升級農機不負春

www.58vigo.com    2022-05-10

文章來源：中國教育新聞網    作者：   文章類型：普通

曾經，我國農機裝備水平與國外相比，相差多少年？

以拖拉機這種代表農業機械設計和制造水平的典型產品來看，1970年美國開始采用拖拉機動力換擋技術，我國是2014年；1980年美國生產了250馬力拖拉機，我國是2015年；美國、法國等早在上個世紀就已經實現了全面機械化。

而今，400馬力無級變速拖拉機研發成功，終結了我國350馬力以上拖拉機需靠進口的歷史。我國的大型青飼料收獲機、采棉機等大型高端農機也取得了突破。據農業農村部統計，2020年全國農作物耕種收機械化率已達71％，水稻、小麥等主要糧食作物的機械化率已超過90％。

藏糧于地，更要藏糧于技?！拔覀儜酵七M全程全面機械化和農機1.0至農機4.0并行發展，分步實現國產農機產品的從無到有、從有到全、從全到好、從好到強?！奔执髮W生物與農業工程學院院長于海業說，這需要政校企多方凝聚，形成合力。

農機裝備“短板”在哪兒

——大農機差距明顯，小裝備質量不足

隨著農業產業結構調整、農村勞動力轉移和土地規?；洜I，農業機械化勢在必行。然而，大型高端農機產品供給不足，核心元器件高度依賴進口；中小農機裝備產量和質量不足，無法滿足多場景應用需求。

2022年中央一號文件中強調，要提升農機裝備研發應用水平，全面梳理短板弱項，加強農機裝備工程化協同攻關。

中國農業大學工學院院長宋正河分析，農機行業里有“一大一小”的說法，“大”指的是大型大馬力高端智能農機裝備，“小”指的是丘陵山區適用小型機械。

“在大農機方面，我們在材料、工藝、基礎元器件、智能化等方面與國外品牌裝備還存在明顯差距；在小型機械方面，產品作業適用性和作業效率還有待提高，有些區域還存在無機可用的局面?！彼握诱f。

揚州大學機械工程學院教授張瑞宏用“三多三少”來總結我國農機現狀：傳統常規、低端低效機械多，復式高效、現代高端機械少；動力機械多，配套機具少；種植業機械多，林牧漁加機械少。而在高效驅動、高速精準栽植、精密施肥播種以及智能養殖加工等領域，關鍵技術尚未完全突破。

“當前，農機領域從高校、科研院所到企業，都在認真、深入分析我國農機‘卡脖子’問題。我認為主要在4個方面?！庇诤I說，在高端智能農業裝備與技術方面，主要是高效大馬力動力換擋和無級變速拖拉機及關鍵技術；在核心零部件方面，還存在研發和可靠性提升問題；在農業智能傳感器方面，還存在集成化程度不高、核心元器件嚴重依賴進口；在智能化軟件設計方面，因農機產品種類、品種多，還需要通過一些基礎性、技術性研究來獲得和積累一些參數及模型。

在江蘇大學農業工程學院副院長徐立章看來，農機領域相較于被國外“卡脖子”的難題，我國更多的是存在“短板”問題?！拔覈鶈T遼闊，各地土壤氣候差異大，農作物品種多，農機需求差異大，農機農藝融合不夠是突出短板?！痹诖篑R力機械方面，我們已經能生產出400馬力的拖拉機，但市場容量有限；而針對小田塊、坡地、山地等作業場景及茶葉等經濟作物的農機裝備“無機可用、無好機用”現象仍非常突出。

分析原因，于海業認為，長期以來，我國農業領域研究基礎薄弱，農機科研基礎數據積累不夠，土壤、生物和機器相互作用研究不足，現代農業生產缺乏系統理論指導；農機農藝結合不夠緊密；多數企業創新能力不強；農機創新型人才不足等是重要制約因素。

農機1.0至4.0并行發展從哪兒發力

——因地制宜，打造政校企“創新聯合體”

當前，我國農機裝備有3000余種，覆蓋了主要農作物和經濟作物。其中，小麥、水稻等主要糧食作物已實現了90％的機械化率，玉米近50％的機械化率，而特色經濟作物如雜糧、甘蔗、柑橘等機械化程度較低，部分高山蔬菜作物等還存在著“無機可用”的問題。

當前，我國農機領域現狀是從1.0到4.0并行發展——農機1.0是從無到有階段，特點是機器代替人力和畜力；農機2.0是從有到全階段，特點是全程全面機械化；農機3.0是從全到好階段，特點是用信息技術提升農機化水平；農機4.0是從好到強階段，特點是自動化、智能化。近年來，高校在這些領域都有一定的探索和作為。

聚焦高端智能農機，于海業介紹，吉林大學以仿生工程為特色，在部分核心技術、關鍵零部件和農業智能傳感器等方面取得了突破。

“針對農作物病害、收獲期火災等信息探測難題，發現了典型生物體表感知機理，發明了微振信號仿生超敏傳感、精準識別、快速定位等感知關鍵技術，并研發出了感知器件。針對玉米等主糧作物研制了國際先進的東北玉米全價值仿生收獲關鍵技術與裝備。在關鍵零部件方面，開展仿生防粘、減阻、耐磨及防腐等前沿技術研究，開發了多元耦合減阻與耐磨新技術，助力農業裝備延壽增效?！庇诤I說。

稻麥種植工序煩瑣，大型機械多次進出，容易造成土壤板結。對此，揚州大學聚焦智能農機裝備的研發和應用，針對黃淮海平原稻麥種植主產區的需求，研發出了稻麥種植九工序智能化精準耕播機，以北斗導航定位，施種肥、旋耕滅茬等九道工序一次完成，出苗率提高10％—20％，單位面積增產5％—10％，目前已在江蘇、山東和新疆等地的多個大型農場示范應用。

“農機農藝融合是提高農機適應性和農業機械化水平的關鍵，也是我們學校最大的亮點?！睆埲鸷暾f，近年來，學校在農機無人駕駛、精準耕播、裝備集成等方面開展“卡脖子”核心技術攻關，以提升農機農藝契合度，切實提高農機裝備的核心競爭力。

針對普通水稻聯合收獲機收割頭季再生稻碾壓率高達50％以上，嚴重影響再生季產量等難題，江蘇大學收獲裝備研究院團隊聯合江蘇沃得農業機械股份有限公司研制了低碾壓再生稻聯合收獲機，精準識別收獲穗頭，保證留樁切割高度，碾壓率減少50％，再生季產量提高20％以上，獲得了農業農村部有關領導和種植大戶的認可。

不同的地形地貌及環境對農機的需求差異較大，宋正河認為，“應從糧食安全大局出發，全面挖掘全國各區域農業生產潛力，系統布局農機裝備研發、生產和推廣應用，打出‘組合拳’”。

“我們設有中國農業機械化發展研究中心，長期從事農業機械化發展戰略以及全國不同地區的農機化需求、布局和發展研究，為區域農業機械化發展和生產企業產品研發制造提供研究支撐?！彼握诱f，在東北黑土地，以保護性耕作技術與機具推廣和大型農機裝備智能化作業為重點，圍繞黃淮海小麥玉米主產區，重在打造現代化農業生產模式。圍繞南方丘陵山區，打造丘陵山地專用農機裝備及全程機械化生產體系。助力畜牧業發展，草業機械裝備、養殖裝備等也有一批科研人員作出了積極的努力和貢獻。

“裝備只有產業化才能發揮作用，尤其是農機裝備科技創新與產品研發，一定要與生產實踐相結合?！彼握诱f，中國農業大學工學院致力于將農民從繁重的農業勞動中解放出來，70年來，在農機裝備及相關領域，主要圍繞關鍵基礎共性技術研究、新產品設計研發和農業機械化發展研究3個層面開展；對標不同應用領域，農大除了承擔部委科技研發任務外，還主動跟地方政府對接，與行業企業對接，與地方農業院校合作，打造“創新聯合體”，以凝聚各方力量，發揮各自優勢。

如何助力我國農機裝備取得突破性進展

——引導科研人員圍繞行業產業創新

當前，我國農業勞動力減少速度快、幅度大，農業搶種搶收、應對極端氣候變化等，機械效率遠遠大于人工?？紤]綜合效益，農業機械化是必由之路。

“經歷長期特別是近20年的聚力發展與不斷努力，我國農業機械裝備與發達國家相比，差距在不斷縮小，但整體科技含量相對較低?！彼握诱f，對標國家重大戰略，從體制機制的角度，需系統改革科技評價機制和績效評價考核，引導鼓勵教師在實驗室內開展研究的基礎上，更多教師特別是青年教師帶領學生走進企業、走進田間地頭，推動研究與行業、產業、企業對接。

“高校的農業工程學科是面向行業的應用學科，必須關注行業發展，重點在于要從機具作業場景的需求特點出發，凝練共性關鍵技術，做好應用基礎研究?！毙炝⒄抡f，江蘇大學是為農機而生的高校，長期重視跟行業企業緊密合作，促進成果轉化，解決實際生產問題。此外，還要下功夫培養知農愛農人才，也是高校的首要任務，使學生真正投入到農機領域的創新中去，為行業發展提供人才保障。

在張瑞宏看來，農機學科是應用學科，農機學科的評價在于“成套農機要能種出有效益的田，設計的農機能不能為壯苗齊苗服務，能不能為省工省本服務，能不能為既減肥減藥又不減糧食產量服務”。

“高校應在集成創新上做大投入，以集成創新帶動關鍵技術創新?！睆埲鸷暾f，高度的集成創新必然涉及多個學科，多學科協同攻關才能辦成大事，要充分信任首席科學家，發揮他們的主觀能動性。學校要和農機企業、農場聯合開展技術攻關。學校的博士們要多往農村跑，學校的教師要多去企業，才能真正研發出支撐現代農業高質量發展的農機裝備。

“我們面臨的很多‘卡脖子’技術問題，歸根結底是基礎理論研究沒有跟上?！庇诤I說，大學是一個國家基礎研究的主力軍，要按照習近平總書記的重要指示精神，結合破“五唯”、建立新的人才評價體系，以鼓勵科研人員能坐住“冷板凳”，潛心基礎理論研究，撬動全局創新。同時，要以國家需求為導向，建設一支體現國家意志、服務國家需求、代表國家水平的戰略科技力量。要充分發揮高校各類科研平臺、國家科技項目的支持作用，學科交叉、協同作戰，盡快突破關鍵核心技術；從涉農人才培養來說，還要從國家層面上加大宣傳力度，打破“面朝黃土背朝天”的刻板印象，認識現代農業的魅力；面向新工科、新農科專業建設，需持續升級改造農機專業及農機學科，培養知農、強農、興農的創新型人才。

《中國教育報》2022年05月02日第1版

作者：本報記者 董魯皖龍 張東 梁丹