智能農(nóng)機發(fā)展推廣應(yīng)用的要點

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(chǎn)業(yè)發(fā)展中心，內(nèi)蒙古 巴彥淖爾 015100；2.華東師范大學(xué)河口海岸學(xué)國家重點實驗室，上海 200241；3.五原縣農(nóng)牧業(yè)機械化服務(wù)中心，內(nèi)蒙古 巴彥淖爾 015100；4.內(nèi)蒙古河套灌區(qū)水利發(fā)展中心義長分中心，內(nèi)蒙古 巴彥淖爾 015100）

目前，我國已成為世界第一農(nóng)機制造大國和使用大國，農(nóng)機裝備產(chǎn)業(yè)鏈基本完整，產(chǎn)品覆蓋了耕種管收田間作業(yè)全過程，但是存在核心關(guān)鍵技術(shù)和基礎(chǔ)研究水平不足、作業(yè)效率低、智能農(nóng)機普及不廣等問題[1]。智能農(nóng)機裝備是提高勞動生產(chǎn)、土地產(chǎn)出、資源利用的有效法寶，是提升綜合生產(chǎn)力以及制造業(yè)競爭力的重點領(lǐng)域。加強大中型、智能化、復(fù)合型農(nóng)業(yè)機械的研發(fā)應(yīng)用，推動農(nóng)機、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化變革，是保障糧食和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)安全的迫切需求[2]。

1 智能農(nóng)機的推廣應(yīng)用

現(xiàn)階段，農(nóng)機顯著的發(fā)展趨勢是農(nóng)機自身的智能化改造、創(chuàng)新，這不僅包含裝備生產(chǎn)線上的技術(shù)升級、結(jié)構(gòu)調(diào)整、質(zhì)量檢測、實際作業(yè)等過程，還包含了農(nóng)機實際應(yīng)用中的推廣扶持政策、農(nóng)業(yè)技術(shù)服務(wù)、農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)等。

1.1 農(nóng)機政策的導(dǎo)向作用

要牢牢把握農(nóng)業(yè)農(nóng)村不同發(fā)展階段的特征，發(fā)揮農(nóng)機政策扶持、引領(lǐng)、帶動農(nóng)業(yè)發(fā)展的優(yōu)勢作用[3]。自2004年以來，黨中央國務(wù)院把“三農(nóng)”工作作為各項工作中的重中之重，出臺了一系列強農(nóng)惠農(nóng)富農(nóng)政策，大幅提升了我國農(nóng)業(yè)裝備水平，農(nóng)機裝備產(chǎn)品體系日益豐富，技術(shù)質(zhì)量水平大幅提高[4]，推動了我國農(nóng)業(yè)機械化和農(nóng)機裝備產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。

1.1.1 農(nóng)機科技創(chuàng)新

智能農(nóng)機是農(nóng)機領(lǐng)域的研究熱點和農(nóng)機行業(yè)發(fā)展重點，發(fā)展智能農(nóng)機是國家戰(zhàn)略需求?！吨袊圃?025》將農(nóng)業(yè)機械裝備作為十大重點領(lǐng)域之一，《“十三五”國家科技創(chuàng)新規(guī)劃》將智能農(nóng)業(yè)裝備技術(shù)、農(nóng)業(yè)智能生產(chǎn)作為重點。回顧我國五年計劃中農(nóng)機科技創(chuàng)新部署，如表1所示，智能農(nóng)機發(fā)展重點在于提升綠色高效、廣泛融合、自主可控的智能技術(shù)水平，加強應(yīng)用基礎(chǔ)、前沿技術(shù)、關(guān)鍵核心技術(shù)的研究與開發(fā)，形成智能化與機械化整體解決方案，支撐智能農(nóng)機技術(shù)、產(chǎn)品、服務(wù)快速發(fā)展，構(gòu)建智能農(nóng)機創(chuàng)新生態(tài)體系。

表1 “十五”以來我國農(nóng)機科技創(chuàng)新部署

1.1.2 農(nóng)機具補貼政策

農(nóng)機購置補貼政策是為了鼓勵農(nóng)民使用新型適用的農(nóng)業(yè)機械，提升農(nóng)機裝備水平，加快推動農(nóng)機作業(yè)服務(wù)體系建設(shè)和發(fā)展[5]。自2004年農(nóng)機購置補貼政策實施以來，極大地激發(fā)了農(nóng)民購置農(nóng)機具的積極性，農(nóng)機具數(shù)量快速增加，如圖1所示。隨著農(nóng)機購置補貼向產(chǎn)糧大縣、主要農(nóng)作物生產(chǎn)關(guān)鍵環(huán)節(jié)機具傾斜，優(yōu)化了農(nóng)機裝備結(jié)構(gòu)，推動了新型農(nóng)機、智能農(nóng)機裝備及技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，極大地加快了老舊農(nóng)具的更新。農(nóng)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(nóng)機裝備總量有所下降，如圖1所示，農(nóng)業(yè)機械供需矛盾趨緩。2012年，中央設(shè)置了農(nóng)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(nóng)機報廢更新補貼政策，并出臺新一輪農(nóng)機購置補貼政策，支持加快老舊農(nóng)機淘汰進度[8]，推進農(nóng)業(yè)機械化轉(zhuǎn)型升級，促進節(jié)能減排、環(huán)境保護和安全生產(chǎn)；開展農(nóng)機深松整地補貼試點，促進秸稈還田，改善耕地質(zhì)量，提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力，促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展[9]。2021年，我國重點增加了支持農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展和數(shù)字化建設(shè)的機具品目并提高補貼，推動農(nóng)業(yè)機械化向全程全面、高質(zhì)高效轉(zhuǎn)型升級。我國農(nóng)業(yè)機械化事業(yè)進入了一個從數(shù)量增長型轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)涵質(zhì)量型發(fā)展的新階段。

圖1 我國近40年農(nóng)業(yè)機械擁有量情況

1.2 農(nóng)機的適應(yīng)性

我國地緣遼闊，地勢、地形差異大，農(nóng)機的應(yīng)用區(qū)域差別較大[10]。2021年出臺的《中華人民共和國鄉(xiāng)村振興促進法》強調(diào)，促進機械化生產(chǎn)與農(nóng)田建設(shè)相適應(yīng)。國家大力開展高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)，通過農(nóng)田宜機化改造，切實改善農(nóng)機通行和作業(yè)條件，加快補齊農(nóng)業(yè)機械化基礎(chǔ)條件薄弱的短板[11]，積極開發(fā)多功能、復(fù)合型農(nóng)機[12]。例如，北方農(nóng)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(nóng)機進行規(guī)?；鳂I(yè)；南方山地、丘陵區(qū)則適用無人機，可對農(nóng)田集中有效的統(tǒng)計、作業(yè)和管理。此外，國家合理布局農(nóng)機具存放、維修及農(nóng)機作業(yè)服務(wù)配套設(shè)施，以增強宜機性。

1.3 農(nóng)機社會化服務(wù)

農(nóng)業(yè)機械智能化與社會化服務(wù)協(xié)調(diào)發(fā)展，是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要任務(wù)之一。十八大以來，我國已初步形成了以農(nóng)機作業(yè)服務(wù)為主、功能較為完善的農(nóng)機社會化服務(wù)體系。農(nóng)機作業(yè)服務(wù)組織裝備精良化、全程化趨勢明顯，綜合服務(wù)保障能力不斷提高[13]，呈現(xiàn)服務(wù)主體多元化、服務(wù)模式多樣化、服務(wù)手段專業(yè)化、服務(wù)內(nèi)容綜合化、服務(wù)機制市場化、服務(wù)對象穩(wěn)固化、農(nóng)資農(nóng)機服務(wù)一體化、社社聯(lián)合、社企聯(lián)合、村社聯(lián)合等新特征、新趨勢[14]。

1.4 農(nóng)機區(qū)域化的示范作用

農(nóng)機的區(qū)域化試點應(yīng)用及智能農(nóng)機的創(chuàng)新示范基地，可有效促進智能農(nóng)機單個試驗向多群體示范的轉(zhuǎn)化，是充分發(fā)揮科技資源聚集優(yōu)勢、支撐區(qū)域現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要手段。例如，新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團棉花產(chǎn)區(qū)拖拉機全部安裝了自動導(dǎo)航和輔助駕駛系統(tǒng)。上海崇明區(qū)萬禾千畝有機稻田開展“5G+智慧農(nóng)機”創(chuàng)新示范，能夠便捷地實現(xiàn)一人多機遠程操控與管理。華南農(nóng)大羅錫文團隊打造的無人農(nóng)場示范項目已形成系列產(chǎn)品和可復(fù)制推廣模式。

1.5 農(nóng)機技術(shù)化的支撐作用

隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的高速發(fā)展，集成應(yīng)用遙感技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的“天空地”一體化農(nóng)情信息獲取、北斗自動導(dǎo)航與測控、農(nóng)機作業(yè)監(jiān)測等一批核心關(guān)鍵技術(shù)取得重要突破，為智能農(nóng)機的升級和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)[15]。中國智能化農(nóng)機技術(shù)與裝備在一些方面與美國和歐洲等發(fā)達國家與地區(qū)同步，植保無人機、自動駕駛等甚至領(lǐng)先于發(fā)達國家[16]。農(nóng)機技術(shù)化為農(nóng)戶提供多方位智慧農(nóng)業(yè)服務(wù)，全程跟蹤、解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理問題，充分發(fā)揮現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技支撐引領(lǐng)作用，提高農(nóng)業(yè)機械化科技創(chuàng)新能力，加快農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全程智能機械化技術(shù)集成與示范。

2 智能農(nóng)機發(fā)展的深層維度

農(nóng)機的智能化改造和應(yīng)用推廣，不僅是從技術(shù)層面上的探索發(fā)展，實際更是推進農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級、保障農(nóng)業(yè)安全以及促進鄉(xiāng)村振興、國家富強的重要舉措。

2.1 智能農(nóng)機推進農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型

農(nóng)機智能化是撬動整個農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈條轉(zhuǎn)向數(shù)字農(nóng)業(yè)的關(guān)鍵一環(huán)。智能農(nóng)機集實時感知、智能決策、自動控制、精準(zhǔn)作業(yè)、科學(xué)管理于一體，充分解決了我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中精播、精施、精準(zhǔn)控制、全程溯源等瓶頸問題以及復(fù)合型高素質(zhì)人才不足、農(nóng)戶從事智慧農(nóng)業(yè)意愿度不高等諸多問題，驅(qū)動了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)向數(shù)字農(nóng)業(yè)、智慧農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變[17]。

2.2 智能農(nóng)機保障農(nóng)業(yè)安全

質(zhì)量安全是農(nóng)業(yè)安全的重要組成部分，關(guān)系公眾身體健康以及農(nóng)業(yè)發(fā)展、農(nóng)民增收、農(nóng)業(yè)貿(mào)易和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)。智能農(nóng)機實現(xiàn)了農(nóng)產(chǎn)品“從田頭到餐桌”的全過程質(zhì)量監(jiān)控和精細化管理，降低了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，實現(xiàn)了農(nóng)產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)和消費安全的目標(biāo)，保障了農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)安全、可持續(xù)資源安全、生態(tài)安全。

2.3 智能農(nóng)機促進鄉(xiāng)村振興

發(fā)展智能農(nóng)機，是加快建設(shè)數(shù)字鄉(xiāng)村、智慧鄉(xiāng)村，實現(xiàn)鄉(xiāng)村振興、農(nóng)村現(xiàn)代化等戰(zhàn)略的重要法寶。智能農(nóng)機發(fā)展應(yīng)充分調(diào)動各市場主體積極主動參與，為市場提供發(fā)展空間。一要因地制宜推進農(nóng)業(yè)機械智能化發(fā)展；二要培育新型職業(yè)農(nóng)民，遴選和培養(yǎng)農(nóng)機生產(chǎn)及使用一線“土專家”；三要支持農(nóng)機生產(chǎn)企業(yè)、農(nóng)機合作社培養(yǎng)農(nóng)機操作、維修等實用技能型人才；四要加強基層農(nóng)機推廣人員的素質(zhì)培養(yǎng)[18]。

2.4 智能農(nóng)機助力農(nóng)業(yè)強國

農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)強國的戰(zhàn)略重點，當(dāng)前及未來一段時期，基因編輯、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)將持續(xù)突破并廣泛融合于各個領(lǐng)域，引發(fā)新一輪農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式、業(yè)態(tài)、產(chǎn)業(yè)變革。《國務(wù)院關(guān)于加快推進農(nóng)業(yè)機械化和農(nóng)機裝備產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的指導(dǎo)意見》提出，以服務(wù)鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略、滿足億萬農(nóng)民對機械化生產(chǎn)的需要為目標(biāo)，以農(nóng)機農(nóng)藝融合、機械化信息化融合、農(nóng)機服務(wù)模式與農(nóng)業(yè)適度規(guī)模經(jīng)營相適應(yīng)、機械化生產(chǎn)與農(nóng)田建設(shè)相適應(yīng)為路徑，以科技創(chuàng)新、機制創(chuàng)新、政策創(chuàng)新為動力，補短板、強弱項、促協(xié)調(diào)，推動農(nóng)機裝備產(chǎn)業(yè)向高質(zhì)量發(fā)展轉(zhuǎn)型，推動農(nóng)業(yè)機械化向全程全面、高質(zhì)高效升級，走出一條中國特色農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展道路。