張俊杰 ,張 瑋 ,苗俊俠 ,董秉灝 ,白 軍 ,王春平 , 高 娟
(1.五原縣綠色產業發展中心,內蒙古 巴彥淖爾 015100;2.華東師范大學河口海岸學國家重點實驗室,上海 200241;3.五原縣農牧業機械化服務中心,內蒙古 巴彥淖爾 015100;4.內蒙古河套灌區水利發展中心義長分中心,內蒙古 巴彥淖爾 015100)
目前,我國已成為世界第一農機制造大國和使用大國,農機裝備產業鏈基本完整,產品覆蓋了耕種管收田間作業全過程,但是存在核心關鍵技術和基礎研究水平不足、作業效率低、智能農機普及不廣等問題[1]。智能農機裝備是提高勞動生產、土地產出、資源利用的有效法寶,是提升綜合生產力以及制造業競爭力的重點領域。加強大中型、智能化、復合型農業機械的研發應用,推動農機、農業現代化變革,是保障糧食和農業產業安全的迫切需求[2]。
現階段,農機顯著的發展趨勢是農機自身的智能化改造、創新,這不僅包含裝備生產線上的技術升級、結構調整、質量檢測、實際作業等過程,還包含了農機實際應用中的推廣扶持政策、農業技術服務、農業信息化建設等。
要牢牢把握農業農村不同發展階段的特征,發揮農機政策扶持、引領、帶動農業發展的優勢作用[3]。自2004年以來,黨中央國務院把“三農”工作作為各項工作中的重中之重,出臺了一系列強農惠農富農政策,大幅提升了我國農業裝備水平,農機裝備產品體系日益豐富,技術質量水平大幅提高[4],推動了我國農業機械化和農機裝備產業的快速發展。
1.1.1 農機科技創新
智能農機是農機領域的研究熱點和農機行業發展重點,發展智能農機是國家戰略需求。《中國制造2025》將農業機械裝備作為十大重點領域之一,《“十三五”國家科技創新規劃》將智能農業裝備技術、農業智能生產作為重點。回顧我國五年計劃中農機科技創新部署,如表1所示,智能農機發展重點在于提升綠色高效、廣泛融合、自主可控的智能技術水平,加強應用基礎、前沿技術、關鍵核心技術的研究與開發,形成智能化與機械化整體解決方案,支撐智能農機技術、產品、服務快速發展,構建智能農機創新生態體系。

表1 “十五”以來我國農機科技創新部署
1.1.2 農機具補貼政策
農機購置補貼政策是為了鼓勵農民使用新型適用的農業機械,提升農機裝備水平,加快推動農機作業服務體系建設和發展[5]。自2004年農機購置補貼政策實施以來,極大地激發了農民購置農機具的積極性,農機具數量快速增加,如圖1所示。隨著農機購置補貼向產糧大縣、主要農作物生產關鍵環節機具傾斜,優化了農機裝備結構,推動了新型農機、智能農機裝備及技術的研發和應用,極大地加快了老舊農具的更新。農機購置補貼政策實施以來,耕種收綜合機械化水平不斷提高[6]。
近年來,農機裝備總量有所下降,如圖1所示,農業機械供需矛盾趨緩。2012年,中央設置了農機報廢更新補貼專項資金,并開展了試點,但實施進展緩慢[7]。2018年,我國實施農機報廢更新補貼政策,并出臺新一輪農機購置補貼政策,支持加快老舊農機淘汰進度[8],推進農業機械化轉型升級,促進節能減排、環境保護和安全生產;開展農機深松整地補貼試點,促進秸稈還田,改善耕地質量,提高農業綜合生產能力,促進農業可持續發展[9]。2021年,我國重點增加了支持農業綠色發展和數字化建設的機具品目并提高補貼,推動農業機械化向全程全面、高質高效轉型升級。我國農業機械化事業進入了一個從數量增長型轉變為內涵質量型發展的新階段。

圖1 我國近40年農業機械擁有量情況
我國地緣遼闊,地勢、地形差異大,農機的應用區域差別較大[10]。2021年出臺的《中華人民共和國鄉村振興促進法》強調,促進機械化生產與農田建設相適應。國家大力開展高標準農田建設,通過農田宜機化改造,切實改善農機通行和作業條件,加快補齊農業機械化基礎條件薄弱的短板[11],積極開發多功能、復合型農機[12]。例如,北方農田適用帶有自動駕駛模塊、傳感器等信息化平臺的大型智能農機進行規模化作業;南方山地、丘陵區則適用無人機,可對農田集中有效的統計、作業和管理。此外,國家合理布局農機具存放、維修及農機作業服務配套設施,以增強宜機性。
農業機械智能化與社會化服務協調發展,是實現農業現代化的重要任務之一。十八大以來,我國已初步形成了以農機作業服務為主、功能較為完善的農機社會化服務體系。農機作業服務組織裝備精良化、全程化趨勢明顯,綜合服務保障能力不斷提高[13],呈現服務主體多元化、服務模式多樣化、服務手段專業化、服務內容綜合化、服務機制市場化、服務對象穩固化、農資農機服務一體化、社社聯合、社企聯合、村社聯合等新特征、新趨勢[14]。
農機的區域化試點應用及智能農機的創新示范基地,可有效促進智能農機單個試驗向多群體示范的轉化,是充分發揮科技資源聚集優勢、支撐區域現代農業發展的重要手段。例如,新疆生產建設兵團棉花產區拖拉機全部安裝了自動導航和輔助駕駛系統。上海崇明區萬禾千畝有機稻田開展“5G+智慧農機”創新示范,能夠便捷地實現一人多機遠程操控與管理。華南農大羅錫文團隊打造的無人農場示范項目已形成系列產品和可復制推廣模式。
隨著現代信息技術的高速發展,集成應用遙感技術、物聯網技術的“天空地”一體化農情信息獲取、北斗自動導航與測控、農機作業監測等一批核心關鍵技術取得重要突破,為智能農機的升級和產業化應用奠定了基礎[15]。中國智能化農機技術與裝備在一些方面與美國和歐洲等發達國家與地區同步,植保無人機、自動駕駛等甚至領先于發達國家[16]。農機技術化為農戶提供多方位智慧農業服務,全程跟蹤、解決農業生產管理問題,充分發揮現代農業科技支撐引領作用,提高農業機械化科技創新能力,加快農業生產全程智能機械化技術集成與示范。
農機的智能化改造和應用推廣,不僅是從技術層面上的探索發展,實際更是推進農業產業轉型升級、保障農業安全以及促進鄉村振興、國家富強的重要舉措。
農機智能化是撬動整個農業產業鏈條轉向數字農業的關鍵一環。智能農機集實時感知、智能決策、自動控制、精準作業、科學管理于一體,充分解決了我國農業生產中精播、精施、精準控制、全程溯源等瓶頸問題以及復合型高素質人才不足、農戶從事智慧農業意愿度不高等諸多問題,驅動了農業生產向數字農業、智慧農業轉變[17]。
質量安全是農業安全的重要組成部分,關系公眾身體健康以及農業發展、農民增收、農業貿易和農業現代化建設。智能農機實現了農產品“從田頭到餐桌”的全過程質量監控和精細化管理,降低了農業生產成本,實現了農產品優質生產和消費安全的目標,保障了農業產業安全、可持續資源安全、生態安全。
發展智能農機,是加快建設數字鄉村、智慧鄉村,實現鄉村振興、農村現代化等戰略的重要法寶。智能農機發展應充分調動各市場主體積極主動參與,為市場提供發展空間。一要因地制宜推進農業機械智能化發展;二要培育新型職業農民,遴選和培養農機生產及使用一線“土專家”;三要支持農機生產企業、農機合作社培養農機操作、維修等實用技能型人才;四要加強基層農機推廣人員的素質培養[18]。
農業科技創新是實現農業強國的戰略重點,當前及未來一段時期,基因編輯、大數據、人工智能等技術將持續突破并廣泛融合于各個領域,引發新一輪農業生產方式、業態、產業變革。《國務院關于加快推進農業機械化和農機裝備產業轉型升級的指導意見》提出,以服務鄉村振興戰略、滿足億萬農民對機械化生產的需要為目標,以農機農藝融合、機械化信息化融合、農機服務模式與農業適度規模經營相適應、機械化生產與農田建設相適應為路徑,以科技創新、機制創新、政策創新為動力,補短板、強弱項、促協調,推動農機裝備產業向高質量發展轉型,推動農業機械化向全程全面、高質高效升級,走出一條中國特色農業機械化發展道路。