乔金友，张雪珍，王文富，郝雨萱，洪 魁，张 健

(1.东北农业大学 a.工程学院；b.电气与信息学院，哈尔滨 150030；2.黑龙江农垦 长水河农场，黑龙江 黑河 164007)



规模种植条件下玉米茬地平翻整地机组经济性评价

乔金友1a，张雪珍1a，王文富2，郝雨萱1a，洪 魁1a，张 健1b

(1.东北农业大学 a.工程学院；b.电气与信息学院，哈尔滨 150030；2.黑龙江农垦 长水河农场，黑龙江 黑河 164007)

玉米后茬耕整地是玉米机械化生产过程中的重要环节之一，评价玉米茬地机械化耕整地机组的经济性能对指导农业及农业机械化生产具有重要意义。根据实际调研结果，确定了规模化生产条件下玉米茬地平翻整地工艺过程及完成各项作业的10种适用机组；选择年最大盈利值、投资回收期和内部收益率评价玉米茬地平翻整地各机组的经济性能，给出了各指标的计算模型。评价结果表明：东方红1304拖拉机灭茬机组、CASE210拖拉机耙地机组年收益最大；东方红1304拖拉机起垄机组、CASE210拖拉机平翻机组可获得较高的投资效率。

玉米茬地；平翻整地；机组；经济性能；评价

0 引言

近年来，随着玉米比较效益的提高，导致玉米种植面积持续增加。截止到2014年，黑龙江省玉米种植面积达664.5万hm2，占全省总耕地面积的44.98%。玉米生产是复杂的过程，玉米后茬耕整地过程是农业生产的基础也是关键性的环节。由于黑龙江省地区种植的玉米秸秆量大，而且冬季气温较低，玉米秸秆腐解速度慢，玉米大面积种植导致玉米茬地秸秆处理困难[1-2]。因此，合理选择、安排玉米后茬耕整地工艺过程及相应的作业机组，是降低玉米生产成本、增加农民收入、促进农业经济发展的重要措施[3]。

目前，黑龙江省规模化种植地区配置大型农业机械实施大面积高效作业，玉米后茬耕整地主要有平翻整地、松耙联合整地及旋耕整地等多种方式。其中，平翻整地耕整地工艺可以将玉米秸秆翻埋至20～30cm深度以下，耕整地作业后地表清洁，为保证后茬作物播种质量提供较好的种床条件。因此，黑龙江省规模化玉米种植区采用机械化平翻整地技术的面积逐步增多。

在实际农业生产过程中，平翻整地工艺过程包含多项作业，而且每种作业项目可选用农业机组的种类也越来越多，平翻整地机组的选择是目前农业生产中面临的重要问题之一[4-5]。因此，结合黑龙江省规模化种植地区机械化生产实际，采用技术经济分析原理，对玉米茬地平翻整地各作业环节可能采用的典型作业机组进行经济效益评价[6-7]，进而确定完成各项作业机组的经济性能，旨在为黑龙江省玉米规模化种植地区合理选择耕整地工艺及经济有效的机组提供科学依据，使其成为提高相应地区玉米生产效率和效益的重要保障。

1 机组的经济性评价流程设计

由于玉米茬地耕整地方式较多，且每种耕整地方式涉及的作业项目数量及完成各项作业项目机组的种类也较多，设计平翻整地机组的经济性评价流程，可为评价和选择平翻整地工艺机组工作提供科学指导。首先对相应地区玉米茬地耕整地现状进行充分调研，明确现有的耕整地方式及适用机组类型，确定合理耕整地工艺过程及每项作业对应的机组，继而确定各机组的技术经济参数；然后，结合实际作业过程，选用合适的经济性指标，研究确定其计算模型，并计算各机组的经济性指标值；最后，确定效益最高时对应的机组类型或作业项目。玉米茬地平翻整地机组经济性评价详细过程如图1所示。

2 工艺过程及机组选择

2.1 工艺过程

结合实地调研情况，以黑龙江省玉米规模化种植地区玉米茬地实际耕整地过程为依据，确定玉米茬地平翻整地工艺过程如图2所示。

玉米机械化联合收获后田间残留大量选秸秆和根茬，耕整地时首先须采用灭茬机组，粉碎地表秸秆；然后采用铧式犁机组进行平翻作业，将秸秆翻埋于地下20～30cm，有条件地区和生产单位可采用宽幅铧式犁，加大秸秆翻埋深度，以保证后序作业不会将地下秸秆翻出与土混合。与传统“翻-耙-起”整地方式相同，平翻作业后也需要采用重耙机组对角交叉耙两遍，然后进行起垄、镇压作业。

图1 耕整地机组经济性评价流程图

图2 玉米后茬平翻整地工艺图

2.2 机组选择

结合规模化种植条件下玉米茬地平翻整地作业工艺实际调研结果，参考《黑龙江省2014-2015现代农机专业合作社采购农机装备中标产品目录》，选择东方红1304和CASE210两种最常用的动力机型，配置相应型号的作业机械，编制成不同机组完成相应的作业项目。选择确定的玉米茬地平翻整地机组及相关参数如表1所示。

3 机组经济性评价

3.1 机组经济性指标的选择及计算模型

依据农业生产实际及农业机械作业特点，从机组年最大盈利能力、投资回收的能力及项目的可行性等3个方面评价玉米茬地平翻整地工艺各适用机组的经济性能。采用年最大盈利值表示机组年最大盈利能力，采用投资回收期反映机组投资回收能力，采用内部收益率评价投资项目的可行性。

表1 平翻整地工艺典型机组及相关参数

3.1.1 机组年最大盈利值计算模型

结合文献[7-8]及实际作业过程，机组年最大盈利值(Maximum profit)是指在假定待完成的作业面积足够的条件下，机组在该作业项目允许作业日期内完成最大作业量时所取得的净收入值。计算模型为

Rmaxj=(Pj-Cvj)DjTjWj-Cdj

(1)

式中 Rmaxj—第j机组的年最大盈利值(元)；

Pj—第j机组的作业代耕费(元/hm2)；

Cvj—第j机组的变动成本(元/hm2)；

Dj—第j机组的年可作业天数(天)；

Tj—第j机组日作业小时数(h/d)；

Wj—第j机组的技术生产率(hm2/h)；

Cdj—第j机组的年折旧费(元)。

在一个生产单位中，每台动力机可能配置不同作业机械完成多项作业，因此该动力机完成某项作业的折旧费应等于该动力机全年折旧费乘以该项作业的标准作业量占该动力机全年标准作业量的比例系数来计算；耕整地机组中作业机械一般只在该项工作中使用，其折旧费可以直接按线性方法计算[9]。第j机组折旧费等于按比例计算的动力机折旧费与作业机折旧费之和，计算模型为

(2)

式中 Pmj—第j机组作业机械原值(万元)；

RRVm—作业机械残值率(%)；

nmj—作业机械折旧年限(年)；

Ptj—第j机组的动力机原值(万元)；

RRVt—动力机残值率(%)；

ntj—动力机折旧年限(年)；

Qjb—第j机组年标准作业量(hm2)；

Qkb—第j机组动力机完成第k项作业的年标准作业量(hm2)；

K—第j机组动力机全年可完成的作业项目数。

3.1.2 机组投资回收期计算模型

投资回收期(Pay Backperiod)是反映项目或方案投资回收速度的重要指标，是指从项目投资建设之日起，用项目各年的净收入收回全部投资所需要的时间[10-11]，其单位通常用“年”表示。机组总投资等于作业机械原值与动力机械原值乘以式(2)中的标准作

业量比例系数之和。机组年净收入等于机组年作业收费与年作业成本之差。第j机组投资回收期Tj计算模型为

(3)

其中，符号含义同前。

3.1.3 机组内部收益率计算模型

内部收益率(Internal Rate of Return，IRR)又称内部报酬率，是指项目在整个计算期内各年净现金流量的现值累计等于零时的对应的折现率[10-12]。内部收益率追求有限资金投放效率和最大化，是相对指标。按前述原理，平翻整地机组的内部收益率是在机组寿命期内，机组中动力机和作业机投资和各年净收入现值和等于零时对应的利率，可用式(4)表示。

IRR=i

(4)

式中 IRRj—第j项作业的内部收益率(%)；

nj—第j机组的寿命(年)。

3.2 平翻整地机组经济性评价

依据调研结果确定玉米后茬平翻整地各机组的技术经济数据，依据前述模型分别计算各机组的年最大盈利值、投资回收期及内部收益率。相关数据及经济性评价指标计算结果如表2所示。

表2 经济性评价指标计算结果

由表2可知：各机组投资回收期均小于农业机械标准投资回收期[13-14]。这说明，采用投资回收期评价机组的经济性能时，各机组均能在规定时间内收回投资，项目可行。其中，东方红1304起垄机组(QL01)投资回收期最小，为1.07年，说明东方红1304拖拉机完成起垄作业收回投资最快；CASE210起垄机组(QL02)投资回收期最大为5.42年，收回投资较慢。

结合表2可以看出：对于CASE210拖拉机，其耙地机组(BD02)年盈利值最大为7.55万元，平翻机组(PF02)年最大盈利值为6.62万元；对于东方红1304拖拉机，其灭茬机组(MC01)年盈利值最大为4.1万元，起垄机组(QL01)年最大盈利值为3.28万元，居第2位。从机组投资的利用效率方面看，东方红1304拖拉机起垄机组(QL01)的内部收益率最高为92.31%，其次为平翻机组75.32%；对于CASE210拖拉机，其平翻机组(PF02)内部收益率最高为56.25%，耙地机组(BD02)内部收益率为36.99%，居第2位。依据上述结果，在确定具体评价原则后即可选择完成不同作业项目获得较高经济效益对应的机组类型。

4 结论

1)结合文献及调研结论，给出了规模种植条件下玉米后茬平翻整地的工艺过程，并结合生产实际及平翻整地工艺所涉及的各作业项目，确定了以东方红1304和CASE210为主要动力的10种典型机组技术经济参数。

2)选择年最大盈利值、投资回收期及内部收益率3个指标评价平翻整地机组的经济性能，研究确定了各评价指标的计算模型，并依此对各机组的经济性能进行了评价分析。

3)考虑玉米茬地平翻整地工艺过程中各项作业农艺时间重叠交叉，若每个机组只完成1项作业，各机组投资回收期均在合理范围内；如果以追求年盈利值最大为目标，东方红1304机组完成灭茬作业、CASE210机组完成耙地作业时年盈利值最大；如果追求有限投资利用效率最大化目标，东方红1304机组完成起垄作业、CASE210拖拉机完成平翻作业时，有限投资利用效率最大。

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Economic Evaluation on Machinery Units for the Plough Tillage System Worked on Scaled Stubble Corn Fields

Qiao Jinyou1a, Zhang Xuezhen1a, Wang Wenfu2,Hao Yuxuan1a, Hong Kui1a, Zhang Jian1b

(1.Northeast Agricultural University a.School of Engineering; b.School of Electric and Information, Harbin 150030, China；2.Heilongjiang Agricultural Reclamation Changshuihe Farm,Heihe 164007, China)

Tillage on stubble corn field is one of the important processesof corn mechanized production. It has great significance to guide agriculture and agricultural mechanization production evaluating tillage machinery units worked on stubble corn field.Technique process of plough tillage system and 10suitable machinery units were determinedaccording to the practical surveys. Maximum profit, payback period and internal rate of return wereselectedto evaluated economic performancesof all machinery units for plough tillage system, and mathematic models for three indexes were also pointed out.The evaluation results show that units of DFH 1304 tractorequipped with stubble shredding machinery and CASE210 tractor with harrow can obtain higher profit, andDFH 1304 tractor with ridging machinery and CASE210 tractor with plough can reach higher investment efficiency.

corn stubble field; plough tillage system; agricultural machinery unit; economy performances; evaluation

2016-08-01

公益性行业(农业)科研专项(201303011，201503116)；国家社会科学基金项目(J3BJY105)；黑龙江省省属科研院所基础科研经费项目(2016-57)

乔金友(1969-)，男，黑龙江林甸人，副教授，博士，(E-mail)qiaojinyou@163.com。

S233.1

A

1003-188X(2017)10-0067-05