□趙玉成，秦心愛，蔡 洋，劉智豪

（河南省農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)中心 河南 鄭州450008）

近年來，隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械化、現(xiàn)代化的快速發(fā)展，我國多項(xiàng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)指標(biāo)位居世界前列。FAO公布的數(shù)據(jù)顯示，我國蔬菜產(chǎn)量總值約占世界總產(chǎn)量的1/2，穩(wěn)居世界首位?！半s交水稻之父”袁隆平院士培育的第二期超級雜交稻在河北省創(chuàng)下1 149.02 kg/667 m2的世界紀(jì)錄。隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化快速發(fā)展，我國實(shí)現(xiàn)了“用占世界7%的耕地養(yǎng)活占世界22%人口”的奇跡。這項(xiàng)奇跡離不開農(nóng)業(yè)機(jī)械化的大力支撐。

農(nóng)業(yè)機(jī)械化解決了農(nóng)村老齡化及年輕勞動力缺失、農(nóng)耕困難的問題，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率大幅提升、農(nóng)民收入穩(wěn)步增加。當(dāng)前，我國農(nóng)業(yè)正處于從傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)到現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的過渡階段。應(yīng)充分認(rèn)識農(nóng)業(yè)機(jī)械化在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)中扮演的角色和發(fā)揮的作用，通過對我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化應(yīng)用現(xiàn)狀的研究，提高農(nóng)業(yè)機(jī)械化對農(nóng)業(yè)的促進(jìn)作用，為農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展提供依據(jù)。

1 我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化現(xiàn)狀

1.1 農(nóng)業(yè)機(jī)械化配備水平現(xiàn)狀

現(xiàn)階段，我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要模式是以家庭為主的小規(guī)模種植。隨著種植精細(xì)化，我國已經(jīng)基本告別了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的“牛耕時代”，實(shí)現(xiàn)了小型、簡單型農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的普及。我國小型電動噴霧器、溫室農(nóng)用卷簾機(jī)、滴管灌溉技術(shù)等設(shè)備覆蓋率已經(jīng)相當(dāng)高。這些設(shè)備的推廣和應(yīng)用，在一定程度上提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，增加了農(nóng)民收入。由于農(nóng)戶耕作面積相對較小、高端機(jī)械化設(shè)備施展空間不足、農(nóng)民資金有限、農(nóng)業(yè)機(jī)械操作水平較低等，一些相對高端的機(jī)械化設(shè)備，如農(nóng)藥噴施無人機(jī)、水肥一體化技術(shù)、配備高端智能化、機(jī)械化智能溫室大棚等現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)機(jī)械普及率相對較低。綜合而言，與發(fā)達(dá)國家相比，我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平相對較低，我國農(nóng)業(yè)正處于從“牛耕時代”的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)到現(xiàn)代化、智能化、機(jī)械化農(nóng)業(yè)過渡的節(jié)點(diǎn)[1-2]。

1.2 高端農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備普及率較低的原因

與美國、荷蘭等農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)的國家相比，我國高端農(nóng)業(yè)機(jī)械化設(shè)備普及率相對較低。其主要原因是高端農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備價格昂貴，資金回籠速度相對較慢。同時，由于農(nóng)民的專業(yè)技能水平有限，高端農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備無法得到正確的操作和有效的維護(hù)，一旦損壞往往造成較大的損失。比如農(nóng)藥噴施無人機(jī)操作人員需要持證操作，一旦操作不慎墜落，將造成無人機(jī)直接報廢的后果。這極大打擊了農(nóng)民的購買積極性，從而影響高端農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的推廣與應(yīng)用[3-4]。

2 提高農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平的作用

2.1 農(nóng)業(yè)機(jī)械化可以大幅度降低糧食、蔬菜等農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)成本

據(jù)《全國農(nóng)產(chǎn)品成本收益資料匯編》顯示，我國水稻、玉米、小麥、大豆等主要農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)成本比美國高非常多，其中小麥、玉米的生產(chǎn)成本比美國高十幾倍甚至幾十倍。雖然自2004年以來，我國連續(xù)出臺了“糧食補(bǔ)貼”“保護(hù)農(nóng)耕田”等多個促進(jìn)農(nóng)業(yè)快速、平穩(wěn)發(fā)展的政策，但由于人工成本居高不下（農(nóng)忙時節(jié)部分地區(qū)技術(shù)性人工成本已經(jīng)高達(dá)200～300元/天），肥料、農(nóng)藥、灌溉用水等成本每年也有不同幅度的上漲，導(dǎo)致與農(nóng)業(yè)進(jìn)入高度機(jī)械化、現(xiàn)代化的發(fā)達(dá)國家相比，我國糧食、蔬菜等農(nóng)產(chǎn)品成本仍然較高。在我國主要農(nóng)作物逐步推進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化、智能化，勢必大幅度降低人工、用藥、用水、用肥等成本，從根本上降低糧食、蔬菜等農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)成本[5]。

2.2 農(nóng)業(yè)機(jī)械化可以大幅度提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率

農(nóng)作物機(jī)械化生產(chǎn)是一個國家農(nóng)業(yè)從傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向現(xiàn)代化的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。國外相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，19世紀(jì)80年代至20世紀(jì)60年代，美國完成了從傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向機(jī)械化農(nóng)業(yè)的全方位變革，極大地提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，不僅保證了本國農(nóng)產(chǎn)品的有效供應(yīng)，而且在一定程度上對世界糧食安全作出了較大貢獻(xiàn)。在20世紀(jì)對人類社會發(fā)展起主要推進(jìn)作用的20項(xiàng)重大工程中，農(nóng)業(yè)機(jī)械化排在第7位。

21世紀(jì)以來，我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平逐步提高，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率顯著提升。尤其是近幾年來，隨著谷物聯(lián)合收割機(jī)等糧食收割一體化技術(shù)、溫室自動卷簾機(jī)的全面推廣應(yīng)用以及無人機(jī)施藥技術(shù)的日益成熟與普及，大幅度解放了農(nóng)民的雙手。各地應(yīng)根據(jù)本地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，推進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化向高端化發(fā)展，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，提升農(nóng)民的收入水平。

2.3 農(nóng)業(yè)機(jī)械化可以有效提升農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)

雖然我國糧食、蔬菜生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了多年穩(wěn)定增長，但仍存在農(nóng)藥肥料過度使用造成殘留超標(biāo)的問題。尤其近幾年“毒蔬菜”“毒水果”等事件頻發(fā)，引發(fā)了人們對食品安全的關(guān)注。近年來國家修訂《農(nóng)藥管理?xiàng)l例》，出臺《食品安全法》等法律法規(guī)，規(guī)范農(nóng)民合理施用農(nóng)藥、化肥，嚴(yán)禁高毒、劇毒農(nóng)藥在蔬菜、水果、糧食生產(chǎn)上的施用，但是由于施藥器械相對落后、農(nóng)藥著落不均勻、不能有效規(guī)避采摘期等問題，農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)仍存在一定的風(fēng)險。

針對上述情況，可以將農(nóng)業(yè)機(jī)械化與現(xiàn)代化的人工智能技術(shù)相結(jié)合，組建作物智能管理及病蟲害智能防控體系。這一體系包括智能孢子監(jiān)測系統(tǒng)（通過對病原菌的孢子監(jiān)測，預(yù)測各種病害的始發(fā)期及暴發(fā)期）、智能蟲害監(jiān)測儀（包括太陽能智能捕蟲系統(tǒng)、昆蟲性信息素靶標(biāo)害蟲監(jiān)測系統(tǒng)）、小氣候監(jiān)測儀（包括溫度監(jiān)測器、濕度監(jiān)測器、風(fēng)向風(fēng)力監(jiān)測儀、光照監(jiān)測器）、土壤監(jiān)測儀（主要監(jiān)測土壤溫度、濕度、養(yǎng)分等指標(biāo)）、中央處理器、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、智能分析系統(tǒng)等，可以對農(nóng)作物病蟲害發(fā)生發(fā)展及氣候信息進(jìn)行全方位分析，結(jié)合作物對營養(yǎng)物質(zhì)的需求，制定合理的用藥、施肥及管理方案。然后，通過農(nóng)業(yè)機(jī)械化綜合作業(yè)方案，在合理時間點(diǎn)，對農(nóng)作物進(jìn)行飛機(jī)噴施低毒高效生物農(nóng)藥以及釋放天敵，采用滴灌、微噴技術(shù)對農(nóng)作物進(jìn)行科學(xué)灌溉施肥，實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物的綠色、無公害化生產(chǎn)。提升農(nóng)業(yè)的機(jī)械化水平，不僅為食品安全保駕護(hù)航，而且可以生產(chǎn)綠色、無公害農(nóng)產(chǎn)品，提升產(chǎn)品附加值和農(nóng)民收入。

2.4 農(nóng)業(yè)機(jī)械化可以促進(jìn)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境安全

農(nóng)藥、化肥、農(nóng)用灌溉水的不合理使用，給食品安全和環(huán)境帶來的威脅不容忽視。我國糧食產(chǎn)量約為世界產(chǎn)量的16%，但化肥施用量卻占到世界的1/3。過多化肥無法在土壤中有效降解，導(dǎo)致我國土壤酸化程度極其嚴(yán)重。我國每年化學(xué)農(nóng)藥施用量高達(dá)100多萬t，施藥方式仍以背負(fù)式噴霧器為主，不僅增加了農(nóng)民的勞動成本，而且利用率不到3成?；瘜W(xué)農(nóng)藥尤其是有機(jī)磷及有機(jī)磷之類難降解化學(xué)農(nóng)藥的過量使用，是造成農(nóng)業(yè)面源污染的主要原因。我國大部分農(nóng)田灌溉方式仍以大水漫灌為主，相關(guān)農(nóng)業(yè)機(jī)械利用率極其低下，不僅造成水資源大量浪費(fèi)，而且增加了土傳病害傳播的風(fēng)險。

針對上述情況，可以建設(shè)以農(nóng)業(yè)機(jī)械化為基礎(chǔ)的農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，采用水肥一體化技術(shù)進(jìn)行農(nóng)作物精準(zhǔn)施肥，不僅可以提高肥料利用率，降低對土壤的污染，而且可以有效提升水資源的利用率。在精準(zhǔn)施藥方面，采取無人機(jī)施藥、現(xiàn)代化彌霧機(jī)、智能拖拉機(jī)施藥等方式，可以大幅度提升農(nóng)藥的有效利用率，降低因農(nóng)藥過量使用導(dǎo)致的土壤污染、水源污染程度，使農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境得到有效保護(hù)。

3 當(dāng)前推進(jìn)我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化過程中遇到的主要問題

3.1 部分地區(qū)農(nóng)民知識水平有限，農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備推廣應(yīng)用受阻

我國是農(nóng)業(yè)大國，亦是國土面積大國。在相對發(fā)達(dá)的沿海地區(qū)，我國農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備推廣應(yīng)用普及率較高。在偏遠(yuǎn)的山區(qū)和高原地區(qū)，農(nóng)民知識水平普遍偏低，很多農(nóng)民識字較少，不會正確使用農(nóng)藥施用無人機(jī)、高端化農(nóng)藥施用彌霧機(jī)等設(shè)備。一些一輩子未離開過縣域的農(nóng)民從心理上也很難接受這些“新鮮玩意”。一些山區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展緩慢，山路盤旋崎嶇，谷物聯(lián)合收割機(jī)等大型農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備進(jìn)出極不便利，增加了農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備推廣應(yīng)用的難度。

3.2 農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備缺乏完善的操作規(guī)范流程

當(dāng)前，我國沒有從農(nóng)機(jī)設(shè)備購買、農(nóng)機(jī)設(shè)備持證上崗、農(nóng)機(jī)設(shè)備規(guī)范使用、農(nóng)機(jī)設(shè)備合理維護(hù)及推廣應(yīng)用等方面完善農(nóng)業(yè)機(jī)械現(xiàn)代化服務(wù)體系及操作流程。這也就導(dǎo)致絕大部分農(nóng)機(jī)設(shè)備持有者實(shí)際上對自己所持有的農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備并不夠熟悉，甚至在《農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的操作手冊》都沒完全弄明白的情況下就對其進(jìn)行操作，導(dǎo)致很多問題。首先，農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備因操作不當(dāng)、養(yǎng)護(hù)不規(guī)范而縮短使用年限或者直接損壞，造成較大損失，極大影響了農(nóng)戶購置的積極性[6]。其次，部分大型農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備本身具有一定的危險性，如果操作人員在機(jī)器操作及維護(hù)過程中不能正確操作，往往對人身安全造成一定的威脅。

3.3 農(nóng)機(jī)推廣體系不完善

我國農(nóng)產(chǎn)品種植種類極其豐富，各地農(nóng)業(yè)發(fā)展因當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展、扶持政策、地理環(huán)境等因素各有不同。我國農(nóng)業(yè)以家庭為基本單位，一個家庭擁有的種植面積一般不超過0.67 hm2。在人口集中的地區(qū)，一個家庭往往只有0.13 hm2甚至更少的土地，給現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的推廣應(yīng)用提出了新的挑戰(zhàn)。當(dāng)?shù)剞r(nóng)機(jī)設(shè)備推廣部門往往因經(jīng)費(fèi)有限、對新型現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)備的知識儲備不足、人手不夠、當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)發(fā)展相對落后等問題，無法形成針對本地區(qū)切實(shí)有效的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)設(shè)備推廣體系[7]，影響了現(xiàn)代化農(nóng)機(jī)設(shè)備在該地區(qū)的推廣。

3.4 現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備品控尚待提升

我國正處于從傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代化、智能化農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變的節(jié)點(diǎn)。近年來，我國人工智能技術(shù)、航天技術(shù)快速發(fā)展，在一定程度上推動了我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展，加快了我國農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備發(fā)展的步伐。與發(fā)達(dá)國家相比，由于原始設(shè)計、設(shè)備配件、裝配工藝良莠不齊等問題，我國農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備品控較差。

我國農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備應(yīng)用時間較短，尚缺乏時間、市場的驗(yàn)證，缺乏完整的使用、維護(hù)體系，導(dǎo)致大部分農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備每隔一段時間就需要維修，比如已經(jīng)相對成熟的谷物聯(lián)合收割機(jī)在糧食收割過程中出現(xiàn)問題的頻率較高。由于農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備普及率較低，一些配件生產(chǎn)廠商規(guī)模較小、配件儲備不足，往往導(dǎo)致農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備無法得到及時維修。一旦因維修而錯過農(nóng)忙時節(jié)，將嚴(yán)重影響農(nóng)民收入[8]。

4 提升農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平的措施

4.1 實(shí)行農(nóng)機(jī)購置補(bǔ)貼

現(xiàn)階段，我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化正處于起始階段。對于價格較高的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備，農(nóng)民往往處于觀望的態(tài)度。相關(guān)農(nóng)業(yè)部門可以通過采取農(nóng)機(jī)購置補(bǔ)貼等措施，降低農(nóng)民購買農(nóng)業(yè)機(jī)械的負(fù)擔(dān)，促進(jìn)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)機(jī)械普及。

4.2 開展農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備培訓(xùn)

依據(jù)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，在農(nóng)閑時節(jié)定期組織農(nóng)民進(jìn)行現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備操作規(guī)范、維護(hù)等專項(xiàng)技能培訓(xùn)，使農(nóng)民熟悉農(nóng)業(yè)機(jī)械的操作，降低農(nóng)業(yè)機(jī)械的維修率，提升農(nóng)民對農(nóng)業(yè)機(jī)械的認(rèn)可度[9]。

4.3 對高端化農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備實(shí)行政府采購

對于農(nóng)藥噴施無人機(jī)、施藥拖拉機(jī)、病蟲害智能檢測儀等需要專業(yè)技術(shù)人員操作且價格相對高昂的農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備，各地區(qū)農(nóng)業(yè)部門可以依據(jù)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)種植情況，結(jié)合風(fēng)俗民情實(shí)行政府采購，由專業(yè)人員在固定時間進(jìn)行病蟲害統(tǒng)防統(tǒng)治等操作。

4.4 建設(shè)高科技農(nóng)業(yè)機(jī)械化示范園區(qū)

為加快我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化步伐，政府相關(guān)部門可以招商引資，引導(dǎo)先進(jìn)企業(yè)在本地區(qū)建設(shè)農(nóng)業(yè)高科技示范園區(qū)。將農(nóng)業(yè)機(jī)械化與人工智能等現(xiàn)代化技術(shù)相結(jié)合，展現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化在提升農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)效率、提高農(nóng)作物品質(zhì)、提高農(nóng)民收入方面的優(yōu)勢，促進(jìn)我國農(nóng)業(yè)進(jìn)一步向機(jī)械化、現(xiàn)代化、智能化轉(zhuǎn)變。

4.5 建設(shè)機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)

在農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)，可以依據(jù)當(dāng)?shù)刈魑锏姆N植品種及規(guī)模，由政府牽頭，采用招商引資的方式，建設(shè)適合本地區(qū)推廣和應(yīng)用的機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)。這不僅可以解決農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備維護(hù)、維修困難的問題，帶動當(dāng)?shù)剞r(nóng)民購置農(nóng)業(yè)機(jī)械的積極性，而且可以促進(jìn)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展，解決當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的就業(yè)問題，從而帶動當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)水平提升[10-11]。

4.6 形成完整的農(nóng)機(jī)設(shè)備使用體系

部分現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備比較精細(xì)，操作難度較高。對于這類農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備，國家要盡快出臺相應(yīng)政策，加快推進(jìn)專業(yè)人員持證上崗。對于購置高端農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的企業(yè)或者個人，相關(guān)部門要聯(lián)合生產(chǎn)廠家開展設(shè)備正確操作及合理維護(hù)的培訓(xùn)。相關(guān)部門要出臺相應(yīng)政策，加強(qiáng)生產(chǎn)企業(yè)對農(nóng)機(jī)設(shè)備的質(zhì)保，要求企業(yè)按照比例預(yù)留一定數(shù)量的設(shè)備配件，為后期的維修和保養(yǎng)提供保障。

5 結(jié)束語

推進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化不僅可以提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，增加農(nóng)民收入，而且可以促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。當(dāng)前階段，我國應(yīng)因地制宜推進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化，逐步實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械全面覆蓋，實(shí)現(xiàn)從傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)變，守好“飯碗”，切實(shí)提升農(nóng)民收入水平。