北京市農業機械化技術發展現狀*

蔣曉，張武斌，賈利濤，楊學坤，呂亞州

(1.北京農業職業學院機電工程學院，北京市，102208；2.北京市農業機械試驗鑒定推廣站，北京市，100079)

0 引言

習近平總書記在中央農村工作會議上指明農業農村現代化發展方向，是做好新發展階段“三農”工作的行動指南。2021年3月2日，北京市委書記蔡奇在全市農村工作會議上強調，做好新發展階段北京“三農”工作，必須圍繞“促進農業高質高效、鄉村宜居宜業、農民富裕富足”的目標，立足北京“大城市小農業”“大京郊小城區”的市情農情，走“大城市帶動大京郊、大京郊服務大城市”的城鄉融合發展之路。抓住種子和耕地兩個要害，抓好重要農產品穩產保供，讓市民的“米袋子”“菜籃子”“肉案子”更有保障。推進農業供給側結構性改革，發展生態友好型鄉村產業。

農業農村部2021年重點扶持建設農村一二三產業融合發展先導區項目、現代農業產業園項目，實施現代種業提升工程，建設農田管理大數據平臺，探索建立綠色農業技術、標準、產業、經營、政策、數字體系，實施“互聯網”農產品出村進城工程。加大對設施農業機械設備補貼力度。結合“菜籃子”工程，提升肉奶、蔬菜水果等鮮活農產品供應能力，建設休閑觀光園區、鄉村民宿、農耕體驗研學等，打造休閑農業和鄉村旅游精品，實施數字農業農村規劃，建設農業農村大數據平臺，建設農產品全產業鏈大數據和數字農業創新中心，加快物聯網、人工智能、區塊鏈等技術集成應用。隨著北京市農業產業結構調整的深入，生態休閑觀光農業體驗需求，巨大的高端消費市場及對特色優質安全農產品的巨大需求，智慧農業科技展示示范功能的實現，加上北京豐富的農業科技資源和強勁的支農惠農政策等，都將為都市現代農業裝備發展創造廣闊空間。

本文采用實地訪談、管理部門調研、統計資料和文獻研究、比較研究、典型調查個案研究、專家咨詢等方法，對統計等數據資料進行整理分析，研究了北京市農業機械化技術及裝備發展現狀，針對生態、糧經、蔬菜、林果、畜牧養殖、水產養殖、農產品初加工等七大產業，研究各產業全程主要生產環節機械化技術及裝備現狀，指出北京市農業機械化技術發展存在的問題，并給出相關的建議。

1 北京市農業機械化發展目標

北京市農業機械化工作以習近平新時代中國特色社會主義思想為指導，貫徹落實市委市政府、市農業農村局的決策部署，緊扣鄉村振興戰略實施和北京農業農村現代化發展的時代背景和“大城市小農業”“大京郊小城區”市情農情，堅持“融合、支撐、創新、服務”理念，搭建產前產中產后融合橋梁、農機農藝信息融合橋梁、一二三產業融合橋梁、管理供給需求融合橋梁、京津冀農機科技融合橋梁，提升北京農業機械化工作的管理、服務、信息、科技和綜合水平，引領京津冀農機大融合、大發展，建設全國農機科技新高地，為北京農業農村現代化建設、鄉村全面振興提供堅實的裝備支撐和技術保障。

推進鄉村振興，把握“產業興旺、生態宜居、鄉風文明、治理有效、生活富裕”戰略總方針，圍繞“種業建設、綠色發展、營養安全、優質高效、智慧農業”，進行農業機械省力化技術、標準化生產技術、工廠化生產、節水節肥設施設備、設施農業水肥一體化技術、農業秸稈畜禽糞便等廢棄物綜合利用技術、種植業清潔生產、畜禽清潔養殖、水產健康養殖技術、優質農產品高產高效生產、產后加工技術、觀光休閑農業、林下經濟、農業物聯網技術、電商平臺、共享農莊+信息化等技術裝備試驗示范推廣。拓展農機休閑文化功能，發揮都市現代農業的生產、生態、生活、示范功能，提升勞動生產率、土地產出率、資源利用率[1]。

依據農業供給側改革發展趨勢，按照機械化、自動化、智能化、標準化方向，推進農業產業全程機械化[2]。推進蔬菜、草莓、甘薯、豌豆等高效產業全面機械化和林果產業機械化；促進大氣治理背景下的農作物秸稈綜合處理機械化、面源污染治理背景下的養殖廢棄物綜合處理機械化，提高農業資源利用率的“節水、節肥、節藥、節地、節種”等節約性技術機械化；促進農機元素嵌入農業休閑文化建設中，打造“1+N”農機文化綜合分類展示區域；打造集綜合監測、專家決策、省力化設備、環境調控等為一體的智能農機示范展示系統。圍繞農業廢棄物處理、農村生態環境治理、高標準連棟溫室生產等重點工作，開展國內外農業機械化技術、模式、裝備選型調研，推進農機科技裝備研發工作，掌握國內外農機技術裝備發展前沿動態，為引進先進適用的農機技術裝備提供基礎；做好高效經濟作物關鍵環節機械化技術、農業農村廢棄物資源化利用機械化技術、設施農業宜機化改造及節本增效機械化技術、溫室蔬菜生產全程機械化技術等先進農業機械化技術的引進、試驗。推進農機社會化服務能力提升發展。推進農機鑒定工作改革。提高農機社會化服務標準化水平。打造“一站式”綜合服務典型，建設“全程機械化+綜合農事”服務中心，為農戶提供農機維修農資統購、技術培訓、農產品銷售對接、金融對接等“一站式”托管綜合服務。

2 北京市農業機械化技術發展現狀

2.1 北京市農業生產現狀

2013—2019年北京市主要農作物、畜禽及水產生產情況如表1和表2所示。

表1 2013—2019年北京市主要農作物生產情況Tab.1 Production of main crops in Beijing from 2013 to 2019

表2 2013—2019年北京市主要畜禽及水產生產情況Tab.2 Main livestock and aquatic production in Beijing from 2013 to 2019

經過近幾年的農業結構調整，自2014年至2019年底，北京市糧食播種面積從193 khm2調減到46.7 khm2，調減七成半；農業年用水量從8.2億m3下降到3.7億m3，調減55%；農業生態服務價值從9 431億元提高到10 769億元，提升14%。2013年以來，農業機械總動力和糧食、油料、中草藥材、蔬菜及食用菌、花卉、果園等播種面積呈現全面大幅下降趨勢，農業產業總量大幅下降[3]。

北京市主要畜禽及水產生產總量均呈現大幅下降趨勢，除漁業水面保持穩定有增長以外。

2.2 北京市農業機械化裝備與技術發展現狀

進入21世紀，北京市農業機械化技術推廣聚焦農業結構調整，利用“互聯網+農機”等現代信息手段，打造智能農機裝備示范基地，促進智慧農業發展，推進主要農作物生產機械化[4]。按照用途，把目前北京市擁有的農機裝備劃分為生態類、糧經作物、蔬菜、林果、畜牧養殖、水產養殖和農產品初加工機械化技術裝備等七大類。

2020年北京市擁有各類型農業機械28萬臺套，農機原值22億元，農機凈值13億元。擁有大中型拖拉機4 314臺，占拖拉機的比重83.6%，呈現出大型化、高效化特點。2019年北京市農業機械總動力122.8萬kW，其中電動機動力占比50.71%，逐步向清潔能源轉變。農業機械種類齊全，涵蓋了從種子處理、耕整地、播種、植保、田間管理、收獲(青貯收獲)、農產品初加工、秸稈(廢棄物)處理等農業生產全過程。

北京市生態農業機械化發展還處于探索階段，包括農作物秸稈、蔬菜廢棄物、林果樹枝(樹葉)、畜禽糞污處理機械化和鄉村環境美化等。在28個生態標準園區示范推廣廢棄物處理、有機肥撒施、園區管理監控調度系統等智能裝備。推廣政府購買服務的農業廢棄物處理“順義模式”。2019年生態服務價值年值為3 895.32 億元，同比增長1.5%；貼現值為11 237.26億元，同比增長1.5%。

2020年北京市主要農作物耕種收綜合機械化水平91.2%，處于高級發展階段。小麥、玉米基本實現了耕、種、管、收、秸稈產后處理等生產全過程機械化作業，豆類、花生、馬鈴薯機械化水平較高，甘薯實現起壟—移栽—灌溉—收獲全程機械化生產作業，已不再是農業機械化發展的主戰場，發展趨勢是技術裝備高端智能和展現生態智能特點。

北京市蔬菜產業機械化起步較晚，2019年北京市設施蔬菜生產機械化總體水平35.46%，處于初級發展階段。用于設施農業的耕整地機具、深松整地、化肥深施、灌溉等設備得到了快速發展，但是種植(移栽、播種)、采運兩個環節的機械化剛開始起步。2019年林果機械化總體水平33.73%，處于初級發展階段。包括栽植、施肥、植保、除草、剪枝、灌溉、殘枝處理等全程機械化技術。修剪和采收環節，機械化水平較低，存在無機可用的問題。2019年畜牧養殖機械化總體水平66.33%，處于中級發展階段。包括飼草料加工、飼料飼喂、糞便清理、環境控制、擠奶、撿蛋等6大環節。飼草料加工、環境控制、擠奶等3個環節機械化處于高級發展階段，飼料飼喂和糞便清理兩個環節的機械化處于中級發展階段，撿蛋環節機械化還處于初級階段。畜牧業呈現規模化，生豬、奶牛、蛋雞、肉雞、肉鴨等畜禽品種的集約化養殖率分別為80%、95%、85%、90%、100%。2019年水產養殖機械化總體水平43.86%，處于中級發展階段，包括投飼、水質調控、起捕、清淤等4個環節。水質調控環節機械化處于中級發展階段，起捕和清淤機械化還處于初級發展階段。北京市農產品初加工機械化發展起步較晚，2019年農產品初加工機械化總體水平28.9%，處于初級發展階段。

綜上所述，按現行評價指標體系，北京農業機械化已進入了減速穩定發展時期[5]，農機裝備進入減量提質發展階段，繼續高速發展已不再可能。市場呈現數量供給過剩、總量緩慢減少、大中小型農機具種類齊全、質量有待提高、高中低端農機裝備并存、特色農機裝備快速發展、高端裝備有待進一步發展的態勢[6]。小麥、玉米基本實現了耕、種、管、收、秸稈產后處理等生產全過程機械化作業。大型拖拉機、收獲機等農機裝備集中在少數農機巨頭，如凱斯、紐荷蘭、克拉斯、賽邁道依茨法爾等公司。蔬菜、畜牧、漁業、林果、農產品初加工等產業發展潛力巨大。

3 北京市農業機械化技術發展特點

3.1 糧食生產全程機械化

北京市糧食作物種植結構發生顯著變化，2019年末糧食作物播種面積47 khm2，其中冬小麥播種面積8 khm2，占比18.02%，1979年最多達到197 khm2；玉米播種面積34 khm2，占比75.86%，1992年最多達224 khm2[7]，薯類和大豆播種面積共計占比5.78%，如表3所示。

表3 2019年北京市糧食作物播種面積情況Tab.3 Sown area of grain crops in Beijing in 2019

小麥、玉米基本實現了耕、種、管、收、秸稈產后處理等生產全過程機械化作業。建設農業農村部玉米全程機械化示范區1 333 hm2。推廣時針式、平移式噴灌設備、固定式及移動式噴灌設備，實現土壤墑情自動監測、灌溉用水智能控制及水肥一體化；推廣北斗導航系統，建設北斗農機調度管理系統，開展深松整地、玉米精量播種智能監控[4]，深松監測誤差僅為1.07 cm，播種監測粒數統計正確率為96.75%；示范推廣青貯玉米全程機械化技術、籽粒玉米秸稈撿拾打捆技術、化肥減量機械化技術。玉米秸稈肥料化利用65%，飼料化利用35%。開展鮮食甜玉米品種丸粒化和排種試驗，丸粒化后兩種甜玉米播種單粒率分別提高了27.0%和10.0%，引進高效氣吸式播種機開展精量播種鮮食甜玉米和甜糯玉米試驗示范，單粒率達98%以上；突出種業特色，引進籽種小麥播種機、清選機等，集成示范推廣種子生產加工、精量播種、土壤深松、有機肥撒施、緩釋肥深施、高效灌溉、高效植保、籽粒直收和烘干、秸稈粉碎等，推廣籽種生產全程機械化技術，制定北京市籽種小麥全程機械化作業質量標準和操作規范。2019年小麥種子產量69.36 t。

2015年起在密云區研發試驗甘薯起壟、鋪滴灌帶一體化作業機具，2016年引進試驗雙行鏈夾式甘薯起壟移栽機、甘薯收獲機，實現起壟—移栽—灌溉—收獲機械化，2017年引進甘薯起壟覆膜機，改進甘薯起壟移栽灌溉一體機；開展甘薯移栽農機農藝融合技術研究，針對漏苗和澆水帶苗問題，將甘薯移栽機澆水裝置改為滴灌帶鋪設裝置，實現了甘薯起壟、鋪滴灌帶、移栽復式作業。開展甘薯旋耕起壟、移栽、殺秧、收獲機械化作業示范423.2 hm2，每公頃節本增效7 500元以上；2018年建立甘薯不覆膜生產全程機械化示范作業面積421.33 hm2；2019年形成了甘薯全程機械化生產技術體系，包含起壟、移栽、中耕、殺秧、收獲等關鍵環節，起壟移栽機械化作業效率0.1～0.133 hm2/h，是人工10倍，收獲機作業效率0.2 hm2/h，是人工40倍，全程機械化作業效率提高17倍，節省人工94.6%。引進甘薯專用田間管理機，緩苗期壟溝及壟坡面高度10 cm以內雜草除凈率可達80%，作業效率0.87～1 hm2/h；引進地膜回收機進行甘薯地膜回收機械化技術試驗，厚度0.014 mm的地膜拾凈率為82.6%，達到標準要求。

3.2 生態產業機械化

3.2.1 農業廢棄物資源化利用

針對不同農業廢棄物，示范推廣秸稈捆撿拾堆垛車、秸稈機械裝載臂、可移動式粉碎設備、有機肥翻倒機、裝袋機、固液有機肥撒施車等技術裝備，同時應用全天候智能監控系統。在全市28個生態標準園區進行廢棄物處理、有機肥撒施機械化技術示范推廣；制定了《北京市農作物秸稈(蔬菜廢棄物)綜合利用推廣實施方案》《青貯機械化收獲技術規范》《秸稈撿拾打捆機械作業技術規范》等技術規范。

探索形成林果殘枝三級資源化利用技術模式。引進示范可移動式粉碎機、快速粉碎發酵一體機及粉碎染色一體機等設備，實現殘枝有機肥加工、景觀覆蓋物加工、壓縮顆粒加工利用；推廣粉碎機、裝載機、翻倒機等，建立林果殘枝加工多彩園林覆蓋物技術示范區；開展林果殘枝肥料化、景觀化機械化技術及運行模式研究。彩色園林有機覆蓋物在世園會預展區等地進行了展示，并推廣到公園、景點、城市等區域范圍應用。在延慶區香營鄉新莊堡村、東白廟村、孟官屯村，針對秸稈、尾菜、殘枝、畜禽糞便，集中打造了北京市農業農村廢棄物循環利用綜合體，首次實現大區域內全覆蓋式的技術示范。2019年完成各類農作物秸稈收集4 500 t，加工有機肥2 525 t；共收集處理蔬菜尾菜50 kt，糞污15 kt，加工有機肥10 kt，全市秸稈綜合利用率98.9%。

3.2.2 糞污資源化循環利用機械化技術

以能源化和肥料化利用為主，開展以種養循環為核心的糞污資源化利用機械化技術研究，形成政府購買服務型、企業主導型、區域消納處理型、魚菜復合耕作型四種糞污處理技術模式，進行糞污攪拌提升、厭氧發酵、固液分離等機械設備的選型研究和技術示范。進行畜禽死亡無害化機械處理技術試驗，推廣動物尸體無害化處理機械化技術。

2015年在通州區建立豬場糞污無害化處理示范點，試驗示范糞污分離、廢水處理、處理水循環利用、加工有機肥技術裝備，日處理污水250 t，利用率達到95%，實現無污染、零排放、全利用。2017年房山示范點處理糞污20 t/日，生產沼肥40 t/日，生產沼氣1 000 m3/日，可復制、可推廣。在順義、通州、懷柔等區建立種養加結合循環生態農業機械化技術示范區，集成示范節種、節水、節肥、節藥及農業廢棄物循環利用機械化技術和裝備。2018年引進試驗條垛式翻拋機實現鴿子糞機械化翻拋處理；引進物理降塵設備進行雞舍降塵技術試驗，粉塵濃度降低46.1%，較傳統水霧降塵節約用電57.6%。

在養殖區域范圍，以有機肥加工廠、沼氣處理站為中心，將區域內不同養殖場的糞污、尾菜、秸稈等廢棄物統一收集到加工廠進行無害化處理試驗示范。以養殖場為中心，選型配套滾筒式糞污處理設備、裝載機、粉碎機等機械設備，把糞污加工為有機肥銷售給周邊種植戶施用還田。在順義建立了固體糞污區域處理循環型模式，年處理糞污10 kt～30 kt，生產有機肥15 kt～40 kt。在房山建立了液體糞污區域處理循環型模式，年處理糞污7.3 kt，生產液體沼肥14.6 kt，沼氣365 km3。

3.3 蔬菜產業機械化

蔬菜產業因品種、生產環節及農藝栽培模式多樣，對發展農業機械化的需求更大。

3.3.1 水肥藥一體化技術試驗示范

推廣以噴灌、微灌為主的水肥一體化高效節水技術設備，灌溉水田間利用系數達到0.75～0.85；與物聯網技術相結合，示范推廣高效智能灌溉技術，在設施作物上裝備墑情監測與自動灌溉系統，實現精準灌溉與智能控制。2018年在密云區引進智能水肥一體化技術裝備，開展基于典型作物模型、精確算法的水肥智能控制技術研究，根據不同種類作物在不同生長時期的水肥需求，進行水肥監測及按需施用，相較傳統設備節水36%，增產20%，效益提升96%；針對果類菜開花坐果期和結果期不同的植株性狀，引進不同系列型號的電動彌霧機，開展不同施藥仰角的試驗研究，選型確定高效植保機械，規范設施蔬菜植保作業，農藥有效利用率達到67.7%。

2019年針對單棟日光溫室、櫻桃園等林果園區、規模化設施園區3種生產模式，有針對性的引進3種型號智能水肥一體化設備開展智能水肥一體化技術示范，示范面積10 hm2，覆蓋溫室24棟。針對3種技術應用場景，開展一致性檢查、安全性評價、適用性評價和可靠性評價。針對草莓、櫻桃，開展了出水均勻性、灌溉、施肥、人工和作物品質等9項指標作物生產試驗，構建了水肥一體化技術專家平臺。

3.3.2 露地蔬菜生產全程機械化

2017年以延慶區6.7 hm2露地甘藍機械化示范區為平臺，農機農藝融合，集成示范了激光平地、移栽、收獲、北斗衛星自動駕駛等，實現了前茬玉米田園清潔、耕整地、移栽、田間管理、收獲、本茬甘藍田園清潔等全程機械化作業，比傳統人工作業節省人工70%以上。制定了《甘藍全程機械化生產技術規范》地方標準和《甘藍機械化生產技術規范》團體標準，被農業農村部列為向全國推薦的70項主推技術之一。“菜心生產全程機械化作業演示及田間教學”活動，推廣到天津、河北、湖北、江蘇、云南等省市。

示范油菜撒肥、旋耕起壟、精量直播、田間管理、收獲、尾菜處理等全程機械化技術。搭載北斗衛星自動駕駛系統，試驗胡蘿卜和小白菜耕整地、起壟、移栽(播種)、收獲全程機械化技術。進行西瓜移栽機和西瓜分選技術應用到西甜瓜機械化生產試驗。在京南綠海農機合作社進行的葉菜全程機械化技術集成示范，節約用工50%以上。在世園會百蔬園建設中形成盆栽蔬菜基質攪拌、裝盆、移栽、水肥藥管理機械化作業技術規范。以京津冀農業協同發展為契機，推進張家口地區26.7 hm2露地蔬菜全程機械化技術推廣工作。2019年在露地生菜生產中開展了衛星平地作業、撒肥機拋撒試驗、高床作業車試驗、移栽機試驗、中耕除草試驗等研究。

3.3.3 塑料大棚蔬菜生產機械化

針對塑料大棚門框、拱頂等部位進行宜機化改造，集成示范旋耕、起壟、秧苗移栽、半自動嫁接機、水肥、環境因子自動測控設備、物理增產設備、植保關鍵環節機械化技術。針對現有生菜開溝起壟機壟型較寬且行數較少，研發了以微耕機為動力的多行生菜開溝起壟機，一次完成5壟作業，壟溝間距30 cm，壟高3～5 cm，壟頂寬20 cm左右，壟底寬25 cm左右，是人工起壟的5倍，滿足生菜窄行密植需求。引進功能田園管理機、自走乘坐式蔬菜移栽機等進行示范作業，引進的法國葉菜收獲機可貼地收獲，切割整齊無殘留，作業效率0.08 hm2/h，是人工的10～15倍。與國家果類蔬菜創新團隊合作，在懷柔區開展番茄農機農藝融合技術試驗，增加寬行行距，縮小株距。引進起壟覆膜一體機、單行大孔穴移栽機進行西瓜機械化生產試驗，與人工相比起壟覆膜作業效率提升100倍左右，移栽環節作業效率提升2～5倍，并在內蒙古地區推廣面積66.7 hm2。完成了7個型號的蔬菜移栽機選型及作業質量評價。

3.3.4 日光溫室蔬菜生產關鍵環節機械化

開展老舊日光溫室骨架結構“宜機化”改造和節能環保改造，節能改造后較普通溫室在冬季夜間溫度升高3 ℃～5 ℃，室內溫度保持10 ℃以上；開發試驗后墻水循環蓄熱、熱風循環蓄熱、智能通風地溫加熱3種增溫技術，平均提溫3 ℃；地暖增溫系統可使夜間室內溫度提高2 ℃～3 ℃，地溫增加3 ℃～4 ℃，保障寒冬季節正常生產。試驗示范卷簾機防過卷技術。

2017年引進日本草莓專用起壟機在昌平43棟日光溫室進行適應性試驗，效率為人工的6.4～21.3倍。2018年以國產微耕機為基礎，與企業聯合研發小型草莓起壟機，土壟緊實度和尺寸均能滿足草莓栽培農藝要求，示范應用83 hm2，較人工起壟效率提高8倍，節本300元/棟，較進口設備節約成本60%以上。試驗研究番茄東西向種植模式，示范撒施肥、耕整地、移栽、田間管理、殘秧處理機械化生產技術，相較南北向種植，節省人工50%以上，提高作業效率10倍。引進小型動力耙、葉菜穴盤播種器、便攜式秧苗栽植器、蔬菜移栽機、溫室自控煙霧機、韭菜行走式收獲機進行試驗。在房山、平谷分別在番茄、黃瓜試驗示范電除霧防病促生系統，平均光照度提高了16.67%。在通州、昌平試驗示范太陽能加熱換氣式CO2增施技術，生菜株高增幅8.1%，增產13.2%。開展蔬菜產后小包裝機械化技術和番茄自動分級設備試驗示范。

研發電動式日光溫室3D農機作業平臺，采用“主機+不同工作部件”形式，通過溫室內的三維運動以及溫室間轉運軌道連接，實現不同日光溫室葉類菜耕地、平地、播種、灌溉、植保、施液態肥、運輸環節機械化作業。對軌道式日光溫室作業平臺主機和配套部件進行改進，使主機平臺與旋耕、起壟、平地、移栽、植保等工作部件方便掛接。開發溫室環境因子自動監控系統，實現對京郊9個區縣20個設施蔬菜標準園區的8種環境因子進行智能監測與自動控制，節水灌溉、卷簾機等7項設施生產裝備實現遠程智能控制。

制定了油菜、菜心機械化撒施肥、耕整地、播種、田間管理、收獲、殘秧處理生產技術方案，菠菜整地、起壟、播種、收獲機械化生產技術方案，日光溫室蔬菜移栽機作業性能量化評價方法。編寫了蔬菜服務組織規范化所需的人員職責和內部管理制度，制定了蔬菜農機作業服務技術規范。制定《北京市蔬菜產業農機社會化服務組織建設指導意見》《北京市蔬菜產業農機服務組織建設標準》等技術文件。

3.4 林果產業機械化

北京市已形成了平谷桃、昌平蘋果、大興梨、房山柿子、懷柔和密云板栗等特色種植區域。以矮化密植標準化果園為基礎，農機農藝融合，示范推廣桃、蘋果矮化密植機械化技術，針對有機肥深施、套袋、除草、植保、節水5個環節的機械化作業，示范推廣栽植、有機肥深施、植保、自動套袋機、除草、剪枝、灌溉、殘枝粉碎機等技術裝備，實現全程機械化。

2018年在房山建立葡萄全程機械化示范區20 hm2，在延慶建立蘋果全程機械化示范區66 hm2，針對作業空間狹小選型遙控避障式碎草機，形成了“有機肥深施覆土—避障式割草—自走式植保—智能水肥一體化—電動剪枝—電動套袋—省力化采摘—果樹枝處理”的全程機械化技術生產模式，較傳統作業模式節省人工44%。2019年開展果園升降作業平臺、田園管理搬運機、碎枝機、碎草機選型。示范牛膝、防風等取根類中藥材的機械化播種、植保、收獲。

開展林間種花種草機械化技術研究，在房山利用生態林下空閑地，示范機械化種植花生、中藥材等經濟作物。開展林果廢棄物粉碎還田、林下覆蓋、堆腐加工有機肥、收集壓塊等肥料化、能源化利用機械化技術研究，引進試驗固定式、移動式樹枝粉碎機、多功能粉碎機、樹葉收集處理機等設備。

3.5 水產養殖產業機械化

2019年全市淡水養殖面積2 178 hm2，漁業增殖放流、水域生態修復、服務北京生態功能不斷強化。以休閑漁業為出發點，對生菜、水芹菜、紫金、天葵等4個品種進行魚菜共生機械化技術試驗示范，增加溫室種植面積19.7%。推廣砂缸過濾器、紫外線殺菌機、熱泵恒溫設備、機械增氧、機械投餌、蛋白分離等技術裝備，探索工廠化循環水養殖全程機械化技術。集成試驗示范推廣純氧增氧系統、控制系統、監測系統為一體的高效純氧增氧系統，溶氧量提高81%，節電70%；示范推廣新型智能自動飲水技術，節水效率達80%以上。示范風送式投餌機，改進微濾機箱體反沖洗水取水結構，實現微濾機在箱體內取水進行濾網反沖洗，減少噴頭堵塞。

3.6 畜牧養殖產業機械化

面對資源環境約束持續加大、畜牧養殖污染問題日益凸顯，調整力度加大，出欄量和產量均呈下降趨勢。規模較小、糞污治理能力不強、抗市場風險能力弱的中小生豬、肉雞養殖場戶特別是散戶退出加快。生豬、奶牛、蛋雞、肉雞、肉鴨等畜牧品種的集約化養殖率分別為80%、95%、85%、90%、100%。圍繞種肉鴿養殖，開展飲水機械、降塵機械、飼喂機械的選型研究，引進飲水、飼喂、物理降塵設備并開展試驗研究。2016年開展肉牛養殖全程機械化研究，建立示范點集成示范精飼料加工、投喂、糞污收集處理全程機械化農機裝備配套方案。

3.7 農產品初加工機械化

針對水培蔬菜產后栽培板的遠距離輸送問題，研制開發小型電動遙控運輸機械，有效遙控距離達50 m以上，改進了水培蔬菜包裝方案，提高水培蔬菜包裝效率10%以上；開展韭菜摘凈打捆機械化技術試驗示范，打捆密度236 kg/m3，打捆效率300捆/h，成捆率100%。針對草莓上市集中、難儲運、損失大的問題，在昌平區配套真空冷凍干燥機，開展真空凍干試驗，經試驗，凍干草莓片基本保持了新鮮草莓的色、香、味、形，重量僅為新鮮草莓的10%，貨架期可延長到1年，價格約為新鮮草莓價格的20倍；2019年在大興開展了14個批次的草莓凍干試驗，對凍干草莓含水率檢測和復水率進行檢測，探索草莓凍干工藝和優選參數，凍干品的價格是新鮮品的10倍以上，提高草莓附加值。針對西瓜分選機械西瓜掉落受損現象，在接果盤上加裝5 cm厚的氈布，緩沖了西瓜掉落及滾動時受到的撞擊力；針對分選機稱量不準確的問題，加裝了靜電導流裝置，將分選機的稱量誤差控制在±10 g左右。

3.8 農機技術信息化智能化

以“全行業、全功能、全天候”為目標，建設和完善農機基礎數據庫、國補機具作業量統計大數據庫、北斗農機調度管理系統、重要農時作業進度報送平臺。整合農機綜合信息平臺，開通官方微博、微信訂閱號、短信平臺、熱線電話等多種信息服務手段。2019年建設北京市農機管理調度中心，進行合作社、農機具和農機作業管理。建設補貼自主投檔系統、補貼輔助管理系統、補貼申請APP，實現補貼全流程的信息化管理，做好信息網絡安全建設。2016年建成都市型農業生產機械化裝備監測平臺，具備林果、日光溫室相關設備及節水噴頭、滴灌帶等節水灌溉設備的檢測能力。

按照“互聯網+”的創新思路，集成單基站北斗地基增強系統、自動駕駛導航系統和農機作業自動監測及控制系統、智能決策支撐系統試驗示范，實現糧經、設施等多產業農機作業的智能控制、實時監測及大數據分析決策。

針對耕整地、播種兩個重點環節，運用物聯網技術，實現自動化監測和質量控制[8]。在密云、大興、房山等區安裝設備27套，針對耕整地、播種、植保、收獲、秸稈處理等環節，開展作業質量監測，覆蓋監測面積1 987 hm2。全市154個合作社累計推廣北斗終端1 123臺。北斗農機自動駕駛系統應用于經濟作物、玉米、小麥種植，鄰接行誤差2～3 cm，降低54.5%，收獲降低損失率6.0%；應用于馬鈴薯、甘藍、甘薯、胡蘿卜種植，相鄰壟距誤差小于3%(人工駕駛誤差約15.5%)。針對深松、播種、植保、中耕、收獲、秸稈處理等環節，2018年示范安裝農機作業質量監測設備22臺(套)，實現了實時在線農機定位、作業面積和作業質量實時監測、作業油耗實時測量，監測作業面積誤差小于3%，植保流量誤差小于5%。結合全市現有的9個區縣125個日光溫室環境自動監測點，對空氣、土壤溫濕度等環境因子進行監測，卷簾、卷膜實現自動化控制。

2017年開展農業生態園區智能化平臺集成示范，建設調度指揮中心，集成園區農機管理調度、設施農業智能管理、深松監測管理、二維碼調度管理4個系統的智能化平臺，實現農機化與信息化的有機結合；開展基于二維碼識別的農機精準調度與監管技術試驗研究，通過機手作業前掃描主機和機具的二維碼來進行機手、主機、機具的匹配，開展記錄作業軌跡和面積統計精確度試驗。在密云區建設蔬菜智能化生產應用示范區；在延慶區建設露地菜全程自動駕駛示范區；在昌平區建設品種智能培育應用示范區；在順義區建設設施廢棄物智能調度示范區。

4 北京市農業機械化技術發展存在的問題

北京市農業機械化已經進入到智能化、信息化發展階段，農業功能向生產、生態、生活、示范功能拓展，農業機械化由大規模的農業生產向精細化、高精尖發展，向農業農村現代化美麗鄉村振興拓展。農機科技創新向全產業、全領域、全方位機械化發展，由單項先進實用科技創新研發向全鏈條的農機化技術集成和區域性農機裝備配套轉變[9]，但北京市農業機械化存在產業發展不協調、區域發展不平衡、薄弱環節技術裝備供給不足等問題。

2019年主要農作物耕種收綜合機械化水平90.85%(表4)，而豆類、花生、馬鈴薯耕種收綜合機械化水平分別為46.62%、59.07%、47.65%。拖拉機與農機具配套比為1∶1.43。各區農機裝備配套不平衡、結構性矛盾突出，順義、通州、房山、大興等平原地區機械化生產水平較高，密云、延慶、懷柔等山區、半山區機械化生產水平有待進一步提升。大田糧食作物機械數量飽和。帶秸稈粉碎裝置的自走式聯合收獲機占比84.55%。先進高效植保機械缺乏，背負式機動噴霧機和手動式噴霧機共計9.6萬臺，占植保機械總量的90%以上，手動式噴霧(粉)機8.5萬臺套，占比80.22%，大型牽引式和小型牽引式植保機械保有量合計不超過5 000臺，占比僅為4.22%，新型的自走式機動植保機械僅為67臺，包括植保無人機在內的航空植保機械不到10臺。農業生態環境治理的養殖糞污及污水、蔬菜殘葉、林果殘枝、農村環境整治等急需的機械裝備嚴重不足。先進農機科技發展緩慢，智能化、信息化、無人化的農機產品及高效、節本、綠色農機科技裝備不足。高效節水機械裝備發展不夠。農業機械化作業服務組織化程度較低，農機戶占比過大，農機裝備利用率低。

表4 2017—2019年北京市部分產業機械化水平比較Tab.4 Comparison of the mechanization level of some industries in Beijing from 2017 to 2019 %

北京市蔬菜生產機械化已經起步發力，蔬菜機械化取得十分顯著的進展，但步子還是太慢了，不僅跟不上農業機械化發展的步伐，而且距產業發展的要求相差很大。設施農業機械化水平較低處于初級發展階段。蔬菜產業育苗環節缺乏機械化技術標準。薄弱環節突出，經濟作物的機播(種植)、機收水平還很低；集約化育苗基本依靠人工，設施農業種植、采運機械化水平分別為0.94%、2.27%，環境調控、施肥灌溉機械化水平分別為33.82%、37.22%，日光溫室11.3萬棟，卷簾機保有量4.5萬臺、卷膜機4 600臺，缺口較大，適宜的收獲機械較少，存在“供不適需”的難點。塑料大棚和日光溫室機械化作業宜機化問題突出，難以形成可大范圍推廣應用的全鏈條、全產業鏈的機械化生產技術模式。先進農機裝備供給嚴重不足。

漁業機械化水平一直在40%左右難以提升。池塘養殖水質調控、起捕、清淤機械化水平分別為52.17%、1.19%、7.09%，工廠化養殖起捕機械化水平為7.92%；擁有機械1.2萬臺，總動力4.23萬kW，其中電動機動力占比91.72%。機械類型單一，增氧機為主占比76.07%。養殖業部分老舊設備需要升級換代。畜牧業飼料飼喂、糞便清理以及畜產品采集環節的撿蛋三大環節機械化水平分別為34.09%、32.97%、21.86%；全程化配套不足，糞污治理、環境調控等方面的機械保有量不足。林果業機械化水平處于初級發展階段。林果修剪、采收機械化水平分別為4.81%、0.13%，施肥、中耕、植保機械化水平分別為17.06%、36.26%、61.64%。

區域發展不平衡，挖坑機、草坪管理機、枝條粉碎機等設備發展緩慢。特色農產品初加工機械裝備還處于起步階段。農產品初加工的脫出、清選、保質三大環節機械化水平分別為28.47%、22.87%、2.09%。

從技術上看，農藝的栽培技術、品種等還需要進一步適應機械化生產的需要，比如景觀作物、種業、蔬菜產業發展對機械化技術裝備的需求。創新發展“一主多元”和多功能的推廣體系和服務體系。隨著我國科技水平的不斷攀升，復合化、智能化、專業化的高新農機裝備勢必不斷涌現，政府應充分考慮農機裝備成本高、應用領域廣的特點，繼續加大農機領域的財政資金投入，確保先進高效設備能及時引進應用，充分發揮農機裝備在農業現代化建設中的標志性作用。

5 發展建議

由于北京農業面臨的資源環境剛性約束越來越強，基于農業產業結構調整的現實條件，只要是服務于農業生產、鄉村生態環境整治和村容環境美化建設使用的機械裝備都應當納入農業機械裝備范疇給予政策支持[10]，重新認知農業機械的概念屬性。優化存量農機裝備結構，突出重點產業，發展“高精尖”農機裝備，推廣應用基于北斗導航的信息化及智能農機技術及裝備，加強技術裝備集成配套和整體技術解決方案供給，構建規模化、標準化、園區化、信息化的全程機械化技術生產體系[11]。推進農業機械化隊伍建設，培育復合型、專業型農機科技人才，實施職業農民培育工程。培育現代農機經營服務組織，利用“互聯網+”和“大數據”技術，開發建立農機作業服務綜合信息平臺[12]，提升農機裝備智能化水平，積極發展生態農業、綠色農業、智慧農業等質量型機械化技術及裝備，提高節水、節肥、節藥、節能等先進智能機械裝備的應用比重。

1)生態農業重點推廣農作物秸稈、蔬菜尾菜、畜禽糞污、林果殘枝等農林廢棄物處理利用技術及裝備，加大精量化肥撒施機、有機肥撒施機、高效植保機、自動噴灌系統、揚塵治理等機械的推廣應用。在秸稈綜合利用方面，對秸稈撿拾打捆機、摟草機、自動撿撿裝卸車、撿拾集垛和裝卸車、秸稈還田機、聯合整地機，免耕播種機、帶秸稈收集倉的玉米收獲機、小型移動式壓捆裝備、裝卸叉式裝置等機械進行集成配套，提高生態農業發展水平。

2)糧經產業主要是對高效、智能等高新技術裝備的需求。大田用農機裝備要重點在農機作業傳感器、智能決策與控制、農機遠程調度和管理、大型專用裝備、精量田間作業及收獲等方面加大推廣力度，促進農機裝備智能化發展[13]。

3)蔬菜機械化生產存在種類多、種植農藝多樣、生產環節多、作業要求高、生產規模小等不利因素，設施農業機械化生產是難點，加強宜機化設施條件建設，統籌考慮設施和露地、區域和種類、環節和全程等關系，加強種植(移栽、播種)和采運環節的技術可行、性能可靠、實用性強的農機裝備供給，做到從無到有；針對灌溉施肥和環境調控，加強農機與農藝融合，加大高效、實用、復式機具的供給。有重點、有步驟地協調推進蔬菜生產機械化。加強農機裝備的集成配套，推進以甘藍為代表的結球葉類、以大蔥為代表的香辛葉類、以胡蘿卜為代表的根莖類、以白菜(菜心)為代表的普通葉類等蔬菜全程機械化。在耕整地、穴盤育苗播種、精量直播、移栽、五大類蔬菜(根莖類、莖葉類、結球類、花球類、茄果類)收獲機械方面做好試驗示范。推動蔬菜機械化生產國家、行業、地方和團體標準的制定和實施，提升蔬菜農機農藝融合，機械化信息化融合水平。成立專業化的社會服務組織，為菜農提供專業的全程機械化服務。

4)林果產業主攻修剪、采收環節，增加電動剪枝機、采摘平臺、樹枝粉碎機和割草機等機械。

5)畜牧養殖產業，需要對現有機械裝備進行集成配套，提高養殖業的農機農藝融合度以及農機裝備集成配套水平。加強先進機械設備與智能化、信息化、大數據等技術相結合，建設智能化養殖場、無人養殖場。

6)水產養殖業加強池塘養殖投餌設備的轉型升級，促進投餌養殖的智能化、自動化，加強物聯網、大數據等信息技術應用，側重加強捕撈、水質調控環節的機械裝備選型供給和集成配套應用，發展工廠養殖和池塘養殖模式，推行無人養殖技術裝備集成應用。推廣應用池塘養殖的起捕、清淤環節和工廠化養殖起捕環節，增加池塘尾水處理機、挖塘機和活魚起捕設備。

7)農產品初加工圍繞板栗、草莓、核桃等特色作物，開展技術可行、性能可靠的農機裝備選型供給和推廣應用，提升農產品附加值和經濟效益。特別草莓起壟、核桃去皮、板栗脫蓬脫殼等重點環節，加強研發和試驗驗證，解決無機可用問題。加強核桃去皮機、果蔬分級機、田間預冷設備推廣應用。

6 結語

通過以上分析，掌握了北京市農業機械化發展現狀，為今后技術裝備的研發推廣指明方向，向全程全面高質高效發展開拓了新思路；以農機農藝融合、機械化信息化融合為方向，加強技術先進、智能可靠的農機裝備的引進、試驗推廣，提高農機裝備集成配套水平。以農機為主體，合作社、種養大戶、規模化生產基地、農業生產性企業為平臺，加強現代農機裝備及技術的集成、配套和優化，總結形成經濟可靠的機械化生產技術模式和技術路徑，推進北京市農業機械化全程全面、高質高效發展。