農機智能化開啟“種田”新時代

智能農機裝備是轉變農業發展方式、提高農業綜合生產能力的重要基礎，是加快建設農業強國的重要支撐，是農業新質生產力的主要內容之一。加快現代農機裝備的研發與應用推廣，促進農業機械化、智能化、高端化，不僅是實施“藏糧于地”“藏糧于技”戰略的關鍵支撐，更是加快建設農業強國、推進農業農村現代化的關鍵抓手。農機智能化發展日新月異，我國智能農機產業有哪些發展方向和重點任務？怎樣在未來競爭中持續發力？產業健康發展還需要哪些政策支持？本文邀請中國一拖集團有限公司黨委副書記、第一拖拉機股份有限公司總經理魏濤，農業農村部南京農業機械化研究所農機化發展與智能信息研究中心主任、研究員金誠謙，江蘇大學中國農業裝備產業發展研究院副院長、研究員張宗毅三位專家展開交流討論。

01智能農機能帶來什么？

問：智能農機和傳統農機有何區別？當前已實現智能農機大規模應用的場景主要有哪些？未來的發展方向是什么？

金誠謙：傳統農機主要是指傳統的農業機械設備，如拖拉機、耕種機、收割機等，通常由人工操作，功能相對簡單。智能農機則是利用先進的技術，如人工智能、傳感器技術、自動化控制等，對傳統農機進行升級和改造而成的。

與傳統農機相比，智能農機具有以下顯著區別。一是自動化程度。智能農機更加自動化，能夠通過預先設定的程序或者傳感器反饋的數據自主完成一些任務，減輕了農民的勞動強度。二是數據化管理。智能農機能夠收集、分析大量的農田數據，如土壤狀態、作物生長情況、農機裝備運行情況等，幫助農民進行精細化管理和決策，提高農作物產量、質量及作業效率。三是精準操作。傳統農機主要依賴人工經驗，而智能農機可以更加精準地執行任務，減少資源浪費，提高作業效率和環境友好性。四是遠程監控。農民可以通過手機或電腦遠程監控和控制智能農機的作業狀態，及時調整作業計劃，提高農田管理的靈活性和效率。五是多功能性。智能農機往往具有更多的功能和應用場景，可以適應不同的農業生產需求，而傳統農機功能相對單一，需要多臺設備配合完成不同的作業任務。六是成本和投資。智能農機通常成本更高，但隨著技術的發展和普及，其成本可能會逐漸下降，傳統農機目前相對來說成本較低。

總的來說，智能農機相對于傳統農機來說，更加智能化、高效化，能夠更好地適應現代農業生產的需要，提高農業生產的效率和可持續發展能力。

張宗毅：智能農機相比僅靠機械傳動的傳統農業機械，其作業質量、作業效率、操作舒適性均有大幅度提升。目前應用較多的智能農機有自動駕駛拖拉機、植保無人機、無人插秧機、無人聯合收割機、智能水肥一體化灌溉系統、智能設施環境控制系統等。當前，我國植保無人機總量近20萬架，年作業面積突破21億畝次，極大提升了作業效率，實現了農藥減量增效。

問：智能農機在推動農業生產節本增效方面有哪些作用？目前成效如何？

張宗毅：以應用較廣的加裝輔助駕駛系統的拖拉機為例，其可以利用北斗導航系統和傳感器來確保在田地里行駛時保持一致的行進路徑，從而減少重復作業和交叉覆蓋。同時大幅度降低操作員的勞動強度、疲勞程度，減少錯誤決策，提高拖拉機操作安全性。

金誠謙：近幾年來，我們在江蘇省南京市、蘇州市、無錫市、溧陽市構建稻麥輪作無人化農場，試驗示范稻麥智能化農機裝備，實現了稻麥生產智能化作業，人工勞動強度大幅降低。綜合用工量節約超過50%，日工作時長可延長2至4小時，日平均作業效率提升20%以上，插秧環節可從單日40畝提升至50畝以上，從而縮短農時，實現降本增效；采用高精度衛星導航的自動駕駛作業有效避免了重、漏作業，種肥藥用量節約超過5%，不超過25厘米的直線作業誤差使得作業直線度和均勻度極大提升，作物生長環境的通風性、透光性顯著改善，促進了產量提升。同時，通過在線感知作業質量進行調控作業，還進一步節約了農資、降低了機械收獲損失，保障了增產提質，經全周期試驗，稻麥周年平均增產超過3%。

魏濤：使用智能農機可有效節約人力資源，提高作業效率，提高畝產，提高農作物品質，減少種子、化肥、農藥等生產資料的消耗。在提升土地產出率、提高資源利用率和勞動生產率方面效果顯著。以東方紅自動駕駛拖拉機為例，它能夠自動轉向、自動駕駛，可廣泛應用于農業的播種、打藥和起壟等作業，與同馬力傳統拖拉機相比可降低生產成本20%。

02未來智能農機應向何處發力？

問：目前我國智能農機研發與發達國家相比處于什么水平？未來我國智能農機技術研發應在何處著力？

金誠謙：長期以來，黨中央、國務院高度重視農業機械化發展。黨的十八大以來，我國農業機械化加快發展，形成了向全程全面高質高效轉型升級的良好態勢。近幾年，我國在智能農機研發領域取得了一些進展，但與一些發達國家相比仍存在差距，比如核心技術創新能力不足、產業鏈不完善、市場需求定位不夠精準、標準和規范體系不健全等。

但也要看到，我們擁有快速發展的農業科技生態系統，有眾多農業科研機構、高等院校和企業，形成了完善的科技創新生態系統，為智能農機的研發提供了堅實基礎。龐大的農業機械裝備市場需求推動了我國農業科技的發展和應用，也為智能農機的研發提供了廣闊的市場和機遇。我們在技術轉化和應用能力方面具有一定優勢，能夠快速將科研成果轉化為實際生產力，推動智能農機技術的應用和推廣。同時，我國還擁有低成本、靈活的創新模式，加速了技術的推廣和應用。我國還出臺了一系列支持農業科技創新和智能農機發展的政策措施，為智能農機的研發和應用提供了保障。

推動我國智能農機的研發與應用，還是要立足我國基本國情，以農業高質量發展為導向，重點從以下幾個方向著力。一是適應小農戶的需求。我國農業經營主體98%以上為小農戶，因此智能農機技術研發應該注重適應小農戶的實際需求。例如，開發適用于小農田、價格低廉、易于操作的智能農機設備，滿足小農戶的種植、管理和收獲需求。二是核心技術創新。智能農機離不開先進的傳感器、智能控制器，高度自主化的農業專用芯片、專用傳感器、智能控制器是我國智能農機需要補上的短板。三是農機與互聯網、物聯網融合。未來智能農機技術還應與互聯網、物聯網等新興技術融合，構建智能農業生態系統。實現農機設備的遠程監控和智能調度，提高農業生產智能化水平。四是構建農業信息化體系。智能農機技術可以與信息技術相結合，推動農業信息化發展。例如，通過傳感器采集農田數據，結合云計算和大數據分析技術，為農民提供農田管理、作物監測等方面的智能決策支持。

魏濤：國內智能農機起步晚、底子薄、投資規模小、發展速度慢。與發達國家相比，一是整車電控技術不高，例如拖拉機只有少數機型具有電控提升、電控換向、電控液壓輸出等功能，收獲機缺少損失檢測系統。現有農機具又存在智能化設計不足、通用性不強等共性問題。由于接口、功能缺乏統一的標準規范和互換性，企業間的農機具之間未能實現互聯互通。二是關鍵共性技術研究薄弱，如控制系統、芯片、傳感器、精密液壓元件等，在智能農機的種類、智能化程度、應用場景豐富程度等方面與發達國家有差距。

為保證我國糧食安全及建設農業強國的需求，持續對農作物播種、施肥、噴藥、收獲、初加工等關鍵環節提供先進智能農機裝備支撐。研制生產高可靠性傳感器、控制器、液壓閥等，提升農機機電液一體化技術水平；研制農作物長勢、病蟲害、作業環境信息感知裝備；開發具有自主作業決策、任務分配、作業監控、遠程交互、作業管理、作業監測評價和多機協同調度等功能的智慧農業平臺；大力發展先進智能農機控制、農機復合傳感器等前沿技術。針對丘陵山區智能農機應用難題，重點突破輕便高效動力機械、山地物料搬運農機遠程操控關鍵技術；加強研究適應坡地、山地水田等復雜地形地況的高速作業自動導航技術，加快丘陵山區智能農機裝備應用。

03農機推廣本身是一個系統耦合的過程

問：智能農機的推廣應用，除了智能農機本身研發制造的技術供給問題以外，還需要解決哪些問題才能進一步發揮農機的效率和效益？

張宗毅：智能農機的推廣，除了智能農機本身的技術供給問題外，還有與其他生產要素進行技術融合的問題。生產要素的創新性配置也是新質生產力產生的途徑。很多人認為，智能農機可以解決當前我國農業機械化面臨的丘陵山區農業機械化薄弱和果蔬茶農業機械化薄弱的問題。但實際上，農業機械化是一個系統工程，現代農業從來就不是某個生產要素單兵突進，需要農田、農藝、種子、農機相互匹配耦合，才能高質量推進現代農業發展。丘陵山區農業機械化問題就是農田與農機耦合匹配的問題。高智能化的農業機械，同樣也需要平整、有機耕道的大塊農田才能高效作業。此外，果蔬茶等作物也面臨嚴重的要素耦合問題.特別是農機農藝不耦合的問題。以上問題，亟須從多學科、多維度系統地進行解決，而不是把智能農機當成解決一切問題的答案。

魏濤：我國地大物博，不同的地質地貌孕育了迥異的農業生態及繁雜多樣的農藝。且我國小規模自用型農機戶較多，農機大戶、農機合作社占比不高，標準化農田建設不足，農機農藝融合不夠，作物品種、栽培方式與智能農機裝備不配套，影響智能農機推廣使用。同時農業從業人員的技術水平也限制了智能農機的推廣使用。

一是要加強高標準農田建設。要完善田塊長寬及平整度等宜機化要求，機耕道路、農田灌溉排水、輸電線路、5G信號覆蓋、基礎設施建設與農機智能化作業相適應、相匹配。

二是要加強農機農藝融合。加快選育適合智能化農機作業的作物品種，推廣間作套種等農藝措施，推動良種良法良田良機良制集成配套。

三是培養新一代農業從業者，從基礎的智能農機操作，到智慧農場建設，為農業提供新質生產力。

問：目前，我國在智能農機裝備研發制造和推廣應用方面有哪些支持政策？您對利用好政策支持，有哪些建議？

張宗毅：目前我國高度重視智能農機的研發制造和推廣問題。2021年起，農業農村部、工業和信息化部聯合啟動農機裝備補短板行動，通過短板梳理并組織高校、科研院所和龍頭企業針對短板農機展開了聯合攻關行動。同時，2022年以來，財政部、農業農村部在多個地區開展了農機研發制造推廣應用一體化試點，從各地農機購置補貼資金中切塊支持，鼓勵地方政府代表農戶提出需求，高校、科研院所和龍頭企業展開聯合攻關，龍頭企業完成產品的制造和推廣。此外，我國從2004年開始實施農機購置補貼政策，今年4月印發的《2024—2026年農機購置與應用補貼實施意見》中明確表示在補貼資質方面著力突出農機科技自主創新、在補貼比例方面向智能農機傾斜等。以上政策有力地支持和促進了我國智能農機的研發制造和推廣應用。日本、德國和法國等發達國家均有鼓勵農民購買高端智能農機的傾斜性直接補貼、低息貸款和租賃政策。我國農機支持政策可進一步向多元化方向發展。

魏濤：在國內智能農機的應用和推廣中，北斗輔助駕駛系統支持是其中一項重要內容，我國對應用北斗輔助駕駛系統給予一定政策支持，而后期國家將對智能模塊組建和界定出臺相關支持政策和指導意見。對于應用推廣前期，有如下建議：一是針對前裝包括北斗輔助駕駛系統的智能模式組建，加大政策支持力度，拉大與后裝的補貼差距，因為前裝優點突出，其安全性、可靠性、穩定性、使用壽命等各項指標和參數均優于后裝。二是國外在推廣智能農機方面使用了一些特殊政策，使得智能農機應用處于引領地位，比如智能農機在農藝變化、精準作業方面的先進實踐，這些都值得我們借鑒并因地制宜地吸收運用。

摘自微信公眾號“重農評”