隨著技術(shù)水平的發(fā)展，激光平地的應(yīng)用范圍更加的廣泛。給我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來很大的效益。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中節(jié)約能源，從而降低了生產(chǎn)成本。
一、技術(shù)（成果）簡介
應(yīng)用激光控制平地技術(shù)進行農(nóng)田土地平整，可以有效改善農(nóng)田表面狀況，提高農(nóng)田灌溉水的利用率，有利于控制雜草和蟲害，提高化肥使用效率，減少環(huán)境污染，實現(xiàn)精細地面灌溉。
激光控制平地系統(tǒng)主要包括激光發(fā)射器、激光接收器、控制器、液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)和平地鏟等設(shè)備。
▲2.5m 幅寬激光平地機
本技術(shù)成果是面向我國節(jié)水農(nóng)業(yè)發(fā)展的實際需求，圍繞精細地面灌溉技術(shù)中的農(nóng)田平整關(guān)鍵環(huán)節(jié)，研制了與通用拖拉機配套的旱田和水田激光控制平地系統(tǒng)，提出了適合我國國情的不同土壤和田塊條件下的激光控制平地技術(shù)使用規(guī)程和評價方法，以用于指導激光控制平地技術(shù)的推廣應(yīng)用。
為了提高激光控制平地效率，開發(fā)了基于GPS的農(nóng)田三維地形信息采集系統(tǒng)和激光控制平地輔助決策支持系統(tǒng)，以用于指導農(nóng)田高效平整作業(yè)。經(jīng)過農(nóng)田生產(chǎn)試驗考核，開發(fā)的激光控制平地系統(tǒng)整體上居國內(nèi)領(lǐng)先、國際先進水平，部分技術(shù)達到國際領(lǐng)先水平。該技術(shù)成果填補了我國在該領(lǐng)域的空白，產(chǎn)品價格比國際市場同類產(chǎn)品降低了50%以上。
本技術(shù)成果分別在北京市昌平區(qū)、大興區(qū)、海淀區(qū)，河北邯鄲市，四川廣漢市、邛崍市的旱田和廣東省廣州市、雷州市、從化市的水田進行了生產(chǎn)試驗，均取得了較好的平地效果。
▲3.5m 幅寬激光平地機
二、市場分析及投資預算
作為世界最先進的土地平整技術(shù)，激光控制平地既是改進地面灌溉的重要技術(shù)措施，也是建立現(xiàn)代精細地面灌溉系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)。激光控制平地技術(shù)已在世界上許多國家得到推廣應(yīng)用，屬于成熟的技術(shù)。
近幾年來，我國引進了大量激光控制平地技術(shù)與設(shè)備，取得了較好的效果。此外，我國農(nóng)村水利建設(shè)總目標是以目前農(nóng)業(yè)用水量基本不變的4000億m3水資源，滿足16億人口糧食安全，即以同樣水量，多生產(chǎn)出2000億kg糧食，全靠節(jié)水增產(chǎn)。屆時水的利用系數(shù)要達到0.65，水分生產(chǎn)率達到15~18 kg/m3，意味著渠系有效利用系數(shù)和田間水利用率都要在0.8以上，農(nóng)田精細平整是實現(xiàn)上述目標的必要條件之一。
從這個意義上來說，激光平地系統(tǒng)的推廣應(yīng)用關(guān)系到國計民生，而且激光控制平地技術(shù)設(shè)備在某些省份已經(jīng)作為配套農(nóng)機具，享受國家農(nóng)機購機補貼政策，這些都說明激光控制平地技術(shù)的應(yīng)用無疑將具有巨大的市場潛力。通過本技術(shù)產(chǎn)品在國內(nèi)部分地區(qū)的生產(chǎn)試驗分析，大概投資約3萬元，通過農(nóng)田平整服務(wù)，大約兩年就會收回成本。
▲水田攪漿平地機
三、投入設(shè)備及必備條件
激光控制平地系統(tǒng)包括激光發(fā)射器、激光接收器、控制器、液壓執(zhí)行機構(gòu)、旱田平地鏟和水田平地鏟。為了達到最佳的平地效果和最高的平地效率，需要配備65馬力以上拖拉機，而且該拖拉機備有液壓輸出。
四、推廣前景及意義
從80年代開始，一些發(fā)達國家開始推廣激光控制平地技術(shù)。查閱國外資料表明，利用激光控制平地技術(shù)平整土地，可使單位面積平地成本降低60%，作業(yè)時間減少50%，灌水時間減少75%。
近十年來，發(fā)展中國家相繼推廣激光平地技術(shù)，取得了較好的效益。如在印度可節(jié)水15%~20%；在土耳其，灌溉效率提高25%~100%，小麥增產(chǎn)35%~75%，棉花增產(chǎn)20%~50%；在巴基斯坦，灌溉效率提高35%~40%，小麥增產(chǎn)27%，棉花增產(chǎn)42%；在埃及，使得農(nóng)作物（小麥、大豆、棉花和玉米）的生產(chǎn)成本下降6.3%~15.4%。
近幾年來，我國在激光控制平地技術(shù)方面的研究與實踐取得了較快的進展。1998年前后，黑龍江農(nóng)墾水稻產(chǎn)區(qū)、新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團棉花產(chǎn)區(qū)先后引進了大量激光控制平地技術(shù)設(shè)備，開展平整土地實踐。結(jié)果表明，平整的土地可節(jié)水30%~50%，水田土地利用率提高9%，便于全程機械化作業(yè)，糧食產(chǎn)量提高20%~30%。2001年，天津市北辰區(qū)農(nóng)機局引進了一套激光控制平地系統(tǒng)，平整后的農(nóng)田可節(jié)水30%，大大減輕了勞動強度，提高了農(nóng)田作業(yè)的精確度。
▲旱地平整效果
“十一五”期間，隨著節(jié)水農(nóng)業(yè)的大力推進和農(nóng)田基本建設(shè)的加快發(fā)展，農(nóng)田的表面平整度要求越來越高，而且部分省份已經(jīng)將激光控制平地技術(shù)設(shè)備作為配套農(nóng)機具享受農(nóng)機構(gòu)機補貼政策，表明未來的激光控制平地技術(shù)具有廣闊的推廣前景。
五、目前推廣應(yīng)用情況
在菲律賓國際水稻研究所專家指導和課題組人員的共同努力下，完成了水田和旱田用激光控制平地系統(tǒng)，分別在北京市昌平區(qū)、大興區(qū)、北京海淀區(qū)、河北邯鄲市、四川廣漢市和廣州市的旱田和水田進行了大量的試驗與示范，取得了較好的平地效果。
其中在昌平區(qū)和大興區(qū)的旱田激光控制平地實踐中，使用TN654拖拉機牽引，配備2.5 m寬的平地鏟，使用拖拉機本身的液壓系統(tǒng)提供液壓動力輸出，連接自主研制的液壓執(zhí)行機構(gòu)控制平地鏟進行平地作業(yè)。
▲旱地平整效果
在邯鄲市和廣漢市的激光控制平地實踐中，分別使用50馬力的天津鐵牛拖拉機和35馬力的東方紅350拖拉機牽引，分別配備2.2 m寬的平地鏟和1.8 m寬的平地鏟，均增加齒輪泵和油箱，通過拖拉機的動力輸出軸連接齒輪泵，提供液壓動力輸出，連接自主集成研發(fā)的液壓執(zhí)行機構(gòu)控制平地鏟進行平地作業(yè)。
在海淀區(qū)，使用75馬力的東方紅750拖拉機牽引，由拖拉機提供液壓動力輸出，配備2.5 m寬的鏟車，進行了約800畝的平地實踐，平地效果和平地效率都到達了較好水平。在水田激光控制平地系統(tǒng)帶水作業(yè)實踐中，針對不同馬力的拖拉機，利用自主研發(fā)的三點懸掛平地鏟，以及與之匹配的水平控制系統(tǒng)，在廣東省雷州市和從化市水稻種植基地進行了約500畝的水田平整應(yīng)用，經(jīng)對比分析和效果評價，取得了較好的效果。
▲水田平整效果
此外，為了加快激光控制平地技術(shù)的推廣應(yīng)用工作，2005年9月與邯鄲市農(nóng)業(yè)局簽署了“在邯鄲市合作建設(shè)激光控制平地技術(shù)中試項目合同”。2006年2月與四川省農(nóng)業(yè)科學院作物研究所簽署了“激光控制平地技術(shù)裝備示范應(yīng)用合作”項目，目前上述兩項合作協(xié)議的主要技術(shù)指標基本上達到預期要求。
目前，激光控制平地技術(shù)設(shè)備工作的可靠性和穩(wěn)定性還有待于在今后的推廣應(yīng)用進一步檢驗，其中輔助設(shè)備如農(nóng)田三維測量系統(tǒng)和輔助決策支持系統(tǒng)等還有待于進一步完善，機載式的農(nóng)田三維測量系統(tǒng)尚在研制開發(fā)過程中。
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