GIS系统并已经搜集了这类数据，但是绝大部分情况下，需要现场去采样收集最新的数据。土壤条件调查不仅能为作物选择提供基本判断，同时也为后期预测产量或土壤改良方法和投入提供数据支持。水文条件调查的目的，是通过调查灌溉用水的可获得性而对周边地表水、地下水所做的调查。这部分工作应根据作物选择和降雨情况而适时开展，并根据作物特点、水资源情况决定灌溉方案4。在初选作物种类后，结合农业气候调查、土壤条件调查和水文条件调查，最后确定农业种植制度。未来在项目运行过程中可根据情况发展逐步优化种植结构。2农机配置方法农机配置在农业工程项目的资产投入中占有较大比例，对后续农业生产有直接和重大影响。在世界农机发展史上，农机选型和配备、农机系统优化得到了深入研究，运筹学、模糊数学和计算机技术等学科的发展，又为农机配置的精确量化计算提供了基础，进而促进了工程上的应用。农业生产成本和生产效率与机器系统的关系愈加密切5-7。多数农机化发达国家以一年一熟为主，采用分段作业法；我国很多地区则因多熟种植，广泛采用流水作业法。20 世纪 8090 年代，基于一年多熟制的种植方式，我国农机系统配备研究主要以工作量法和线性规划法为主。工作量法简便易行，能保证按时完成作业任务，但难以实现经济上的最优；线性规划法具有确定作业期限下优化机器配备的功能，但不能计算适时性损失。农机配置涉及农业机器的选型和数量配备两个问题。农业机器的选型是计算农业机器配备量的基础，不同选型方法会导致不同的选型结果，进而导致不同的经济效益和生产效益。农机选型的方法主要有经验 刘生承：国际大型农业工程项目种植制度设计及农机配置方法 15 法、专家推荐法、试验对比法和综合评判法。经验法主要是指依靠专家经验来选型，操作较为简单，但对于复杂农机系统，该方法的科学性不强。专家推荐法是根据有经验的专家提供的意见来选择机器系统型号，该方法集思广益，用每一个专家广博的知识、丰富的经验来提供信息。试验对比法是根据预先设立的相同评价参数，通过农业生产实践的考核，对比分析哪种型号的机器适合于该地区的气候、自然条件和农业生产规模，这种方法的科学性较强，但操作性较差。综合评判法是建立模糊数学模型，确定备选的机型，设置评价指标，输入相关的影响因素，最终得出机型的优劣顺序。国内外学者对农业机器数量配备做过大量的试验和研究，针对各地种植业的特点，并随着计算机技术和系统工程理论的发展，主要采用的方法有作业量法、能量法、微分法、德尔菲法、线性规划法、非线性规划法、“机器时间”系统配备法、最小年度配备法、混合整数规划和计算机模拟法等8-9。本文介绍 3 种主要的农业机器数量配备方法。作业量法是历史悠久且目前还被广泛应用的一种确定农业机器系统配备量的方法，该方法是根据全年中田间作业高峰阶段的工作量来配备农机具数量，主要满足高峰作业阶段的农机具数量要求，其他作业阶段所需农机具数量都可以满足。作业量法受到普遍欢迎的原因在于它不需要高深的数学知识和复杂的计算工具，而计算结果既能满足农业机械化生产过程中各环节对机器的需要，又能在一定程度上实现经济优化的目的。线性规划法可以处理未知数量很多的问题，突出优点是从许多个可行方案中找出一个最优的方案，但该方法要求全部必要的经济条件和农艺条件都能用线性不等式方程列出来，而且作为最优化的目标函数也应用线性方程式列出。如果线性表达式不能如实地反映生产实际，就只能求助于非线性规划法了。非线性规划法分为有约束和无约束条件两种情况，同属求一个多元高阶函数极大值或极小值问题。非线性规划法能求解十分庞大复杂的农业机械化规划问题，但它的解往往是局部最优解，为了求出全局最优解，只能从多个初始点出发进行迭代运算，再从中挑选出最优者。非线性规划法的计算比较复杂。多年执行国际大型农业工程项目的实践表明，国际农业工程项目往往很难或者不太可能使用试验对比法和综合评判法进行农机选型，只能依据专家的经验选型，有关品牌的选择要根据商务情况、品牌实力和售后服务等信息进行综合筛选。因此，推荐的农机选型方法是专家推荐法，农机数量配备方法优先选择作业量法和线性规划法。3结束语根据国际大型农业工程项目的特点，归纳了种植制度设计的要点。在作物选择方面，根据自然条件、社会经济条件、种植习惯，以及国家的长期发展规划来决定作物的种类；在初选作物种类后，通过对农业气候调查、土壤条件调查和水文条件调查，最后确定农业种植制度；在未来项目运营中，可根据情况发展逐步优化种植结构。农机配置是依种植制度而定，优秀的农机配置方案能大幅减少采购成本，达到事半功倍的效果。推荐的农机选型方法是专家推荐法，农机数量配备方法优先选择作业量法和线性规划法。参考文献 武兰芳，朱文珊试论中国种植制度改革与发展J耕作与栽培，1999（4）：1-41 段淑婉浙江省创新农作制度经济效益分析：以姜稻模式为例D杭州：浙江农林大学，2012DUAN ShuwanBeneficial efficiency of innovative agriculture in Zheji-ang 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