山地特色高效農業機械化發展策略*
——以貴陽市為例

吳婷婷，梁昱

(貴州交通職業技術學院汽車工程系,貴陽市,550000)

0 引言

2022年2月發布的《中共中央國務院關于做好2022年全面推進鄉村振興重點工作的意見》中,再次聚焦“三農”工作[1],在近三年的中央一號文件中,均明確了農業機械發展的重點和支持政策。農業機械化水平是現代農業發展的物質基礎[2],要提高農業生產效率,實現自動化與智能化,切實推進數字鄉村建設,就要提高農機裝備研發以及信息化應用水平,促進農機與農藝的融合應用[3]。近年來我國大力支持全程、全面機械化[4],農業機械化發展獲得了不菲的成效,但我國現有國土面積中有將近70%分布在山地、丘陵及高原地區,丘陵山區農業機械化水平較為滯后,一定程度上影響了整體的發展水平[5]。丘陵山區農機化發展也引起了相關研究者的關注,高光明等[6]以山東淄博市為例,分析了鄉村農機現狀及問題,并提出了促進山地丘陵地區農業機械化水平提高的配置方案。湛小梅等[7]針對重慶丘陵地區,給出了推進農業機械化發展的政策建議。與都市農業重點發展特色農業[8]相比,丘陵山地地區更多是發展多樣化的農產品,對于農業機械化的普適性推廣及應用增加了挑戰。與平原地區農業機械化發展要求相比,丘陵山區的自然條件不適合大型和規模化的農用機械,對于機具作業環境復雜度要求更高。貴陽市地處黔中山原丘陵中部,長江與珠江分水嶺地帶[9]。作為東部平原向西部高原的過渡地帶,地形地貌多樣,屬于以山地、丘陵為主的丘原盆地地區。本文圍繞如何發展貴陽市的現代山地特色高效農業,探索適合貴陽市的農業機械化發展策略,助力丘陵山地地區農田宜機化改造、小型農機研發推廣應用等。

1 貴陽市基本情況概述

1.1 貴陽市地理情況

貴陽市位于云貴高原東斜坡上,總地勢西南高、東北低,海拔高,緯度低,國土總面積804.3 khm2,占全省面積的4.56%。耕地和園地是農用機械的主要應用場景,僅占貴陽市土地總面積的34.93%。且貴陽市作為省會城市,是貴州省的政治經濟文化中心、交通樞紐,隨著經濟發展對園地的使用變化幅度較大[10],一定程度上影響了農業機械化的有序發展。

貴陽市87.64%的土地為山地和丘陵,為典型的山地丘陵地區。其中山地面積421.8 khm2,占全市土地總面積的52.36%;丘陵面積284.2 khm2,占全市土地總面積的35.28%。

1.2 貴陽市人口情況

貴陽市轄內六個區、三個縣、一個市。據《2021貴陽統計年鑒》,截止2020年底,貴陽市有常住人口598.70萬人。剔除貴安新區人口數據,貴陽市戶籍總人口(年末總人口)437.30萬人,城鎮戶籍人口301.07萬人,鄉村人口136.23萬人,各占全市戶籍人口的68.85%和31.15%。

貴陽市各轄區中云巖區無鄉村戶籍人口,其他區縣鄉村人口占比分別為:南明區2.40%、白云區6.07%、觀山湖區18.79%、花溪區28.29%、烏當區41.36%、開陽縣59.20%、息烽縣62.08%、修文縣62.25%、清鎮市64.73%。圖1是貴陽市常住人口變動情況,2016—2020年,常住人口逐年增加,2020年底較2016年增加了9.66%,但鄉村人口逐年減少,2020年底較2016年降低了14.34%。

圖1 貴陽市常住人口變化趨勢圖Fig. 1 Trend chart of permanent population change in Guiyang

1.3 主要農作物播種面積狀況

如圖2所示,近年來,貴陽市耕地面積不斷減少,從2017年開始,耕地利用率也呈逐年降低趨勢。值得注意的是,2020年農作物播種總面積只占到耕地面積的97.73%,若考慮到經濟作物與糧食作物交替種植、同年收獲的情況,實際耕地利用率將會更低。加快山地特色農機發展,提高丘陵山區主要農作物機具應用率,助力鄉村振興勢在必行[11]。

圖2 耕地利用率、耕地面積變化趨勢圖Fig. 2 Trend chart of cultivated land utilization rate and cultivated land area change

2 山地農業機械化發展現狀

2.1 貴州省發展現狀

2.1.1 土地宜機化改造推進情況

在政策保障方面,2018年國務院制定的《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》(國發〔2018〕42號)明確了“重點支持丘陵山區開展農田宜機化改造”[12]方向,2019年,《貴州省人民政府關于加快推進農業機械化和農機裝備產業發展的實施意見》(黔府發〔2019〕19號)(以下簡稱《實施意見》)指出,高標準農田建設內容以及驗收標準應對標機耕道、生產便道、下田坡道、田塊規格等“宜機化”要求。《實施意見》鼓勵省內各地以新增耕地指標、旱地改水田指標收益撬動金融資金和社會資金投入,提高建設資金投入和建設質量,真正建成宜機作業、旱澇保收、高產穩產的高標準農田。

在財政投入方面, 2021年貴州省財政廳共下達農田建設補助資金37.7億元用于全省166.7 khm2高標準農田建設(含新增高效節水灌溉面積20 khm2)。據《貴州省農業農村廳關于省十三屆人大五次會議第239號建議的答復》,2022年下達農田建設補助資金32.43億元,其中中央資金23.75億元、省級資金8.68億元,用于支持省內新建173.3 khm2高標準農田(含高效節水灌溉面積16.7 khm2)。

在項目建設方面,2021年,省財政廳共安排新增專項債券8.07億元,支持9個高標準農田和旱改水項目建設,改善農田農機通行和作業條件。據《貴州省農業農村廳關于省十三屆人大五次會議第190號建議的答復》,2022年省財政廳出資45億元設立貴州省農業農村現代化發展基金,通過股權投資方式,引導金融和社會資本參與貴州省農業現代化相關領域的建設,有效改善項目區農田基礎設施條件,田間道路通達度達90%以上,加快補齊農業機械化基礎條件薄弱環節,擴展大中型農機運用空間。

2.1.2 山地小型農機研發情況

在政策保障方面,為深入貫徹落實新國發2號文件關于“推動山地適用小型農機研發推廣應用,推進丘陵山區農田宜機化改造”,先后印發了《貴州省農業農村廳關于印發〈貴州省2022年山地農業機械化攻堅行動方案〉的通知》(黔農發〔2022〕23號)《貴州省農業農村廳關于印發〈貴州省山地農業機械化水平提升三年攻堅行動工作方案〉的通知》(黔農發〔2022〕32號)。從政策引導上,根據《“十四五”全國農業機械化發展規劃》以及《關于在若干省份開展“一大一小”農機裝備研發制造推廣應用先導區建設的通知》,提出了加快“丘陵山區適用小型農業機械推廣應用先導區”建設要求,農機的加速推廣是現代農業農村發展的關鍵抓手和重要支撐。

在財政投入方面,2018—2020年,省級應用技術研究與開發資金共支持農業類科研資金4.95億元。據《貴州省農業農村廳關于省政協十二屆五次會議第4229號提案的答復》,2021年,省財政廳安排應用技術研究與開發資金6.4億元用于支持基礎研究、科技支撐、科技成果應用及產業化、科技重大專項、科技平臺及人才團隊建設。

在項目建設方面,據《貴州省農業農村廳關于省政協十二屆五次會議第4266號提案的答復》,2019年以來,共立項支持“一種螺旋深耕機械研究與應用”“貴州山地辣椒移栽機硏發及應用研究”“18軸100 kg級智能植保無人機研發”“丘陵山地果園及田間自動駕駛轉運機械研發”等相關項目12項、資助經費1 600多萬元。項目涉及水稻、玉米、油菜、馬鈴薯、辣椒等主要農作物的耕地、栽種、管護、采收等關鍵環節,取得較好的實施成效。

2.1.3 農機銷售全程服務能力提升情況

在服務方面,通過加大對區域綜合性農業社會化服務組織的培育力度,打造“機械化農作+綜合化農服”模式,除了給農戶提供農作機械化裝備,還配套農資采購、機具培訓、農產品銷售等綜合服務,推動農業適度規模經營,加強普通農戶對現代農業發展的認識與認可。另一方面鼓勵職業院校畢業生、退伍軍人、創新創業者等具備較高素質人員參與或創辦新型農業社會化服務組織。預計到2024年,新建和培育綜合性農業社會化服務組織達到220家以上,達到縣級覆蓋率100%。

在技術指導方面,通過農忙交流、現場指導等方式,對農機使用、農機維修人員進行理論+實操的綜合培訓。同時,要求農機銷售網點結合“三包”服務,向農機用戶和農機修理人員提供修理、保養等方面的技術資料。鼓勵農機服務主體與農業經營主體形成聯合體,推動機具共享、收益互促的合作氛圍形成。

2.1.4 農機政策扶持力度

據《貴州省農業農村廳關于省政協十二屆五次會議第1042號提案的答復》,納入省內農機購置補貼目錄中目前有15大類、38小類、121個品目、7105個型號機具,包括大豆玉米一體化精準播種機、無人植保航空器等,基本覆蓋全省糧油生產和特色優勢產業全產業鏈農機具需求。

2022年中央分兩批下達貴州省農機購機補貼資金4 383萬元,同比增加87%。省級財政安排500萬元進行10%的累加補貼;在此基礎上,新增資金安排2 000萬元用于水稻播種機和大豆玉米復合播種機等,新增農機具進行再次累加補貼,將補貼額度提高到購機價格的50%。2022年地方財政投入農機補貼與應用補貼資金預計3億元,并通過與8家金融機構實施“農機貸”融資擔保服務,對經營主體購買農機具提供融資信貸支持,緩解經營主體購機資金壓力。至2022年6月13日,全省使用當年中央農機購機補貼資金2 073.499萬元,新增農機具16 653臺套,受益農戶14 882戶。

2.2 貴陽市發展現狀

2.2.1 農機保有情況

貴陽市主要農業機械擁有量變動統計如表1所示。功能較豐富、性能較好的聯合收割機總數雖不高,但數量逐年上升,說明在農田條件適宜的地區采用聯合收割機進行耕、種、收作業逐步被農戶接受。性能較差的老舊耕整機淘汰了95%以上,老舊拖拉機、農用運輸車逐步報廢更新。2022年12月國Ⅳ排放標準實施后,將會加速老舊拖拉機及農用運輸車的更新。

表1 貴陽市主要農業機械數量統計Tab. 1 Statistics of main agricultural machinery in Guiyang

農用水泵、機動脫粒機、飼草料加工機械等分散農戶自用設備逐年增多,說明農戶家庭擁有小型農機的意愿和購買力逐漸增強。2018—2020年,農民通過辦理政策補貼購置農機具超5 000臺,受益農戶超千戶。

2.2.2 農作物生產機械化情況

2018—2020年,貴陽市在耕、播、灌、收、脫粒、植保等方面進行了實際的機械化應用,其中油麥菜和馬鈴薯基本實現了耕、播、收流程化機械作業。表2是2016—2020年農作物在不同環節的農機應用情況。

表2 農作物在不同環節的農機應用統計Tab. 2 Agricultural machinery application of crops in different segments

2018—2020年貴陽市農業機械總動力以及農作物綜合機械化率逐年上升,分別為199.41萬千瓦、201.46萬千瓦、206.76萬千瓦以及35.99%、46.1%、47.25%。機耕、機播、機灌、機保、機收面積均顯著提高。

2.2.3 農機人員培訓情況

農機人員的綜合素質與技術技能水平,對于農業機械的應用有至關重要的作用。2018—2020年,貴陽市利用網絡平臺、培訓班等多種形式進行農機管理和技術推廣人員培訓。三年共完成各類農機人員培訓超6萬人次,檢修各類農機具超6萬臺(套)。并投入資金開展農機安全生產事故應急處置演練、農機安全生產宣傳教育等活動,連續實現年度內“零”事故“零”死亡。

通過做好“春耕”“三夏”“三秋”及跨區作業等農時季節的農機技術服務工作,推廣適用先進農機具,涉及各級農機技術人員和機手近千人,培訓演示的有機肥撒肥機、土壤消毒機、精密播種機、起壟覆膜一體機、植保無人機等30多種適宜貴陽市露地或設施大棚農業生產的農機新機具,有效提升了農技人員的綜合素質和技能水平。

2.2.4 特色項目建設情況

2019年,針對貴陽市丘陵山區地塊小、田坎多、不規則、坡度大、基礎條件不能滿足大中型農業機械化生產作業的現狀,依托農業生產大戶、家庭農場、農民合作社等農業生產經營組織及村集體為實施主體,開展土地宜機化改造試點項目4個,建設規模133.33 hm2。改善機械化作業條件,滿足廣大農民群眾對農業機械化生產的新需求。

2020年,為加快推進貴陽市農業機械化的發展,新建農機專業合作社多家。通過項目引導合作社、農機戶充分發揮農機具優勢,積極開展水稻、油菜等農作物生產機械化試驗示范,強化農機作業、農機維修等服務能力建設,整合機具抱團服務產前、產中、產后農業生產。

2020年新建的貴州山地農機裝備產業園總占地面積200 hm2,共有生產制造園區、展示交易中心、研發中心、農機農資市場、實訓基地等板塊。其中研發中心聯合貴州山地農機所、貴州科學院等多家科研院校機構及專家組成核心團隊,對山地農機進行研發。雖然在資金傾斜、項目建設和人才投入方面都進行了一定程度的支持,但目前已入駐的合作社經營欠佳,還未達到預期的運營效益。

3 針對農戶的農機使用調研情況與分析

本次調研對象為貴州鄉村戶籍的大學生,大多數為汽車、機械相關專業,文化水平較高,有一定的專業知識,能充分理解問卷內容,保障了作答真實性與有效性。本次調研共收回問卷905份。

3.1 農戶基本情況

樣本農戶調查對象中有7.73%為2020級的學生,36.55%為2021級學生,55.91%為2022級學生。家庭人口5人及以下的接近80%,家庭成員中,在家務農和在外工作(含學習)基本各占50%。務農收入家庭總收入一半以下的接近85%,結合后續問題中了解到中大規模種植(3.33 hm2以上)的農戶占6.52%,務農收入為家庭主要收入(75%以上)的農戶占5.97%。根據調研結果,除種植規模較大的農戶外,務農收入不是受調研家庭的主要收入。調研問卷各條目以及反饋如表3所示。

3.2 耕種情況

85%左右的農戶耕地所處地形非平地,與貴州地貌特征相當。90%的農戶為小片田地自家耕種,且絕大部分為零散種植(0.67 hm2以下),70%采用傳統為主的耕種方式。

樣本數據普遍認為農業機械化最大優勢是省時省力,但針對丘陵山地實現大規模生產、節約成本和增加產量則仍持較為中立的態度。

3.3 農機購置情況

接近50%的農戶是通過自行購買的方式獲得農機,且大多數僅有1臺。70%左右的農戶均在近3年才開始使用農機,其余農戶家里從未用過農機。50%以上的農戶認為家鄉農業機械普及率較低。總的來說,農機化普及率不高,發展應用空間還很大。約半數家庭是近些年才開始購買和使用農機,且多為自家購買、擁有臺套數不多、總值不高、購買和維保資金投入不大。從調研數據來看,目前農機使用仍以家用小型低值農機為主。

3.4 農機技術培訓與服務

雖然貴州省在大力推進山地高效農機的發展與應用,但樣本農戶認為政府對農機化支持力度大的仍不足50%,這與認為政策宣傳程度不高的情況基本相符,農戶對政策的了解欠充分。說明政策宣傳、服務措施和設施還不足,農業示范基地的影響范圍還不夠廣,示范作用還不夠明顯。

農戶參加過農機培訓的不足半數,多數是靠自己練習掌握農機操作與維保。經分析得出當前使用多為小型家用農機,操作難度較小,維保較簡單,大多數農機使用不需要培訓。同時,也反映出智能化、復合型農機產品不多。

3.5 農機使用情況

從調查數據中擁有農機類型、耕種類型和使用用途統計來看,基本符合我省糧食和經濟作物耕種比例,也符合當前農機使用中體現出的耕>種>植保>收的情況,這進一步驗證了調查問卷的有效性。

擁有小型拖拉機的農戶接近半數(問卷設計時將具備運輸功能的機械均算做了小型拖拉機),可見,處于丘陵山地環境的農戶對運輸機械的需求程度很高,“具備運輸能力”是多數家庭購買首臺農機考慮的核心。且農戶普遍認為目前農機的作業效率不夠高,與山地農機技術研發的實際狀況相符。

3.6 意愿與建議

接近70%的樣本農戶認為需要農機監管系統,并且希望借助手機APP進行管理。考慮到調研對象均為大學生,對智能電子產品使用較為頻繁,易于接受,鄉村中實際務農的群眾不一定有同樣的觀點。但從發展趨勢來說,智能化、復合型農機是發展的必然。

針對目前的農機性能和農機使用反饋,農戶普遍認為安全性和動力性是農機使用時最重要的指標。在新能源農業機械的應用前景上,樣本農戶更關心新能源農業機械的動力是否足夠,以及能源補給是否方便。

結合購置意愿和提高普及程度的調研結果來看,降低購置成本、加大補貼力度是農戶關心的首位。除該因素外,決定農機普及程度高低的重要因素為設備質量(作業效果、作業效率和可靠性)和操作簡便。

在發展建議方面,樣本農戶普遍希望政府加強政策扶持力度,并能針對山地地區做好農戶宣傳、持續加強農機科技創新、壯大農機合作組織。

4 貴陽山地農機發展瓶頸問題

1) 農田宜機化改造統籌規劃不夠。如2.1節所述,全省宜機化農田建設及改造資金投入多、力度大,取得了一定的成效。但示范農田分散在不同的城市、村寨,難以徹底解決耕地分散、標準化農田不成片的問題。結合調研數據來看,農戶多以小片田地家庭自行耕作為主,示范項目距離較遠,農機調度成本增加,不利于發揮示范作用。貴陽市近兩年共完成267 hm2農田改造,接近貴陽市總耕地面積269 khm2的1%。2021年全省新建標準農田166.7 khm2,2022年新建標準農田173.3 khm2。兩年新建標準農田占貴州省總耕地面積3 472.6 khm2的9.79%,假設該資金全部用于貴陽,相當于只需一年零七個月便可完成貴陽市全部耕地的宜機化改造。

2) 農村高素質勞動力流失嚴重。根據貴陽市的基本情況,鄉村人口和農作物播種面積逐年減少,農村大學生畢業后更愿意留在有發展空間的城市,留守勞動力年齡結構加速老化,農村較高素質勞動力流失,留守勞動力整體素質下滑。結合3.4節內容,農戶參加過農機培訓的不足半數,多數是靠自己練習掌握農機操作與維保。熟練掌握農機使用及維修技能的人員較少,不利于農機普及與技術推廣,一定程度上影響了山地農機的高質量發展。

3) 農機普及率不夠,“無機可用”“無好機用”問題依舊嚴峻。結合調研數據,農機化普及率不高,目前農機使用仍以家用小型低值農機為主,沒辦法很好地適應所有農作物生產,應用效果有限。針對本地特色農作物烤煙、食用菌等的農機尚待研發。其余農作物如水稻、馬鈴薯、小麥等機械化生產還面臨較多瓶頸問題,如水稻插秧機械化率低(貴陽市只有1.09%)、馬鈴薯機收損失率高、小麥機耕裝備缺乏等。貴陽市是典型的丘陵山地地區,適應農田面積小、坡度15°以上的專用機械化裝備緊缺。已有機具功能還需持續優化,如針對油菜作物,南方粘重土壤會使現有移栽機的機收損失增加。

4) 山地農機裝備產業園示范作用不夠。山地農機裝備產業園是展示農業機械化科技成果的舞臺,作為與管理部門、合作社、農戶、農機銷售企業之間的橋梁,目前已有來自全國各地的21家、省內6家企業入駐展示交易中心,按照農業生產的種、管、收幾個板塊進行布局,集中展示大中型機具35臺套,小型器具200件。省內5家企業入駐研發中心,對山地農機進行研發,開展貴州土壤和農藝結合的蔬菜移栽機的改造,成功研發半自動播種機。但作為輻射全市、全省,乃至全國的載體,產業園發揮的示范作用還不夠,無法滿足區域農業發展需求。

5 現代山地特色高效農業機械化發展策略

5.1 一村一寨、整村整鄉推進高標準農田建設

為有效利用資金,在進行高標準農田建設規劃時,應緊扣鄉村振興實施戰略,將土地規劃與鄉村建設、水利建設、產業建設等相關規劃進行緊密銜接、同步推進。以“兩區”為重點,以建設高標準農田為目標,加大建設力度。一村一寨集中建設,整村整鄉穩步推進。較之分散建設,集中建設更容易使高標準農田連成片,有利于配套農輔設施、調度生產資料、培植特色農產品、降低交通成本、組織農業生產,更有利于發揮示范作用。除此之外,還可以通過先建后補、財政貼息等方式,鼓勵新型農業經營主體和廣大農民參與高標準農田建設。

5.2 加大山地農機研發與應用型人才培養

在現有的山地農機研發體系基礎上,通過優化本科院校、職業院校的人才培養方案,對傳統的機械專業、機電專業增設農業機械化、山地農機自動化等方向,加強本地院校、科研院所、農機部門的協同合作,共同培養出山地農機研發人才及應用型人才[13]。龍頭企業采取自建、與科研院所聯合等方式建立研發基地,擴大研發投入主體,鼓勵本地成熟軍工企業朝農機研發方向轉型,以主要經濟作物和特色優質農作物為著力點,推動山地特色高效農機的創新與設計,為貴陽市乃至貴州省的農業機械化發展提供人才保障,緩解“無機可用”、“無好機用”、“無人會用”、“無人善用”的問題。

5.3 做好引領和幫助,發展壯大農機產業

產業園作為人才、科技、資金等資源的匯聚地,不僅可以有效規范和改善農機發展中的“亂象”,提高農機質量,還可以推動山地農業機械化的發展,促進農機智能化產品的孵化與研發。為了更好地發揮出產業園的正向作用,地方政府、園區管理層應做好引領和幫扶,積極聯系、主動對接入駐企業,營造好招商引資環境。落實好相關幫扶政策,加強營商環境的建設,合理使用財政撥付資金,持續推進項目建設、強化管理,切實保障在資金、資源、人才方面的幫扶力度。加大對產業園的宣傳,提升影響力,促進農機農資市場形成,盡快完成農機農資一站式采購。