宋乐见,随顺涛,刘 宇,郭 佳,梅林森,蒋辉霞,罗安妮,应 婧,吝祥根,邓立黎
(四川省农业机械研究设计院 四川 成都610066)
四川省是我国西南地区农业大省,是国内农业开发最早的地区之一,农机制造业起步较早。然而地处西南丘陵山区,坡地多、地块小而散、田块落差大,地形地貌跨度大,耕种作物种类繁多,套种现象普遍存在,多种不利因素的存在共同制约了四川省现代农业装备的发展[1]。现代农业装备是农业现代化和农业产业化的重要支撑,要加强农业装备的可持续发展,需立足“大农业、大农机”,全面掌握四川省现代农业装备发展存在的问题,系统分析急需解决的难点热点问题,根据四川丘陵山地实际情况,提出具有可操作、针对性的建议和对策,增强全省现代农业装备可持续发展能力,助力乡村振兴[2]。
“十三五”期间,四川省围绕现代农业装备的发展出台了《关于加快建设现代农业“10+3”产业体系 推进农业大省向农业强省跨越的意见》《四川省现代农业装备转型升级推进方案》《“四川制造”品牌提升三年行动计划(2019~2021)》《中国制造2025四川行动计划》《四川省农业机械化发展“十三五”规划》等政策[3],通过政策引领,农机装备总量持续增长,农机作业水平快速提高,农业生产已从主要依靠人力畜力转向主要依靠机械动力,进入了机械化为主导的新阶段。截止2020年,全省农机总动力超过4800万KW,主要农作物耕种收综合机械化率达63%,大宗经济作物全程机械化生产体系基本建立,设施农业、畜牧养殖、水产养殖和农产品初加工机械化取得新的突破,四川省正在实现农业大省向农业强省的跨越[4]。
“十三五”以来,四川省现代农业装备有了较大的发展,然而受地理条件、耕作制度和种植规模等因素的影响,导致省内农机装备发展还存在一些薄弱环节,这些关键点是影响四川省农业机械化发展的重要原因,要迎接挑战、攻克难点亟需解决以下问题。
四川省的农业经济占重要地位,从地形上看,全省山地占77.1%,丘陵占 12.9%,丘陵山地在地形中占主导,因此机械化农机作业一直颇受限制[5]。由于地形的限制,道路不通畅,且部分田地宽度、坡度等未达到“宜机化”的相关要求,农户种植作物较分散,导致现有农机装备无法下田;此外合作社农机存放用地缺乏相关政策的指导,农业机具库棚建设不足,使农业机具无正规用地存放,造成不必要的机器损耗[6]。
四川省现代农业装备基础研究较欠缺,创新能力不足,在农机装备关键环节的关键技术存在受制于人的情况;其次,全省农机科研机构数量不足,农机科研人员相对欠缺;科研项目小而散、连续性较差,财政渠道每年投入农机装备研发的资金不足,农机装备研发难出大成果,农机装备供给难以满足作物品种多样性、农艺生产复杂性的需求。整体创新能力弱,产学研推结合不够紧密,新成果转化及推广孵化能力较差。
典型的丘陵山区耕地特点,使得引进的相关农业装备无法直接使用,需根据实际情况进行优化改进,各种作物套种较广泛,作物成熟时间不一致性,现有农业装备的研发往往针对于特定种植模式和单一作物,缺乏具有“一机多用”功能的相应装备,导致农机的适应性较差;此外生产中存在的品种、种养方式与机械化生产不协调,从而制约了农机研发、推广应用和作业效率等。农艺的多样性和农机研制的单一性之间矛盾突出,农机农艺融合不够导致农机供给矛盾突出[7]。
各类农机装备的关键部件作为农业机械高效运作的重要技术支撑,是现代农业装备可持续发展的重要环节。部分科研院所存在“重样机试制,轻优化升级”的现象,后期研发再优化能力不足,升级能力较差,存在新研发农机粗旷使用的情况;农机装备研发过程只注重初步设计,缺少相关仿真模型理论方法的计算及实验数据的验证支撑,导致农业装备整体的可靠性、稳定性较差,从而影响整机作业效率,阻碍现代农业装备的可持续发展。
“十三五”以来,国家相关政策的出台,以大数据、信息感知为支撑的智能农机装备成为了农机装备新的发展方向。四川省也出台了相关智能农业装备发展政策,但具体政策的细化及实施等还需加强监管反馈力度,在土壤与动植物信息感知、关键零部件及整机试验检测等农机装备自动化、智能化关键核心技术方面还有欠缺;其次,整个“十三五”期间,国家重大重点研发计划“智能农机装备”专项项目支持总计306个,而四川省承担的只有8个,位列全国中下水平[8]。相关政策支持力度不够以及重大重点项目的缺失,共同影响了四川省智能农机装备发展的进程。
首先,进一步落实高标准农田建设的相关政策、规范、细则等,规范田地道路、田间宽度、长度以及坡度等相关要求,推动丘陵山地田地的合并,提高农业机械的适用性,加快本省“宜机化”改造,补齐丘陵山区机械化作业的短板;其次,落实设施农用地、新型农业经营主体建设用地、农业生产用电等相关政策,合理布局农机具存放和维修、农作物育秧育苗以及农产品产地烘干和初加工等农机作业服务配套设施,鼓励将必要的粮食晒场、烘干厂、各类农资农机场地纳入农用地管理范畴,从根本上加强农机作业基础设施建设[9]。
一是加大四川省现代农业装备基础研究投入力度,增强基础理论、基础材料、基础工艺的研发能力。支持省内高校及科研院所发挥四川现代农业装备协同创新中心的研发能力,围绕“10+3”中10大优势产业拓展自主创新能力,不断整合现代农业装备创新资源,形成“四川创造”具有本地特色的现代农业装备,提高四川现代农业装备的制造水平和创新能力;二是加强顶层设计和反馈评估能力,形成以高校和科研院所为创新研发前驱,企业为制造主体,市场为导向以及示范基地为试验推广的深度产学研推结合能力,孵化一批高水平的高新技术企业,持续提高创造创新能力,提升全省现代农业装备创造能力[10]。
首先,建立健全农机和农艺科技协作攻关机制,加强对农机农艺技术交叉学科的深入研究,促进农机农艺融合,探索建立科学合理、相互适应的农机作业规范和农艺标准,逐步形成农机与农艺深度结合的动态机制,形成适应四川丘陵山区地带田地分布不规范、作物套种广泛、成熟时期不一致等问题的现代复合型农业装备;其次,加大农业技能培训力度培育职业农民,在城乡一体化、推进城镇化、农村劳动力加快转移之际,加强农机农艺的培训力度,调整四川地区农机农艺培训机制,从而完善农机农艺深度融合体系。
一是加强高端人才的引进,通过在职硕士、博士的学历提升,博士后工作站的建立以及访问学者体系制度的健全,全面提高现有农机装备科研人员的基础理论和相关学科的再教育水平,增强农业装备关键环节关键部件的优化设计能力;二是落实农机装备质量可靠性的建设,建立健全农机装备检验检测认证体系,完善可靠性检测认证平台,提升现代农业装备关键部件及整机的安全性、可靠性及稳定性的实验能力及鉴定水平;三是完善示范基地的样机示范及问题反馈机制,通过对示范基地样机的调研和追踪,充分了解设备运行状态,根据反馈的信息及时对农业装备出现的问题进行汇总分析,从而对农业装备进行再优化、再提升。
首先,加大智能化农业装备政策实施的落实,加强以信息感知为基础的农机作业与精细生产管控应用基础技术,根据精细化生产的需求,以土壤湿度、温度、入土阻力、水势等数据为基础,完善农作物生产过程监测的精细生产调控,充分利用北斗系统、自组网络技术、机器视觉技术、主机与机具协同、路径跟踪与自动避障智能农机管理的关键技术。其次,结合“十四五”科技创新与产业发展形势,围绕“关键核心技术自主化、主导装备产品智能化、全程全面农业机械化”的相关要求,加强对应用基础、国家重大重点项目的投入力度。通过智能化农业装备政策的实施和国家重大重点项目双引擎的支撑,带动四川省智能农业装备的持续发展。