農業機械化發展現狀與展望

王明蘭

（山西省農業機械發展中心，山西 太原 030002）

近年來，隨著制造業水平整體提升，農機質量得到顯著改善，同時我國加大推廣補貼力度，農機普及率得到有效提高。農業機械化有助于實現大規模生產，對于轉變農業發展方式、解放農村勞動力、提高生產效率、降低生產成本、促進環境保護、增加糧食生產、增強農產品供給保障等作出巨大貢獻。目前，我國農機化在智能控制、全程化方面與世界發達國家相比還有較大差距，高端產品主要依靠進口，整體而言機械化水平不高，經濟作物方面更加突出。農業機械化是實施鄉村振興戰略的重要支撐，是實現農業現代化的核心力量，也是今后重點發展的方向。

1 國外農機現狀

在一些西方的發達國家，諸如美國、日本不僅擁有足夠數量的農業機械，而且形成了適合自己國情的農業機械化體系，其農業機械化水平相比發展中國家要高出很多。

（1） 美國是農業機械化程度最高的國家之一。通常的生產收獲全部實現機械化，一些有難度的也實現了機械化。采取先進機械和生物技術，將農藝與農機有機融合，達到控制作物生長發育的目的。

（2） 日本是一個工業和農業都很發達的國家。由于人口密度大、耕地面積少，所以日本很早就實現了農業機械化。依靠其高水平工業生產出大量高智能、高品質農機，同時與農藝有機結合，農機化得到長足發展。

（3） 以旱地作物為主的西歐國家在糧食生產方面已實現了全面機械化。其中，最典型的就是英國，英國的農業機械制造業較為發達，除了滿足本國的需求外，還大量出口海外。

（4） 大部分發展中國家雖然也在不斷發展農業機械化，但是從整體情況來看，農機化普及率存在著很大的差異，而且極其不均衡。所以，注重發展農業的可持續發展很重要。

2 國內新技術應用

2.1 虛擬制造技術應用

虛擬制造技術應用是實際制造過程在計算機上的本質實現。其在農機產品設計制造中有2個方面優勢。一是綜合運用仿真技術和虛擬技術，通過建模合理控制農機的外形、功能和運動形態等，在逼真的虛擬環境中，有效統一農機的設計、加工及工藝規劃，提高分析與研究的前瞻性，有效管控農機質量；二是虛擬農業生產實現人機合一，有利于試驗與評價農機性能，減少農機產品試制頻度，節約費用，加快研制進程，增加產品使用時間，增強產品可靠性。

經過多年的發展，虛擬制造技術在理論與實踐方面均已取得長足進步。在國內，由于虛擬制造技術出現較晚，研究機構還很少。目前該技術在農業機械產品開發中的應用研究只有浙江大學、吉林大學、沈陽農業大學等高校進行了初步的探討。

2.2 物聯網技術應用

近幾年，我國農業機械化發展速度顯著提高，農業機械產品逐步向大型化、精準化、智能化和節約化的方向發展，加速了農業增長方式的轉變和農業現代化進程。農業機械與物聯網技術的融合，極大提升農業機械化作業過程中感知農作物信息、傳遞農業數據、優化系統與智能決策農業生產能力，有力推動農業機械化技術發展，可充分發揮土壤和作物的潛力，做到既滿足作物生長發育的需要，又減少農業物資的投入，從而降低物資消耗、增加利潤、保護生態環境，實現農業的可持續發展，為智慧農業的發展創造重要的條件。

目前，我國農機智能控制技術研究主要集中在精量播種施肥控制、精量噴藥控制、農機具自動駕駛和農業機器人領域。農機物聯網的應用將為今后的現代農業發展提供整體解決方案。

現在已經開發使用農業全程機械化云服務平臺，其配套APP產品的開發應用可以為區域農業發展提供定位跟蹤、作業監控、遠程調度、運維管理、大數據分析、合作社管理、補貼結算、信息發布、培訓教育等全方位的服務。

雖然農機物聯網的應用還處于起始階段，相信隨著技術進步，精準農業生產離人們越來越近。

2.3 激光加工技術應用

激光加工技術以其高精度、高效率、切縫小、無噪聲、切面光潔、平整度好、無需模具、低成本、可實現并行加工而得到廣泛應用，在激光加工應用中，激光切割占到32%的市場份額。利用CAD/CAM軟件，可實現智能化操作，極大地縮短加工時間，降低生產成本。隨著社會對高質量農機產品需求的增長，以及農業現代化水平不斷提高，這將加速激光切割技術在農機生產中的應用。

2.4 無人駕駛農機應用

無人駕駛拖拉機、無人駕駛打漿平地機、無人駕駛側深施肥撒藥高速插秧機、無人駕駛噴霧機等廣為人知。這些無人駕駛農業機械的應用，在很大程度上擺脫了對人力的依賴，耕種、施肥的效率得以提升。

2019年11月7日，“超級拖拉機I號”以鋰電池為動力，遙控及自動駕駛2種控制模式，國內首個“5G+智慧農機”示范應用場景在崇明區萬禾有機農場千畝有機稻田里開展演示，遠程指令下達后，無人駕駛收割機迅速進入金色的稻田，在稻浪中自動規劃路線、自動轉彎、自如進退、精準作業，嫻熟高效地完成了一塊塊稻田的收割作業。操作方便、自動化程度高，可大幅節約人力成本。

無人駕駛農機可用于旋耕、起壟、翻地、耙地、播種、噴藥、收割等作業領域。與此同時，無人農機技術的研發與推廣，使農機產業、農民生活、農業發展發生巨大變化。在對農機作業效率要求越來越高的今天，無人駕駛農業機械將會迎來新的機遇及巨大的市場潛力。

2.5 無人機技術應用

在歐美、日本等發達國家應用較早，我國起步較晚，隨著科技的不斷進步，我國農業發展逐漸趨于集約化、精準化和智能化，應用無人機進行農業作業具有相當大的經濟和社會價值。無人機因工作效率高、勞動力投入成本低等特點，在農情監測、信息采集和植保作業等方面具有突出的優勢，農業植保被視為無人機最大的行業應用領域，將最先得到爆發式發展。今后應重點解決使用成本高、專業人員缺失、技術短板等問題。相信隨著技術不斷創新，國家扶持政策持續完善，無人機的利用將會越來越近普及。

3 發展趨勢

根據我國目前農機發展現狀，未來應全力提升主要農作物生產全程機械化技術、大力發展應用綠色環保機械化技術、進一步拓寬農機化發展領域。

3.1 全力提升主要農作物生產全程機械化技術

定位九大作物，水稻、玉米、小麥、馬鈴薯、棉花、油菜、花生、大豆及甘蔗；聚焦耕整、種植、植保、收獲、烘干及秸稈處理6個環節；選擇合適的農藝要求、工藝路線、技術模式、形成閉合環路，應堅持因地制宜、一機多用、機藝融合及科學合理配備原則，以探索全程機械化生產模式為目標。

3.2 大力發展應用綠色環保機械化技術

圍繞“一控兩減三基本”目標，因地制宜遴選推廣農機化實用技術，推進農業可持續發展，推進機械裝備與耕作制度的配套和技術優化集成；加強不同區域、不同栽培制度下深松技術試驗驗證；提高推廣節水灌溉機械化技術；努力發展自走式噴桿施藥技術和智能化裝備精準施藥技術，大力發展遙控飛行植保機械化技術；探索殘膜回收機械化技術、提高機械撿拾效率、研究機械加工再利用的技術模式和整體解決方案；提升秸稈綜合利用機械化技術，重點研究撿拾打捆及聯合收獲打捆技術，秸稈直接粉碎還田機械化技術及收獲儲運技術。

3.3 進一步拓寬農機化發展領域

從糧食作物機械化向經濟作物機械化拓展，從種植業機械化向畜牧水產養殖業、設施農業、農產品初加工業機械化延伸，從平原地區機械化向丘陵山區機械化進軍。著力解決畜牧養殖業、水產養殖業、設施農業、林果業、農產品業等產業機械化技術需求；丘陵山區及牧區機械化技術需求；發揮農機化技術對提高土地產出率、勞動生產率、資源利用率的驅動作用，促進農業機械化全面發展。

4 結語

雖然我國農業機械化技術取得長足進展，但在高端農機領域與國外仍有不小的差距。隨著“中國制造2025”深入推進，作為重點發展領域之一的農機裝備制造業，將迎來由大變強的重大機遇期，其新常態將以質量提升、技術進步為主旋律，科技創新將成為農機工業發展的主要動力?！?/p>