辽宁水稻大棚育秧机械设备使用的经济性分析

吴恩杰

摘要：为了提高大棚育秧的效率，需要推广使用各种机械设备，在使用这些设备的过程中，需要综合考虑其经济性，本文通过数学模型对水稻大棚育秧机械设备使用的经济性进行分析，为推广机械设备提供参考依据。

关键词：育秧机械设备 经济性 机械化

为了保证大棚育秧真正实现高效节能，各种配套设备是十分必要的，甚至是必不可少的。大棚育秧生产各个作业环节能否采用机械进行，主要取决于机械化的经济效果。若产出大于投入，机械化就有利，否则就不宜采用机械化。因此本论文仅对移动式机具进行经济性分析。

1 大棚育秧机具适宜规模数学模型的建立

1.1 建立大棚育秧机具的作业费用数学模型 在大棚育秧生产过程中各个环节使用的机具，在使用的整个寿命期内，每年都消耗资金、能源及花费人工等，因此建立某一机具在生产使用中的年费用模型为F=C+V（1）

式中：F——机组的年总费用；C——年固定费用；V——变动费用。

1.2 基本参数确定

①年折旧费D：D=P·（1-i）/n

式中：P——为初始投资（元）；i——为资金预计净残值率（一般为3%-5%，取5%）；n——为机具的寿命周期（年）。

②年维修保养费L：L=3%·P

一般取机具购置费的2-4%，取3%。

③年管理费用M：M=1%·P

对于育秧大棚机具，不需设专门的管理人员等，一般取机具购置费的1%即可。

④人员工资：80元/d

⑤每班作业时间：8h

⑥柴油价格：7.6元/l，汽油价格：7.2元/l。（以市场平均价格为准）

⑦电费：0.6元/kW·h，水费：0.55元/t

则年固定费用模型变为

C=D+L+M=（95%/n+4%）·P元/年（2）

如果用X表示机具的年作业量，将式（1）两边同除X，得机具单位作业费用，如式（3）所示，其中：f=F/X，B=V/X。

f=■+B（3）

机具单位变动费用：B=O+G （4）

式中，O——每hm2油料费及耗电费（元/hm2）；G——每hm2人工操作费（元/hm2）。

由式（3）、（4）可得，f=（■+4%）·■+O+G（5）

利用数学模型式（5）可以计算出某一机具在一定作业量下的生产费用。

1.3 机具作业临界规模的数学模型的建立 在大棚育秧机械化作业中，某一机器的年最小工作量，即年最小临界作业。

规模Xmin的确定原则：每hm2机器总费用f？燮每hm2人工作业费用f人或机械作业收费（6）

将式（6）代入式（5）中即可求出最小临界规模Xmin。又因为在大棚育秧机械化作业中，某一机器的年最大作业量受到作业适宜时期的限制，年最大作业量，即最大临界规模为：Xmax=K·D·H·We（7）

式中：K——作业日期利用系数，K=0.7～0.8；D——最佳作业适宜天数（d）；H——平均每天作业小时（h/d）；We——机具生产率（hm2/h）。

根据式（5）、（6）、（7）就可以确定各种机器生产的适宜规模。

2 移动式作业机具的适宜规模分析

2.1 移动式机具的技术生产率与年作业量 作业项目为浅旋耕地，每年春季作业。此项作业由主机配旋耕锄完成。利用数学模型（5）可以建立该机组每667m2作业费用与年作业量数学模型，数学模型中所需要的参数计算如下：

2.1.1 機组技术生产率

We=0.1BV·e （hm2/h）（8）

式中：B——机具作业幅宽，m；V——机具适宜的作业速度，km/h；e——为田间作业效率0.6-0.8，大棚整地时通常取0.6。

2.1.2 年作业量的确定

通过调查把数据代入公式（7）则所得各机组的年最大作业量如表1所示。

表1 移动式机具的年最大作业量

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2.2 移动式机具年单位变动费用与固定费用 根据参阅有关资料与实际测查可确定： 5TM-160型稻种脱芒机需要1人操作，电力带动，功率为0.3kW；CY-400型恒温催芽器加热功率为1.5kW。经计算，获得各作业机组变动费用如表2所示。

根据参阅有关资料按式（2）计算，获得各作业机组固定费用如表3所示。

2.3 临界规模确定及费用模型建立 临界作业规模为：每公顷机械作业收费标准为f元，那么该直线与费用曲线的交点即为机械作业的最小临界规模Xmin，根据公式（4-6）此时的费用f为fmax；而该种机组在作业适宜期内所能完成的最大作业量可由公式（4-7）计算出，此时X为最大临界规模Xmax，根据公式（6）计算，此时f为fmin，根据以上分析，确定的临界规模结果如表4所示。

获得5TM-160型稻种脱芒机作业量与单位面积费用之间的模型为：fbz=■+727.14（9）

同理， 得其它机组的作业量与费用之间的模型如下：

CY-400型恒温催芽器：fcy=■+5450（10）

CT-2000型碎土机与ST-2000型筛土机：

fst=■+5920（11）

KDT610型浅旋机组：fxg=■+223.3（12）

2BD-1120型苗床播种、覆土机：

fbz=■+5000（13）

依据各机组的作业量与费用之间的数学模型及表4数据可获得各机组的作业量与费用曲线及其作业经济临界域。

参考文献：

[1]孟元元，冯伟东，佘永卫，丁文捷.水稻工厂化大棚育秧机械设备研究及发展[J].农机化研究，2014（07）.

[2]李平安.工厂化育秧的推广试验[J].湖南农机，2000（01）.

[3]骆永祥，文公春，戴广稳.标准化育秧是实现水稻生产机械化的根本[J].吉林农业，2011（09）.