國內(nèi)某企業(yè)在中國國際農(nóng)業(yè)機(jī)械展覽會上發(fā)布的新品AC90大型甘蔗收獲機(jī)

長沙某公司研發(fā)的無人駕駛拖拉機(jī)原型機(jī)

農(nóng)業(yè)的根本出路在于機(jī)械化。時(shí)代的發(fā)展與我國復(fù)雜的地理地貌環(huán)境決定了必須走中國特色農(nóng)機(jī)智能化發(fā)展道路。黨的十九大提出實(shí)施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略，加快推進(jìn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化，對農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)業(yè)科技發(fā)展提出了更多更新更高要求。

經(jīng)過半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)已基本實(shí)現(xiàn)主要依靠人力轉(zhuǎn)向主要依靠機(jī)械動力的轉(zhuǎn)變，農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備產(chǎn)業(yè)有了長足的發(fā)展。

國內(nèi)農(nóng)機(jī)裝備技術(shù)發(fā)展迅猛

我國是世界農(nóng)機(jī)制造和使用大國，農(nóng)機(jī)裝備產(chǎn)業(yè)基本形成了大、中、小企業(yè)相結(jié)合的較完整的農(nóng)業(yè)裝備產(chǎn)業(yè)鏈，截至2019年底農(nóng)機(jī)企業(yè)總數(shù)超過8000家，形成了以中小企業(yè)為主，產(chǎn)品品類多，以山東、江蘇、河南、浙江為區(qū)域聚集優(yōu)勢的中國特色農(nóng)機(jī)裝備企業(yè)格局和發(fā)展模式，呈現(xiàn)骨干企業(yè)做大做強(qiáng)、中小企業(yè)向?qū)＞丶傲悴考涮追较虬l(fā)展的趨勢?？傮w規(guī)模約占全球30%，年國際貿(mào)易量約占全球總量的20%，2020年，規(guī)模以上企業(yè)營業(yè)收入2533.39億元，同比增長7.81%，農(nóng)機(jī)進(jìn)出口貿(mào)易總額104億美元，同比增長9.5%。但企業(yè)規(guī)模小、集中度低，年收入超過50億元企業(yè)不到5家，超過10億元企業(yè)不到20家，總體上處于歐美、日韓之后的第三方陣，缺乏具有國際競爭力和品牌影響力的企業(yè)，行業(yè)平均利潤水平僅為國際領(lǐng)先水平的1/10左右。

“十三五”以來，我國農(nóng)業(yè)裝備技術(shù)快速發(fā)展，形成了耕種管收及加工的技術(shù)及產(chǎn)品體系，形成了信息化、智能化的技術(shù)基礎(chǔ)，具備研發(fā)生產(chǎn)4000多種農(nóng)業(yè)裝備產(chǎn)品能力，支撐我國成為世界農(nóng)業(yè)裝備制造和使用大國，我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)進(jìn)入以機(jī)械化為主導(dǎo)的新階段，我國農(nóng)業(yè)裝備技術(shù)走出了一條大中小結(jié)合、農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合、裝備與信息融合的特色研發(fā)創(chuàng)新之路。全國農(nóng)作物機(jī)械化水平達(dá)到71%，關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)取得進(jìn)展，自動化、信息化、智能化等前沿及關(guān)鍵核心技術(shù)方面，技術(shù)持續(xù)迭代成熟，從實(shí)驗(yàn)室階段正向中試、產(chǎn)業(yè)化階段發(fā)展，部分已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用；在耕種管收智能田間作業(yè)裝備、農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地加工及儲運(yùn)、設(shè)施園藝及養(yǎng)殖裝備等農(nóng)業(yè)裝備方面，中小型農(nóng)業(yè)裝備實(shí)現(xiàn)了規(guī)?；a(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)及應(yīng)用，大型高性能裝備進(jìn)入中試驗(yàn)證階段，滿足了國內(nèi)90%以上的市場需求。

技術(shù)研發(fā) 多角度共同發(fā)力

農(nóng)業(yè)裝備信息化、智能化等應(yīng)用基礎(chǔ)研究緊跟發(fā)展趨勢。旱作作物栽植技術(shù)、農(nóng)作物生產(chǎn)過程監(jiān)測與水肥藥精量控制施用技術(shù)，奠定農(nóng)機(jī)作業(yè)與先進(jìn)農(nóng)藝技術(shù)協(xié)調(diào)融合理論基礎(chǔ)；農(nóng)機(jī)智能化技術(shù)、土壤植物和動植物對象信息感知與跟蹤技術(shù)、環(huán)境信息實(shí)時(shí)監(jiān)測、遠(yuǎn)程智能化自動測控等核心技術(shù)奠定農(nóng)業(yè)全程信息化和機(jī)械化技術(shù)體系基礎(chǔ)；作物葉片、個(gè)體、群體三個(gè)尺度養(yǎng)分、生理信息檢測技術(shù)，土壤水、鹽和養(yǎng)分檢測技術(shù)，農(nóng)業(yè)復(fù)雜環(huán)境下信息低能耗、低成本和穩(wěn)定傳輸技術(shù)等研發(fā)實(shí)現(xiàn)了基于實(shí)測信息和滿足植物生長需求的物聯(lián)網(wǎng)肥、水、藥精準(zhǔn)管理和設(shè)施協(xié)同調(diào)控。

田間作業(yè)裝備技術(shù)向大型化、多功能、智能化發(fā)展。取得了大型動力、復(fù)式整地、變量施肥、精量播種、高效收獲等關(guān)鍵技術(shù)的突破，形成了適應(yīng)不同農(nóng)藝與生產(chǎn)規(guī)模的配套糧食全程作業(yè)裝備配套體系，技術(shù)延伸拓展應(yīng)用于棉花、番茄、甘蔗、花生、馬鈴薯等優(yōu)勢經(jīng)濟(jì)作物環(huán)節(jié)裝備；重型拖拉機(jī)實(shí)現(xiàn)了節(jié)能柴油機(jī)、無級變速傳動技術(shù)應(yīng)用開發(fā)，加快推動我國大型拖拉機(jī)自主化發(fā)展；基于北斗系統(tǒng)的農(nóng)機(jī)導(dǎo)航與自主作業(yè)技術(shù)推動無人智能農(nóng)機(jī)發(fā)展；10kg / s及以上大喂入量谷物聯(lián)合收割機(jī)實(shí)現(xiàn)智能化，與世界主流技術(shù)平齊；玉米收獲機(jī)實(shí)現(xiàn)高含水率籽粒收獲；采棉機(jī)高效采棉頭、智能控制系統(tǒng)等關(guān)鍵零部件實(shí)現(xiàn)自主化，3行采棉機(jī)滿足小規(guī)模棉花收獲需要，6行大型采棉機(jī)實(shí)現(xiàn)采棉打包一體化；飼草、甘蔗、花生、甜菜、橡膠、枸杞、紅棗等經(jīng)濟(jì)作物收獲技術(shù)裝備逐步示范應(yīng)用；蔬菜嫁接機(jī)器人、智能施肥施藥機(jī)械、基于機(jī)器視覺識別技術(shù)的田間除草機(jī)器人、農(nóng)田施藥無人機(jī)、果蔬采摘機(jī)器人等實(shí)現(xiàn)示范應(yīng)用。

設(shè)施園藝及農(nóng)產(chǎn)品加工裝備技術(shù)成套化、集約化、綠色化發(fā)展。在低碳環(huán)控型溫室和高光效輕簡溫室結(jié)構(gòu)及配套設(shè)施、節(jié)能與綠色能源利用、環(huán)境調(diào)控技術(shù)，以及精細(xì)耕整地、精量播種、育苗嫁接、肥水一體化等高效生產(chǎn)配套裝備方面取得突破，提升了設(shè)施結(jié)構(gòu)的抗逆性能、能源與資源利用效率、智能化控制水平；在節(jié)能節(jié)地型新型養(yǎng)殖設(shè)施、環(huán)境調(diào)控、養(yǎng)殖數(shù)字化監(jiān)控與遠(yuǎn)程管理、飼料營養(yǎng)加工及快速溯源與在線檢定、個(gè)性化飼喂設(shè)備、養(yǎng)殖場廢物環(huán)保處理等豬、雞、水產(chǎn)、奶牛養(yǎng)殖成套技術(shù)與設(shè)施設(shè)備取得突破，提升養(yǎng)殖集約化、機(jī)械化、智能化水平；研發(fā)了果蔬產(chǎn)地清潔、農(nóng)特產(chǎn)品節(jié)能干燥、果蔬及棉花等在線檢測與分選分級、牛羊自動化屠宰及畜禽分割等技術(shù)裝備，提升農(nóng)產(chǎn)品自動化、智能化技術(shù)水平，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效。

智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)由試驗(yàn)走向產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。新一代信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的融合發(fā)展，創(chuàng)新形成了以農(nóng)業(yè)傳感器、農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)、農(nóng)業(yè)人工智能和農(nóng)業(yè)機(jī)器人等為代表的智慧/智能農(nóng)業(yè)技術(shù)體系；農(nóng)業(yè)環(huán)境信息傳感器和儀器儀表實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化開發(fā)，支撐大田作業(yè)監(jiān)測和溫室智能化發(fā)展；農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)研究在結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)收集、整理、匯聚、分析等方面取得突破，支撐了“互聯(lián)網(wǎng)+”農(nóng)機(jī)作業(yè)等云服務(wù)平臺發(fā)展；“無人農(nóng)場”、智慧種植、智慧養(yǎng)殖實(shí)現(xiàn)集成應(yīng)用，阿里云ET大腦、京東神農(nóng)大腦探索人工智能養(yǎng)豬，實(shí)現(xiàn)了豬舍環(huán)境智能監(jiān)控、豬只狀態(tài)智能判斷、飼料按需投喂等功能，提升了母豬年生產(chǎn)能力3頭，死淘率降低了3%左右；“無人農(nóng)場”基于北斗導(dǎo)航技術(shù)集成耕種管收智能作業(yè)裝備，實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物生長全程自動監(jiān)控及作業(yè)決策，成為智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展的一種實(shí)現(xiàn)方式。

農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備科技發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)

新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革廣泛并深刻影響科技創(chuàng)新，新一代信息、生物、人工智能、先進(jìn)制造等技術(shù)滲透融合，鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略、農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化深入推進(jìn)，我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及農(nóng)業(yè)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展將進(jìn)入新的發(fā)展階段，農(nóng)業(yè)裝備面臨新需求、新機(jī)遇、新挑戰(zhàn)。

農(nóng)業(yè)裝備加快向信息化、智能化轉(zhuǎn)型升級，實(shí)現(xiàn)技術(shù)及裝備自主可控，掌握產(chǎn)業(yè)發(fā)展主導(dǎo)權(quán)，以高水平科技供給保障產(chǎn)業(yè)安全。

推進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)向智慧農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變。世界農(nóng)業(yè)發(fā)展和國內(nèi)外信息技術(shù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)、精準(zhǔn)作業(yè)技術(shù)與裝備、農(nóng)業(yè)機(jī)器人、農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)等信息技術(shù)和產(chǎn)品已經(jīng)成為重要的農(nóng)業(yè)投入品，能顯著提高農(nóng)業(yè)資源利用率、土地產(chǎn)出率、勞動生產(chǎn)率和生產(chǎn)經(jīng)營管理水平。大力發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)，以裝備為載體，以信息和知識為要素，通過互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、智能裝備等現(xiàn)代信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)深度交叉融合，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)由“機(jī)器替代人力”“電腦替代人腦”的轉(zhuǎn)變，將大幅度提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率、效能、效益，促進(jìn)區(qū)域均衡，引領(lǐng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展。

確保國家糧食安全和重要農(nóng)產(chǎn)品有效供給。保障農(nóng)業(yè)產(chǎn)出高效、產(chǎn)品安全、環(huán)境友好，關(guān)乎我國農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化發(fā)展全局，迫切要求利用先進(jìn)技術(shù)及裝備、科學(xué)生產(chǎn)方式，解決“誰來種地”“怎么種地”“如何種好地”的高產(chǎn)農(nóng)田、高效投入、高產(chǎn)生產(chǎn)、精細(xì)管理等現(xiàn)實(shí)制約難題，并滿足長期產(chǎn)能及產(chǎn)量發(fā)展需求；同時(shí)，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，我國人均農(nóng)業(yè)產(chǎn)值僅為1000美元左右，與美國的7萬美元、歐洲的5~6萬美元、日本與韓國的3-5萬美元相比，產(chǎn)出效益差距很大，因此，迫切需要發(fā)展高質(zhì)高效農(nóng)業(yè)裝備，構(gòu)建農(nóng)業(yè)全程信息化和機(jī)械化技術(shù)體系，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)精耕細(xì)作與現(xiàn)代物質(zhì)裝備相輔相成，不斷提高勞動生產(chǎn)率和土地產(chǎn)出率水平。

保障資源高效利用和可持續(xù)發(fā)展。農(nóng)業(yè)自然資源相對短缺是我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的主要制約因素，我國總?cè)丝谡际澜绲?2%，然而支撐農(nóng)業(yè)的耕地、水、草原等關(guān)鍵基本要素占有水平極低。耕地只占到世界的9%，人均面積是世界平均水平的1/3；水資源占世界的6%，人均水資源擁有量僅為世界平均水平的1/4；人均草原面積僅為世界的1/2；支撐農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的機(jī)械動力燃料、化肥等來源的石油資源人均水平更低，只占到世界的1/15，且總量有限，而我國田間作業(yè)畝均動力是美國的6倍。另外，全球氣候變化將對資源可持續(xù)利用、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生態(tài)具有重要的影響。農(nóng)業(yè)裝備能夠極大地提高資源利用率，推動農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，通過高效節(jié)水排灌、施肥、施藥技術(shù)及裝備應(yīng)用，可提高水肥藥利用率30%以上；通過土地工程化整理，改造中低產(chǎn)田，形成儲備耕地2億畝以上，實(shí)現(xiàn)耕地可持續(xù)利用。

發(fā)展自主可控現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備產(chǎn)業(yè)。國際主要跨國農(nóng)機(jī)企業(yè)已全面進(jìn)入中國，搶占高端市場，國外企業(yè)產(chǎn)品占我國拖拉機(jī)市場份額20%、履帶式水稻收獲機(jī)30%、采棉機(jī)70%、高速插秧機(jī)95%。實(shí)踐證明，市場換不來技術(shù)反而丟掉了市場，依靠進(jìn)口設(shè)備解決不了我國地貌多樣、農(nóng)藝繁雜的國情，反而抬升了綜合成本。關(guān)鍵核心技術(shù)和重大裝備依賴進(jìn)口可嚴(yán)重威脅我國糧食和產(chǎn)業(yè)安全。必須堅(jiān)持走中國特色農(nóng)業(yè)裝備自主創(chuàng)新的發(fā)展道路，加速信息、生物、新材料、先進(jìn)制造等技術(shù)應(yīng)用，促進(jìn)智能技術(shù)變革，實(shí)現(xiàn)技術(shù)、產(chǎn)品、品牌、標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)業(yè)組織、商業(yè)模式的全產(chǎn)業(yè)鏈多元融合創(chuàng)新，推進(jìn)裝備智能化、產(chǎn)業(yè)高端化發(fā)展，構(gòu)筑產(chǎn)業(yè)國際競爭新優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)技術(shù)及裝備自主可控，在新一輪產(chǎn)業(yè)變革中掌握關(guān)鍵核心技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展主導(dǎo)權(quán)，發(fā)展具有國際市場競爭力的企業(yè)，保障現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)安全。

智能農(nóng)機(jī)

我國農(nóng)機(jī)發(fā)展的措施建議

實(shí)施新一代智能農(nóng)業(yè)裝備科技創(chuàng)新工程。新一代智能農(nóng)業(yè)裝備是鄉(xiāng)村振興、制造強(qiáng)國的重大戰(zhàn)略重點(diǎn)，也是國際產(chǎn)業(yè)技術(shù)競爭方向。要統(tǒng)籌糧經(jīng)飼、農(nóng)林牧漁、種養(yǎng)加等，以智能制造、智能裝備、智能管理、智能服務(wù)為主線，重點(diǎn)開展動植物生長智能調(diào)控、高效智能作業(yè)裝備、遠(yuǎn)程運(yùn)維與管理、智能作業(yè)機(jī)器人技術(shù)系統(tǒng)，以及關(guān)鍵零部件及整機(jī)智能設(shè)計(jì)、高性能材料與制造技術(shù)研發(fā)，以及動力換擋、無級變速、動植物生長與環(huán)境信息感知傳感器、農(nóng)機(jī)工況及作業(yè)質(zhì)量傳感器、高效采收與清選部件、智能操控系統(tǒng)等研發(fā)，發(fā)展耕種管收智能作業(yè)農(nóng)機(jī)裝備，發(fā)展畜禽、水產(chǎn)等智能養(yǎng)殖裝備與設(shè)施，發(fā)展農(nóng)林產(chǎn)品、畜禽產(chǎn)品、水產(chǎn)品等貯、運(yùn)、加工智能裝備與設(shè)施，發(fā)展農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息服務(wù)產(chǎn)品及設(shè)施，形成自主可控技術(shù)產(chǎn)品體系，并推進(jìn)智慧農(nóng)場/牧場/漁場、工廠化農(nóng)業(yè)等智能農(nóng)業(yè)生產(chǎn)重大應(yīng)用示范，保障國家糧食安全。

構(gòu)建新型農(nóng)業(yè)裝備產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新體系。統(tǒng)籌創(chuàng)新戰(zhàn)略、創(chuàng)新體系和創(chuàng)新能力建設(shè)，依托農(nóng)業(yè)裝備產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟形成的產(chǎn)學(xué)研合作體制機(jī)制，打造具有國際一流研發(fā)能力和水平的國家農(nóng)業(yè)裝備技術(shù)創(chuàng)新中心，加強(qiáng)應(yīng)用基礎(chǔ)研究及科技基礎(chǔ)工作，系統(tǒng)謀劃中長期農(nóng)業(yè)裝備戰(zhàn)略前沿、關(guān)鍵核心技術(shù)、卡脖子技術(shù)及重大智能裝備創(chuàng)新重大任務(wù)，培育戰(zhàn)略性科技力量；著力形成新一代智能農(nóng)業(yè)裝備技術(shù)、產(chǎn)品體系，加快培育具有國際競爭力骨干企業(yè)，發(fā)展專精特新中小企業(yè)，構(gòu)建適應(yīng)國情、立足產(chǎn)業(yè)、協(xié)同高效、支撐發(fā)展的產(chǎn)學(xué)研用深度融合的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新體系，掌握科技與產(chǎn)業(yè)競爭主動權(quán)、主導(dǎo)權(quán)，支撐產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級高質(zhì)量發(fā)展。

健全農(nóng)業(yè)裝備科技與產(chǎn)業(yè)政策體系。圍繞創(chuàng)新驅(qū)動產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，打造引領(lǐng)性優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)，從技術(shù)創(chuàng)新、生產(chǎn)制造、應(yīng)用推廣等維度形成新的、更有針對性、相互銜接的科技與產(chǎn)業(yè)政策，發(fā)揮政策協(xié)同合力。從財(cái)政投入、基地平臺等方面加大力度支持基礎(chǔ)前沿技術(shù)、關(guān)鍵核心技術(shù)、重大裝備等產(chǎn)學(xué)研協(xié)同、跨領(lǐng)域跨行業(yè)融合創(chuàng)新，形成以支持鼓勵創(chuàng)新為重點(diǎn)的科技政策體系；進(jìn)一步加大和優(yōu)化農(nóng)機(jī)購置補(bǔ)貼政策，拓展信貸、保險(xiǎn)等政策，形成以優(yōu)化結(jié)構(gòu)、提升能力為導(dǎo)向的應(yīng)用推廣政策體系；優(yōu)化投資、稅收、金融等支持政策，引導(dǎo)社會資本參與重大科技成果產(chǎn)業(yè)化，鼓勵企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，布局發(fā)展創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)集群，形成以提升產(chǎn)業(yè)鏈水平為導(dǎo)向的工業(yè)政策體系；研究提出技術(shù)管理清單，以及信息安全審查制度，不斷完善關(guān)稅、貿(mào)易、知識產(chǎn)權(quán)等政策，構(gòu)建安全可控的保障政策。