農業節能和生產中農機工程的作用探究

陸城

（都安鄉人民政府，廣西 百色 533705）

0 引言

碳達峰、碳中和的核心是推動發展方式向全面綠色低碳轉型，而農業擁有綠色生態的鮮明底色，在實現碳達峰、碳中和的過程中，起到舉足輕重的作用。推進農業生產領域碳達峰、碳中和，是加快農業生態文明建設的重要內容，是落實鄉村振興戰略的重要舉措，是全面應對氣候變化的重要途徑。從農業節能和生產中農機工程的作用入手，探索有效的途徑助力農業節能高效化生產，具有重要的意義。

1 農業碳排放相關概述

從農業的生命周期分析，碳排放貫穿于生產、能源和投入使用、廢棄物處理全過程。其中，畜牧業和漁業在農業溫室氣體排放中占比為31%，糧食生產占比為27%，土地利用為24%，食品供應鏈占比為18%。因此，實現農業碳減排的技術方案如下。

（1）改變人們的飲食習慣，使用植物蛋白替代肉類與奶制品，進而減少畜牧業的碳排放。據測算，每生產100g 的蛋白質，牛肉養殖產生的溫室氣體排放大約50kg，而豌豆僅會產生0.4kg 溫室氣體。

（2）精準使用農業肥料和農藥的量劑。在農業生產與節能減排實踐中，推廣使用高技術含量的工藝與技術，促使肥料和農藥等的使用減少，并且提高肥料和農藥的利用率，實現環境影響可測、生產過程可控、產品治理可溯源。例如，采用無人機、機器人以及AI 技術等，實現農業機械化和智能化，打造智慧農業，促進農業節能和高效化生產。

（3）其他措施。除了上述措施外，還可采取基因編輯技術，發展垂直農業和水產養殖，促使農業節能，提高生產效率。從農業生產實現雙碳目標的角度分析，面臨著很多的挑戰。例如，種植業方面，由于依舊是小農戶種植模式，減排固碳的規模效應有限。為促進農業實現碳達峰和碳中和，則要著重圍繞降低強度、增強固碳效果、可再生能源抵扣進行探索。在農業節能和高效生產方面，離不開農機的支持，加強農機工程的建設，積極推廣農機技術，可助力農業碳目標的實現，助力綠色農業的發展。

2 農機工程在農業節能和生產中的作用

近年來，中國農業機械化發展速度比較快，農業機械化綜合利用水平不斷提高，在2020 年達到了59%，農業機械化水平的不斷提高，農業生產的效率得到提高，同時降低了農業生產勞動強度，促使整個農業效率顯著增加。當前我國的農業機械化水平雖然有所提高，但相比發達國家，農業機械化和農機裝備制造水平等還相對較低，影響到農業轉型升級，還需進一步提高農業機械化水平。

沒有農業機械化，就無法實現農業農村現代化。在農業現代化發展中，不斷提高農機裝備研發應用水平，全面提高農業機械化水平，對保障國家糧食安全和重要農產品有效供給，起到積極的作用。從農業節能和生產實踐分析，農機工程的應用主要作用如下。

（1）農業節能和生產中動力支持尤為關鍵。近年來，我國農業機械化水平不斷提高。在各類補貼政策推行的背景下，使得越來越多的農機被應用到農業生產。有了農機的支持，農業生產環境得到了有效的改善，使得農民的勞動負擔不斷減輕，提高生產效率。與此同時，農機的應用還使得化肥、農藥等的使用量得到有效控制，提高節能水平。

（2）優化農業產業結構。隨著農業機械化的水平不斷提高，我國農業生產結構進一步優化，并且農業生產效益得到顯著提升，助力農業現代化發展，促使農村經濟結構得到完善。從農業產業結構優化的角度來說，強調的是農業資源的優化配置，借助各類農業資源促進農業發展，最離不開農業機械的支持。通過發展農機工程，促使農業機械化水平提高，進而可以助力產業結構優化。

（3）提高資源利用率。傳統的農業生產模式下，農民的生產壓力大，勞動強度很大。隨著農機工程的建設，在各類復雜的生產環境下使用農機設備可以替代人工進行作業，促使生產效率得到提高。與此同時，使用農機還可以實現對水肥等資源的精準控制，減少資源浪費，提高資源利用水平。農機的應用實現了資源高效化利用，通過減少能源消耗和資源浪費，促使農業節能綠色發展。

我國提出“3-2-3”的農業機械化發展思路，分為2025、2035、2050 年三步走。農業機械化發展到2025 年基本實現農業機械化，并且農機科技創新能力顯著增強；發展到2035 年全面實現農業機械化，同時農機科技創新能力追趕到發到國家水平；發展到2050 年，農業機械化達到更高水平，同時農機科技創新能力和發達國家“并排跑”，部分領域“陪跑”。

3 農業節能和生產中農機工程應用的問題

3.1 短板弱項問題突出

丘陵山地是我國農業生產的重要產區，從我國農機工程的發展實際分析，丘陵山區依舊是薄弱區域，由于地形條件和種植制度等多重因素的影響，部分山區的農業機械化水平不高，小型小眾機械有效供給不足，且機具的適應性與可靠性需要提高；同時部分地區還面臨著無機可用的問題，以及無好機用，影響到農業機械化的發展。

3.2 農機自身的節能問題

未來，我國農業發展將會持續走機械化道路，朝向智慧農業邁進，但綠色農業的提出，對如何實現農業節能和高效生產節能，成為人們思考的重點。農業節能目標的實現，離不開農機的支持，通過提高生產效率，降低勞動強度，促進農業發展。然而需要注意的是，農機的使用本身就存在能源消耗問題，隨著農機的大量使用，如何實現農機節能成為重點。從農機能源問題的具體表現分析，主要內容如下：①能源消耗。農業生產使用的農機設備，能源消耗包括漏油和溢油、保養和操作等，影響到農業整體的節能水平。②燃油污染。農機工程中使用的大量機械設備，都需要通過燃油燃燒獲得動力，由于燃油會產生很大的污染，包括污染土地和水源等，影響到生態環境安全。

4 農業節能和生產中農機工程的應用策略

4.1 梳理短板弱項

從農機工程發展的角度分析，必須全面梳理短板弱項，積極整合技術力量，加強農機裝備工程化協同攻關。與此同時，加強小型機械和高端智能機械研發制造，滿足大馬力機械和小型機械應用需求，助力丘陵山區和設施園藝等的農業發展。在農機工程建設中，需要結合我國的實際情況，即幅員遼闊，各個地區的地形差異很大，且農業類型比較多，補齊短板要下足功夫。從具體發展的角度分析，需要結合各個區域的實際需求，分產業、分品種、分環節推進農機機械化。根據當前的實際需求，編制“農機產品需求清單以及科研導向目錄”，為裝備研發提供支持。根據研發的新產品，積極完善補貼方案。堅持需求引領和協同合作的原則，促進產學研推用緊密結合。積極發揮科研機構和院校等的力量，加大特色農機裝備的研發，并且組織開展試驗示范和推廣工作，助力農業提質增效[1]。

4.2 積極推廣綠色技術優化機械維修和工程設計

從農機工程發展的角度來說，必須注重能源消耗問題，積極推廣應用綠色技術，全面提高機械設備能源消耗控制水平，降低能源污染。目前，綠色技術在農業機械工程中的應用主要體現在各個方面，包括維修和生產等。采用現代化維修技術，圍繞農業對生態環境保護的基本要求，助力農業機械化發展[2]。通過對機械設備維修工作進行優化，有效控制有害生物的產生，并且強化廢棄物排放的管理，達到綠色維修的目的。一般來說，常用表面噴涂技術和削切技術等，實現對農業機械零部件的修復處理，保證修復工作的環保性和經濟效益。在農業機械維修方面，使用綠色洗滌劑取代傳統的柴油或者汽油等，達到維修環節的環境保護，促使資源高效利用。采用網絡協同設計技術，結合農業機械工程當前發展存在的問題，例如效率低和資源浪費等，全面提高工作水平。從農業機械化設計環節貫徹綠色節能理念，強化對機械設計工作的控制，促進綠色技術的合理利用，增強農業機械工程的經濟性和效果。將虛擬樣機技術應用到農業機械工程中，促使工程水平得到全面提高。從技術應用優勢分析，采用虛擬樣機技術可防范人員傷害事故的發生，促使農業機械工程設計的安全性得到保障。將自動化技術和農業機械工程相互結合，促使農業機械設備自動化水平全面提高，圍繞綠色環保加以創新[3]。積極發揮綠色技術的應用價值，促使機械設備節能減排。

4.3 加大智能農機的推廣力度

近年來，我國不斷加大智能農機的研究力度，出現了很多新型農機設備，為智慧農業發展提供了有效的支持。從智能農機的應用角度來說，能夠實現對農田環境以及作物生長情況的全面監測，利用配置攝像頭和傳感器的農用機器人可以對農作物進行全面的健康掃描。在生產工廠中，利用智能分揀機器人還能夠實現快速分類。圍繞農作物生長和生產全過程，采用智能化技術手段，全面提高勞動效率。在智慧農業發展背景下，積極推廣使用智能化農機設備，能夠彌補未來勞動力不斷減少造成的短板，同時還能夠促進農業綠色發展。農業機器人是高度智能的自動化設備，在實際應用中能夠減少勞動力需求，并且提高勞動效率。除此之外，還可以減少殺蟲劑、化肥、水等的資源利用，助力綠色循環農業和生態環境保護的發展。使用的智能農機設備主要是應用無人機、激光以及大數據等各類技術手段，圍繞育種、除草、采摘、分揀、包裝等全過程，做到耕種管收全方位管理[4]。

目前，我國智能農機設備的推廣應用水平不高，還存在著很多問題，需要加大對智能農機的研究以及推廣力度，促使智慧農業發展。根據智能農機研究和推廣的需求，圍繞制度和人才以及資金等多個方面加大投入力度。對當前的農機技術推廣工作進行全面的梳理，明確工作存在的不足，形成完善的推廣制度。積極發揮基層技術推廣部門的力量，做好農機推廣工作，全面提高農業機械化水平。在進行農機設備推廣時，結合實際情況，積極推廣使用智能農機設備，輔助農業發展[5]。與此同時，還需要加大對企業研發投入的鼓勵，通過政策優惠和資金支持，助力智能農機研發。除此之外，還需要考慮到使用者的困難，通過推出更多的優惠補貼政策，使得更多的農戶能夠積極購置農機。尤其要關注丘陵、山地等地區，這些地區受到地形和經濟條件等的影響，農業機械化水平比較低。對于農戶而言，擁有的耕地面積少，但農機采購成本高，因此對農機采購的積極性不強[6]。結合此情況，可以積極創新農機補貼方式方法，例如，組織農戶出資，由供銷社合作社統一采購和使用維修管理等。

4.4 做好農機技術培訓

農業節能和高效生產離不開人力資源的支持。在開展農機工程建設，推廣各類農機設備時，需要同步做好使用者農機技術培訓工作，讓更多的農民可以掌握機械化作業的方法和要點，高質量推進生產作業。例如，積極組織農機推廣部門進行實地培訓。通過走進田間低頭，精準指導農機使用。除此之外，充分利用互聯網渠道，為農民提供農機使用相關的知識，當人們遇到農機使用問題時，可以及時通過微信，微博或者專門的門戶網站獲得幫助。通過不斷提高農機技術服務水平，促進農業機械化發展，助力農業現代化、綠色化、智慧化發展[7]。

5 結語

綜上所述，農業節能和生產中農機工程的應用，可起到積極促進作用，同時也帶來了一定的挑戰，例如農機自身的能源消耗和污染問題。為促進農業節能和高效率生產，在開展農機建設時，積極引入綠色技術優化農機維修和機械工程設計，提高農機的節能水平；與此同時，加大對智能農機的推廣應用力度，促進農業現代化發展，創造更多的效益。