宋樂見,隨順濤,劉 宇,郭 佳,梅林森,蔣輝霞,羅安妮,應 婧,吝祥根,鄧立黎
(四川省農業機械研究設計院 四川 成都610066)
四川省是我國西南地區農業大省,是國內農業開發最早的地區之一,農機制造業起步較早。然而地處西南丘陵山區,坡地多、地塊小而散、田塊落差大,地形地貌跨度大,耕種作物種類繁多,套種現象普遍存在,多種不利因素的存在共同制約了四川省現代農業裝備的發展[1]。現代農業裝備是農業現代化和農業產業化的重要支撐,要加強農業裝備的可持續發展,需立足“大農業、大農機”,全面掌握四川省現代農業裝備發展存在的問題,系統分析急需解決的難點熱點問題,根據四川丘陵山地實際情況,提出具有可操作、針對性的建議和對策,增強全省現代農業裝備可持續發展能力,助力鄉村振興[2]。
“十三五”期間,四川省圍繞現代農業裝備的發展出臺了《關于加快建設現代農業“10+3”產業體系 推進農業大省向農業強省跨越的意見》《四川省現代農業裝備轉型升級推進方案》《“四川制造”品牌提升三年行動計劃(2019~2021)》《中國制造2025四川行動計劃》《四川省農業機械化發展“十三五”規劃》等政策[3],通過政策引領,農機裝備總量持續增長,農機作業水平快速提高,農業生產已從主要依靠人力畜力轉向主要依靠機械動力,進入了機械化為主導的新階段。截止2020年,全省農機總動力超過4800萬KW,主要農作物耕種收綜合機械化率達63%,大宗經濟作物全程機械化生產體系基本建立,設施農業、畜牧養殖、水產養殖和農產品初加工機械化取得新的突破,四川省正在實現農業大省向農業強省的跨越[4]。
“十三五”以來,四川省現代農業裝備有了較大的發展,然而受地理條件、耕作制度和種植規模等因素的影響,導致省內農機裝備發展還存在一些薄弱環節,這些關鍵點是影響四川省農業機械化發展的重要原因,要迎接挑戰、攻克難點亟需解決以下問題。
四川省的農業經濟占重要地位,從地形上看,全省山地占77.1%,丘陵占 12.9%,丘陵山地在地形中占主導,因此機械化農機作業一直頗受限制[5]。由于地形的限制,道路不通暢,且部分田地寬度、坡度等未達到“宜機化”的相關要求,農戶種植作物較分散,導致現有農機裝備無法下田;此外合作社農機存放用地缺乏相關政策的指導,農業機具庫棚建設不足,使農業機具無正規用地存放,造成不必要的機器損耗[6]。
四川省現代農業裝備基礎研究較欠缺,創新能力不足,在農機裝備關鍵環節的關鍵技術存在受制于人的情況;其次,全省農機科研機構數量不足,農機科研人員相對欠缺;科研項目小而散、連續性較差,財政渠道每年投入農機裝備研發的資金不足,農機裝備研發難出大成果,農機裝備供給難以滿足作物品種多樣性、農藝生產復雜性的需求。整體創新能力弱,產學研推結合不夠緊密,新成果轉化及推廣孵化能力較差。
典型的丘陵山區耕地特點,使得引進的相關農業裝備無法直接使用,需根據實際情況進行優化改進,各種作物套種較廣泛,作物成熟時間不一致性,現有農業裝備的研發往往針對于特定種植模式和單一作物,缺乏具有“一機多用”功能的相應裝備,導致農機的適應性較差;此外生產中存在的品種、種養方式與機械化生產不協調,從而制約了農機研發、推廣應用和作業效率等。農藝的多樣性和農機研制的單一性之間矛盾突出,農機農藝融合不夠導致農機供給矛盾突出[7]。
各類農機裝備的關鍵部件作為農業機械高效運作的重要技術支撐,是現代農業裝備可持續發展的重要環節。部分科研院所存在“重樣機試制,輕優化升級”的現象,后期研發再優化能力不足,升級能力較差,存在新研發農機粗曠使用的情況;農機裝備研發過程只注重初步設計,缺少相關仿真模型理論方法的計算及實驗數據的驗證支撐,導致農業裝備整體的可靠性、穩定性較差,從而影響整機作業效率,阻礙現代農業裝備的可持續發展。
“十三五”以來,國家相關政策的出臺,以大數據、信息感知為支撐的智能農機裝備成為了農機裝備新的發展方向。四川省也出臺了相關智能農業裝備發展政策,但具體政策的細化及實施等還需加強監管反饋力度,在土壤與動植物信息感知、關鍵零部件及整機試驗檢測等農機裝備自動化、智能化關鍵核心技術方面還有欠缺;其次,整個“十三五”期間,國家重大重點研發計劃“智能農機裝備”專項項目支持總計306個,而四川省承擔的只有8個,位列全國中下水平[8]。相關政策支持力度不夠以及重大重點項目的缺失,共同影響了四川省智能農機裝備發展的進程。
首先,進一步落實高標準農田建設的相關政策、規范、細則等,規范田地道路、田間寬度、長度以及坡度等相關要求,推動丘陵山地田地的合并,提高農業機械的適用性,加快本省“宜機化”改造,補齊丘陵山區機械化作業的短板;其次,落實設施農用地、新型農業經營主體建設用地、農業生產用電等相關政策,合理布局農機具存放和維修、農作物育秧育苗以及農產品產地烘干和初加工等農機作業服務配套設施,鼓勵將必要的糧食曬場、烘干廠、各類農資農機場地納入農用地管理范疇,從根本上加強農機作業基礎設施建設[9]。
一是加大四川省現代農業裝備基礎研究投入力度,增強基礎理論、基礎材料、基礎工藝的研發能力。支持省內高校及科研院所發揮四川現代農業裝備協同創新中心的研發能力,圍繞“10+3”中10大優勢產業拓展自主創新能力,不斷整合現代農業裝備創新資源,形成“四川創造”具有本地特色的現代農業裝備,提高四川現代農業裝備的制造水平和創新能力;二是加強頂層設計和反饋評估能力,形成以高校和科研院所為創新研發前驅,企業為制造主體,市場為導向以及示范基地為試驗推廣的深度產學研推結合能力,孵化一批高水平的高新技術企業,持續提高創造創新能力,提升全省現代農業裝備創造能力[10]。
首先,建立健全農機和農藝科技協作攻關機制,加強對農機農藝技術交叉學科的深入研究,促進農機農藝融合,探索建立科學合理、相互適應的農機作業規范和農藝標準,逐步形成農機與農藝深度結合的動態機制,形成適應四川丘陵山區地帶田地分布不規范、作物套種廣泛、成熟時期不一致等問題的現代復合型農業裝備;其次,加大農業技能培訓力度培育職業農民,在城鄉一體化、推進城鎮化、農村勞動力加快轉移之際,加強農機農藝的培訓力度,調整四川地區農機農藝培訓機制,從而完善農機農藝深度融合體系。
一是加強高端人才的引進,通過在職碩士、博士的學歷提升,博士后工作站的建立以及訪問學者體系制度的健全,全面提高現有農機裝備科研人員的基礎理論和相關學科的再教育水平,增強農業裝備關鍵環節關鍵部件的優化設計能力;二是落實農機裝備質量可靠性的建設,建立健全農機裝備檢驗檢測認證體系,完善可靠性檢測認證平臺,提升現代農業裝備關鍵部件及整機的安全性、可靠性及穩定性的實驗能力及鑒定水平;三是完善示范基地的樣機示范及問題反饋機制,通過對示范基地樣機的調研和追蹤,充分了解設備運行狀態,根據反饋的信息及時對農業裝備出現的問題進行匯總分析,從而對農業裝備進行再優化、再提升。
首先,加大智能化農業裝備政策實施的落實,加強以信息感知為基礎的農機作業與精細生產管控應用基礎技術,根據精細化生產的需求,以土壤濕度、溫度、入土阻力、水勢等數據為基礎,完善農作物生產過程監測的精細生產調控,充分利用北斗系統、自組網絡技術、機器視覺技術、主機與機具協同、路徑跟蹤與自動避障智能農機管理的關鍵技術。其次,結合“十四五”科技創新與產業發展形勢,圍繞“關鍵核心技術自主化、主導裝備產品智能化、全程全面農業機械化”的相關要求,加強對應用基礎、國家重大重點項目的投入力度。通過智能化農業裝備政策的實施和國家重大重點項目雙引擎的支撐,帶動四川省智能農業裝備的持續發展。