农业机械化发展现状与展望

王明兰

（山西省农业机械发展中心，山西 太原 030002）

近年来，随着制造业水平整体提升，农机质量得到显著改善，同时我国加大推广补贴力度，农机普及率得到有效提高。农业机械化有助于实现大规模生产，对于转变农业发展方式、解放农村劳动力、提高生产效率、降低生产成本、促进环境保护、增加粮食生产、增强农产品供给保障等作出巨大贡献。目前，我国农机化在智能控制、全程化方面与世界发达国家相比还有较大差距，高端产品主要依靠进口，整体而言机械化水平不高，经济作物方面更加突出。农业机械化是实施乡村振兴战略的重要支撑，是实现农业现代化的核心力量，也是今后重点发展的方向。

1 国外农机现状

在一些西方的发达国家，诸如美国、日本不仅拥有足够数量的农业机械，而且形成了适合自己国情的农业机械化体系，其农业机械化水平相比发展中国家要高出很多。

（1） 美国是农业机械化程度最高的国家之一。通常的生产收获全部实现机械化，一些有难度的也实现了机械化。采取先进机械和生物技术，将农艺与农机有机融合，达到控制作物生长发育的目的。

（2） 日本是一个工业和农业都很发达的国家。由于人口密度大、耕地面积少，所以日本很早就实现了农业机械化。依靠其高水平工业生产出大量高智能、高品质农机，同时与农艺有机结合，农机化得到长足发展。

（3） 以旱地作物为主的西欧国家在粮食生产方面已实现了全面机械化。其中，最典型的就是英国，英国的农业机械制造业较为发达，除了满足本国的需求外，还大量出口海外。

（4） 大部分发展中国家虽然也在不断发展农业机械化，但是从整体情况来看，农机化普及率存在着很大的差异，而且极其不均衡。所以，注重发展农业的可持续发展很重要。

2 国内新技术应用

2.1 虚拟制造技术应用

虚拟制造技术应用是实际制造过程在计算机上的本质实现。其在农机产品设计制造中有2个方面优势。一是综合运用仿真技术和虚拟技术，通过建模合理控制农机的外形、功能和运动形态等，在逼真的虚拟环境中，有效统一农机的设计、加工及工艺规划，提高分析与研究的前瞻性，有效管控农机质量；二是虚拟农业生产实现人机合一，有利于试验与评价农机性能，减少农机产品试制频度，节约费用，加快研制进程，增加产品使用时间，增强产品可靠性。

经过多年的发展，虚拟制造技术在理论与实践方面均已取得长足进步。在国内，由于虚拟制造技术出现较晚，研究机构还很少。目前该技术在农业机械产品开发中的应用研究只有浙江大学、吉林大学、沈阳农业大学等高校进行了初步的探讨。

2.2 物联网技术应用

近几年，我国农业机械化发展速度显著提高，农业机械产品逐步向大型化、精准化、智能化和节约化的方向发展，加速了农业增长方式的转变和农业现代化进程。农业机械与物联网技术的融合，极大提升农业机械化作业过程中感知农作物信息、传递农业数据、优化系统与智能决策农业生产能力，有力推动农业机械化技术发展，可充分发挥土壤和作物的潜力，做到既满足作物生长发育的需要，又减少农业物资的投入，从而降低物资消耗、增加利润、保护生态环境，实现农业的可持续发展，为智慧农业的发展创造重要的条件。

目前，我国农机智能控制技术研究主要集中在精量播种施肥控制、精量喷药控制、农机具自动驾驶和农业机器人领域。农机物联网的应用将为今后的现代农业发展提供整体解决方案。

现在已经开发使用农业全程机械化云服务平台，其配套APP产品的开发应用可以为区域农业发展提供定位跟踪、作业监控、远程调度、运维管理、大数据分析、合作社管理、补贴结算、信息发布、培训教育等全方位的服务。

虽然农机物联网的应用还处于起始阶段，相信随着技术进步，精准农业生产离人们越来越近。

2.3 激光加工技术应用

激光加工技术以其高精度、高效率、切缝小、无噪声、切面光洁、平整度好、无需模具、低成本、可实现并行加工而得到广泛应用，在激光加工应用中，激光切割占到32%的市场份额。利用CAD/CAM软件，可实现智能化操作，极大地缩短加工时间，降低生产成本。随着社会对高质量农机产品需求的增长，以及农业现代化水平不断提高，这将加速激光切割技术在农机生产中的应用。

2.4 无人驾驶农机应用

无人驾驶拖拉机、无人驾驶打浆平地机、无人驾驶侧深施肥撒药高速插秧机、无人驾驶喷雾机等广为人知。这些无人驾驶农业机械的应用，在很大程度上摆脱了对人力的依赖，耕种、施肥的效率得以提升。

2019年11月7日，“超级拖拉机I号”以锂电池为动力，遥控及自动驾驶2种控制模式，国内首个“5G+智慧农机”示范应用场景在崇明区万禾有机农场千亩有机稻田里开展演示，远程指令下达后，无人驾驶收割机迅速进入金色的稻田，在稻浪中自动规划路线、自动转弯、自如进退、精准作业，娴熟高效地完成了一块块稻田的收割作业。操作方便、自动化程度高，可大幅节约人力成本。

无人驾驶农机可用于旋耕、起垄、翻地、耙地、播种、喷药、收割等作业领域。与此同时，无人农机技术的研发与推广，使农机产业、农民生活、农业发展发生巨大变化。在对农机作业效率要求越来越高的今天，无人驾驶农业机械将会迎来新的机遇及巨大的市场潜力。

2.5 无人机技术应用

在欧美、日本等发达国家应用较早，我国起步较晚，随着科技的不断进步，我国农业发展逐渐趋于集约化、精准化和智能化，应用无人机进行农业作业具有相当大的经济和社会价值。无人机因工作效率高、劳动力投入成本低等特点，在农情监测、信息采集和植保作业等方面具有突出的优势，农业植保被视为无人机最大的行业应用领域，将最先得到爆发式发展。今后应重点解决使用成本高、专业人员缺失、技术短板等问题。相信随着技术不断创新，国家扶持政策持续完善，无人机的利用将会越来越近普及。

3 发展趋势

根据我国目前农机发展现状，未来应全力提升主要农作物生产全程机械化技术、大力发展应用绿色环保机械化技术、进一步拓宽农机化发展领域。

3.1 全力提升主要农作物生产全程机械化技术

定位九大作物，水稻、玉米、小麦、马铃薯、棉花、油菜、花生、大豆及甘蔗；聚焦耕整、种植、植保、收获、烘干及秸秆处理6个环节；选择合适的农艺要求、工艺路线、技术模式、形成闭合环路，应坚持因地制宜、一机多用、机艺融合及科学合理配备原则，以探索全程机械化生产模式为目标。

3.2 大力发展应用绿色环保机械化技术

围绕“一控两减三基本”目标，因地制宜遴选推广农机化实用技术，推进农业可持续发展，推进机械装备与耕作制度的配套和技术优化集成；加强不同区域、不同栽培制度下深松技术试验验证；提高推广节水灌溉机械化技术；努力发展自走式喷杆施药技术和智能化装备精准施药技术，大力发展遥控飞行植保机械化技术；探索残膜回收机械化技术、提高机械捡拾效率、研究机械加工再利用的技术模式和整体解决方案；提升秸秆综合利用机械化技术，重点研究捡拾打捆及联合收获打捆技术，秸秆直接粉碎还田机械化技术及收获储运技术。

3.3 进一步拓宽农机化发展领域

从粮食作物机械化向经济作物机械化拓展，从种植业机械化向畜牧水产养殖业、设施农业、农产品初加工业机械化延伸，从平原地区机械化向丘陵山区机械化进军。着力解决畜牧养殖业、水产养殖业、设施农业、林果业、农产品业等产业机械化技术需求；丘陵山区及牧区机械化技术需求；发挥农机化技术对提高土地产出率、劳动生产率、资源利用率的驱动作用，促进农业机械化全面发展。

4 结语

虽然我国农业机械化技术取得长足进展，但在高端农机领域与国外仍有不小的差距。随着“中国制造2025”深入推进，作为重点发展领域之一的农机装备制造业，将迎来由大变强的重大机遇期，其新常态将以质量提升、技术进步为主旋律，科技创新将成为农机工业发展的主要动力。◇