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　　新中國農(nóng)業(yè)機械化事業(yè)的發(fā)展與進步

資料圖

農(nóng)業(yè)機械化是轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式、提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力的物質(zhì)基礎(chǔ)，是實施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的重要支撐。沒有農(nóng)業(yè)機械化，就沒有農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化。新中國成立70年來，我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式實現(xiàn)了以人畜力為主向機械作業(yè)為主的跨越，2018年，全國農(nóng)作物耕種收綜合機械化率超過67%。農(nóng)業(yè)機械化的持續(xù)快速發(fā)展，顯著增強了農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力，加快了農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化進程。

一、農(nóng)機化基礎(chǔ)性工作

經(jīng)過70年的努力，我國建立了較為完善的農(nóng)機化科研創(chuàng)新體系，探索了一批主要農(nóng)作物機械化生產(chǎn)模式，制定了一系列農(nóng)機化技術(shù)與管理標準。

（一）組建了較完善的農(nóng)機化科研創(chuàng)新體系

1959年，毛澤東在《黨內(nèi)通訊》中指出“農(nóng)業(yè)的根本出路在于機械化”“每省每地每縣都要設(shè)一個農(nóng)具研究所，集中一批科學技術(shù)人員和農(nóng)村有經(jīng)驗的鐵匠和木匠，搜集全省、全地、全縣各種比較進步的農(nóng)具加以比較、加以試驗、加以改進，試制新式農(nóng)具”。此后，在全國構(gòu)建了國家級、省級、市級、縣級等較為完備的研究開發(fā)、生產(chǎn)制造、推廣應用、維修培訓和人才培養(yǎng)的農(nóng)機化科研創(chuàng)新體系。

國家級單位有中國農(nóng)業(yè)機械化科學研究院、農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機械化研究所和農(nóng)業(yè)部規(guī)劃設(shè)計研究院，省級農(nóng)機研究單位有21家，主要面向行業(yè)開展應用基礎(chǔ)和共性關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)，為企業(yè)提供新產(chǎn)品、新技術(shù)和轉(zhuǎn)化服務(wù)。1999年，國家科技體制改革，部分科研院所轉(zhuǎn)企、歸并或撤銷，大學學科調(diào)整。

2004年，《中華人民共和國農(nóng)業(yè)機械化促進法》頒布實施，支持有關(guān)科教機構(gòu)加強農(nóng)業(yè)機械化科學技術(shù)研究，支持農(nóng)業(yè)機械科研、教學與生產(chǎn)、推廣相結(jié)合。2010年， 國務(wù)院頒布《關(guān)于促進農(nóng)業(yè)機械化和農(nóng)機工業(yè)又好又快發(fā)展的意見》，支持農(nóng)機制造企業(yè)和科研院所建設(shè)企業(yè)技術(shù)中心、實驗室和工程中心，支持高等院校加強農(nóng)機工程學科建設(shè)。

2018年，國務(wù)院頒布《關(guān)于加快推進農(nóng)業(yè)機械化和農(nóng)機裝備產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型 升級的指導意見》，釋放了全面推進農(nóng)業(yè)機械化的重大信號，支持增強科研院所原始創(chuàng)新能力，完善以企業(yè)為主體、市場為導向的農(nóng)機裝備創(chuàng)新體系，推進農(nóng)機裝備創(chuàng)新中心、產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟建設(shè)。

在政策引導下，國家不斷加大農(nóng)機科研投入，較為完善的農(nóng)機化科研創(chuàng)新體系逐步形成。國家級平臺方面，建設(shè)了土壤植物機器系統(tǒng)技術(shù)、拖拉機動力系統(tǒng)等企業(yè)國家重點實驗室，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機械裝備國家工程實驗室、太陽能干燥國家地方聯(lián)合工程實驗室、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備國家地方聯(lián)合工程研究中心等國家工程實驗室（研究中心），以及農(nóng)業(yè)機械、農(nóng)業(yè)智能裝備、農(nóng)業(yè)信息化、草原畜牧業(yè)裝備、 種子加工裝備、糧食加工裝備、農(nóng)產(chǎn)品智能分選裝備等國家工程技術(shù)研究中心。

農(nóng)業(yè)農(nóng)村部成立了全國農(nóng)機化科技創(chuàng)新專家組和主要農(nóng)作物生產(chǎn)全程機械化推進行動專家指導組，同時，“十三五”期間國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系中大幅增加農(nóng)機崗位專家，實現(xiàn)了50個產(chǎn)業(yè)體系全覆蓋，體系機械化研究室基本設(shè)置2個機械化崗位。

組建了農(nóng)業(yè)農(nóng)村部現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備學科群和設(shè)施農(nóng)業(yè)工程學科群，啟動農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全程機械化科研基地和大田種植數(shù)字農(nóng)業(yè)試點等項目，初步形成 “實驗室—科研試驗基地—觀測實驗站”的農(nóng)機化科技創(chuàng)新平臺體系。地方政府以及相關(guān)行業(yè)協(xié)會也構(gòu)建了一批部、省、行業(yè)性重點實驗室和工程研究中心。

（二） 構(gòu)建了主要農(nóng)作物機械化生產(chǎn)模式

新中國成立初期，為盡快恢復和發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，國家大力推廣實用農(nóng)業(yè)機械，增補舊式農(nóng)具，積極推廣新式農(nóng)具。從農(nóng)具改革著手，由排灌機械逐步發(fā)展至包括種植業(yè)在內(nèi)的各種機械。

當時農(nóng)村經(jīng)濟條件落后，農(nóng)業(yè)機械化優(yōu)先推廣半機械化農(nóng)具和小型動力機械，動力機械重視手扶拖拉機、小功率排灌機械和農(nóng)副產(chǎn)品加工機械的研制推廣。建立了一批機械化程度較高的農(nóng)場，采取機械化耕作方法，實行深耕和密植等技術(shù)措施。

1979—1995年，農(nóng)業(yè)機械由單一的國家投入經(jīng)營轉(zhuǎn)為多種所有制形式，允許農(nóng)民個人或聯(lián)戶根據(jù)生產(chǎn)需要和收益自主選擇、投資和經(jīng)營農(nóng)機，農(nóng)民成為農(nóng)業(yè)機械投資和經(jīng)營主體。農(nóng)民所購機具主要是構(gòu)造簡單、價格便宜、功能單一的手扶拖拉機、小型排灌機械和農(nóng)產(chǎn)品加工機械，農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展主要在農(nóng)村運輸、耕整地、抽水排灌、農(nóng)副產(chǎn)品加工等領(lǐng)域。

1996—2003年，我國工業(yè)化、城鎮(zhèn)化和市場化進程加快，農(nóng)村勞動力大量轉(zhuǎn)移，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)勞動力短缺問題逐漸顯現(xiàn)，大中型拖拉機、聯(lián)合收割機等農(nóng)業(yè)機械研發(fā)生產(chǎn)加快發(fā)展，以聯(lián)合收割機跨區(qū)作業(yè)為代表的農(nóng)機社會化服務(wù)模式逐漸發(fā)展，并向跨區(qū)機播、機插、機耕等環(huán)節(jié)延伸，從小麥生產(chǎn)向水稻、玉米等作物拓展，一批技術(shù)含量高、綜合性能強的大型農(nóng)機具應運而生，農(nóng)作物機械化生產(chǎn)模式發(fā)生變革。

2015年以來，農(nóng)業(yè)部實施主要農(nóng)作物生產(chǎn)全程機械化推進行動，建設(shè)全程機械化示范縣，加快推進糧棉油糖等主要農(nóng)作物生產(chǎn)耕、種、管、收及產(chǎn)后處理全程機械化，果菜茶等經(jīng)濟作物、畜禽水產(chǎn)養(yǎng)殖、農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用等領(lǐng)域機械化加快發(fā)展。

在農(nóng)作物機械化生產(chǎn)方面，圍繞玉米、水稻、油菜、棉花、馬鈴薯、牧草、花生、甘蔗、蘋果和茶葉等大宗農(nóng)作物機械化生產(chǎn)需求，開展了機械化關(guān)鍵技術(shù)、機械化技術(shù)體系集成、區(qū)域機械化共性技術(shù)、設(shè)施種植養(yǎng)殖裝備、農(nóng)業(yè)工程模式與農(nóng)業(yè)裝備適用性評價等研究，構(gòu)建了覆蓋不同種植制度、生產(chǎn)規(guī)模的技術(shù)模式、工程模式和技術(shù)路線。

在區(qū)域機械化方面，形成了適宜北方一年兩熟小麥、玉米輪作地區(qū)的周年秸稈覆蓋免耕播種模式和周年秸稈覆蓋少（免）耕播種模式，適宜北方一年一熟區(qū)玉米種植的秸稈覆蓋少耕等模式，適宜黃土高原一年一熟區(qū)以種植小麥、玉米為主的秸稈覆蓋免耕播種等模式，適宜東北冷涼壟作區(qū)以種植玉米、大豆為主的留高茬原壟淺旋滅茬播種技術(shù)模式，適宜水旱輪作區(qū)以種植水旱兩作的稻麥 （油）輪作和稻薯輪作等多種技術(shù)模式。

（三）制定了農(nóng)機化技術(shù)與管理標準體系

我國農(nóng)機化標準體系經(jīng)歷從單一種類到全面覆蓋、從強調(diào)數(shù)量到重視技術(shù)內(nèi)容發(fā)展歷程，標準數(shù)量和質(zhì)量體系日臻完完善。

20世紀50—60年代，制定了我國第一個農(nóng)機化標準《國營機械化農(nóng)場機務(wù)工作規(guī)章》，后續(xù)制定了《農(nóng)業(yè)拖拉機駕駛員、修理工技術(shù)標準》《拖拉機作業(yè)標準工作量折合系數(shù)和地塊、土質(zhì)差別系數(shù)》等。

20世紀80—90年代，發(fā)布《農(nóng)業(yè)機械修理工技術(shù)等級標準》，標志著農(nóng)機化標準制定修訂工作全面恢復，其后陸續(xù)制定了一批針對不同型號農(nóng)機的修理質(zhì)量標準，如GB/T5262—1985 《農(nóng)業(yè)機械試驗條件測定方法的一般規(guī)定》和 GB/T5667—1985 《農(nóng)業(yè)機械生產(chǎn)試驗方法》。1996年，全國農(nóng)機標準化技術(shù)委員會農(nóng)機化分技術(shù)委員會成立，開展了農(nóng)機化標準體系研究。

1997年提出了農(nóng)機化標準體系框架，包括農(nóng)機管理、農(nóng)機運用、農(nóng)機修理、試驗鑒定、安全監(jiān)理、農(nóng)機技術(shù)推廣、市場銷售、農(nóng)機科研、教育培訓、計劃統(tǒng)計和農(nóng)機信息等11個體系。農(nóng)業(yè)部和財政部1999年啟動實施農(nóng)業(yè)行業(yè)標準專項計劃，重點建設(shè)農(nóng)機基礎(chǔ)標準、作業(yè)質(zhì)量、質(zhì)量評價技術(shù)規(guī)范和新型農(nóng)機產(chǎn)品標準。

2001年農(nóng)業(yè)部 “無公害食品行動計劃”實施，以農(nóng)產(chǎn)品加工技術(shù)為切入點，探索制定無公害稻米、粉絲、乳粉和小麥粉的加工技術(shù)規(guī)范標準。2004年，啟動新一輪農(nóng)機化標準體系研究，包括農(nóng)機化基礎(chǔ)標準、技術(shù)服務(wù)標準和技術(shù)管理標準3個分體系，試驗鑒定、作業(yè)服務(wù)、安全管理等17個環(huán)節(jié)和領(lǐng)域，質(zhì)量評價、作業(yè)質(zhì)量、安全運行等42個標準類型。

為了加強農(nóng)機化發(fā)展進程分析評價，制定了《農(nóng)業(yè)機械化水平評價第1部分：種植業(yè)》標準；根據(jù)農(nóng)機社會化服務(wù)組織發(fā)展需要，制定了數(shù)十項農(nóng)機作業(yè)質(zhì)量標準；為強化農(nóng)機部門履行拖拉機安全監(jiān)管職能，制定了拖拉機號牌、駕駛證證件等安全監(jiān)理標準；針對鑒定行業(yè)評價產(chǎn)品質(zhì)量需要，發(fā)布了一批產(chǎn)品質(zhì)量評價規(guī)范標準；配合購機補貼政策實施，制定了《農(nóng)業(yè)機械分類》基礎(chǔ)標準。

2009年，發(fā)布了《農(nóng)業(yè)機械化標準體系建設(shè)規(guī)劃（2010—2015）》，構(gòu)建了我國農(nóng)機化標準體系，分基礎(chǔ)標準、技術(shù)標準和管理標準等3部分。針對輪式拖拉機等農(nóng)機產(chǎn)品制定了質(zhì)量評價標準，針對聯(lián)合收割機、水稻插秧機等農(nóng)機產(chǎn)品制定了作業(yè)質(zhì)量標準，配套設(shè)施農(nóng)業(yè)的農(nóng)機化標準也逐步完善。

二、農(nóng)機化應用基礎(chǔ)研究

（一）土壤—植物—機器系統(tǒng)應用基礎(chǔ)研究

1.機械化耕作裝備。針對我國農(nóng)業(yè)主產(chǎn)區(qū)土壤壓實嚴重、耕層變淺、犁底層增厚以及土壤侵蝕、地力下降等問題，開展了不同土壤類型的團粒結(jié)構(gòu)、理化性狀和有機質(zhì)變化規(guī)律研究，不同耕作方式對土壤質(zhì)構(gòu)和作物生長的關(guān)聯(lián)影響研究，不同區(qū)域深松、深翻、翻（旋）耕、輪耕、休耕、少（免）耕等耕作方式優(yōu)化組合研究。開展了水肥施用與作物秸稈還田等農(nóng)田作業(yè)措施對土壤耕層結(jié)構(gòu)變化的影響機理研究，建立了土壤合理耕層綜合評價分析模型，提出了合理耕層的構(gòu)建方法，制定了與區(qū)域特點相適應、與作物生長相適宜、與機械作業(yè)相適應的土壤合理耕層構(gòu)建標準和機械化技術(shù)規(guī)范。

2.秸稈機械化還田裝備。針對機具在秸稈還田作業(yè)時易出現(xiàn)的秸稈堵塞、部件磨損和耕作阻力增大等問題，開展了機器—土壤—秸稈交互作用機理研究；針對秸稈還田裝備作業(yè)高耗低效、還田質(zhì)量差等問題，開展了機具—流場—秸稈—土壤交互作用關(guān)系研究，闡明了秸稈物理特性、流動特性、還田方式、刀具質(zhì)構(gòu)對秸稈還田作業(yè)的影響機制，建立了秸稈還田作業(yè)能耗與還田質(zhì)量綜合評價模型，提出了適合于不同區(qū)域的作物秸稈高效低耗還田方法，建立了作物秸稈高效低耗還田技術(shù)規(guī)范。

3.機械化種植裝備。開展了水田作業(yè)技術(shù)裝備研究，包括：水田復雜作業(yè)環(huán)境下土壤和品種、植株等互作規(guī)律，多種部件稻田土壤多相耦合機理，深水田作業(yè)時機具的受力分析、阻力來源及分布規(guī)律以及驅(qū)動部件的疏泥結(jié)構(gòu)等。開展了土壤與裝備、品種與作業(yè)環(huán)境等研究，針對南方地區(qū)土壤濕度大、黏性大，研究了高濕黏重土壤工作部件防堵降耗理論。

開展了農(nóng)作物種植技術(shù)研究，創(chuàng)建了“精播全苗”“基蘗肥一次深施”“播噴同步雜草防除”的水稻精量穴直播栽培技術(shù)，制定了不同區(qū)域水稻精量穴直播技術(shù)規(guī)程。針對現(xiàn)成玉米排種技術(shù)與排種器難以滿足高速播種作業(yè)需求的問題，突破了單粒精量排種核心技術(shù)，研發(fā)了機械—氣力組合式單粒精量排種關(guān)鍵部件， 提高了排種單粒率，降低了對氣流壓力的需求。

研究了馬鈴薯芽眼生理特性、分布規(guī)律和活性表征，提出了基于光學等方法的切分策略等。針對油菜移栽效率低和土壤適應性差問題，研發(fā)了取—送—栽一體化回轉(zhuǎn)式栽植機構(gòu)，實現(xiàn)了松土切縫—切塊插栽—切土鎮(zhèn)壓油菜移栽方法。

4.機械化田間管理裝備。在常規(guī)植保方面，開展了施藥機械霧滴沉積量和分布均勻性測量方法及噴霧系統(tǒng)的在線探測技術(shù)研究，研發(fā)了基于電容傳感和無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的霧滴沉積檢測系統(tǒng)。

針對植保機械專用噴頭缺乏問題，研究了壓力霧化、沉積與飄移機理，設(shè)計了扇形霧噴頭、圓錐霧噴頭和防飄噴頭系列，提高了噴頭混合材料屬性，優(yōu)化了噴頭加工工藝，制造了系列化植保用噴頭。通過對常用農(nóng)用植保噴嘴的測試分析，提出了扇形霧噴嘴和錐形霧噴嘴的特征參數(shù)，建立了不同系列噴嘴的型譜模型。

在航空施藥技術(shù)方面，開展了無人直升機航空施藥參數(shù)優(yōu)化、航空噴施作業(yè)有效噴幅評定、航空噴施作業(yè)質(zhì)量評價及參數(shù)優(yōu)選方法研究，研究了無人機航空噴施霧滴沉積與施藥參數(shù)優(yōu)化，開展了適用于單旋翼植保無人飛機航空施藥的霧滴飄移、沉積預測模型研究，研發(fā)了航路規(guī)劃與軌跡誤差分析方法、作業(yè)覆蓋率與重噴漏噴率測試技術(shù)。

5.灌溉裝備。針對噴灌系統(tǒng)能耗高、噴頭壓力范圍小、低壓下噴灑性能差等難題，設(shè)計了特殊流道、異型噴嘴、散水齒等關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，研制了新型低壓均勻噴灑噴頭；開展了低壓旋轉(zhuǎn)式噴頭流道結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，模擬噴頭流道旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力變化規(guī)律，設(shè)計出特殊流道結(jié)構(gòu)及相對應的異形噴嘴。圍繞專用育苗大棚需求，研發(fā)了適用于工廠化大棚育苗的水肥藥一體化施用的灌溉系統(tǒng)。

6.施肥中耕。開展了土壤變量施肥處方?jīng)Q策技術(shù)研究，開發(fā)了精準農(nóng)業(yè)決策支持系統(tǒng)，為變量施肥機具提供作業(yè)處方圖，實現(xiàn)了氮、磷、鉀的變量施用。開展了稱重法肥料流量反饋控制和三種肥料在線配比施肥技術(shù)研究，在田間作業(yè)過程中可根據(jù)土壤的養(yǎng)分情況，實時準確選擇施肥量與氮磷鉀配肥比。

7.機械化收獲。針對我國主要糧經(jīng)作物收獲工藝不合理、機具與作物互作機理不明確，作業(yè)效率低、收獲損失高等問題，研究了作物收獲特性與挖拔（撿拾）、脫粒（分離）、清選 （收集）等高效低損收獲方法和技術(shù)模式。

在水稻小麥方面，研究了切橫軸流、切縱流多滾筒多級柔性脫粒分離技術(shù)，制定了切流與軸流脫粒裝置的合理配置方案；建立了切流滾筒轉(zhuǎn)速、脫粒間隙、軸流滾筒轉(zhuǎn)速、脫粒間隙等參數(shù)與夾帶、未脫凈損失的數(shù)學模型，分析了適合作物收獲的軸流脫粒分離裝置的結(jié)構(gòu)和運動參數(shù)，優(yōu)化了分離裝置；開展了小麥收獲機軸流滾筒載荷（扭矩）與喂入量的關(guān)系研究及切割器載荷與割幅寬度的關(guān)系研究。

在玉米方面，研究適宜機械化收獲的玉米植株、果穗、籽粒的物理力學特性以及果穗與莖稈、籽粒與穗軸分離特性，提出宜機收品種選育標準；針對高含水率籽粒收獲破損嚴重問題，開展柔性揉搓式脫粒機理和關(guān)鍵脫粒機構(gòu)研究。

在大豆方面，針對大豆植株低矮，豆莢分布不集中，結(jié)莢較低等問題，研究了具有仿形功能的撓性割臺技術(shù)，可實現(xiàn)割刀上下和橫向浮動；針對收獲季節(jié)大豆籽粒含水率低，豆莢干燥，韌性較差，易破裂造成豆粒損失等問題，研究了柔性撥禾技術(shù)，避免了收割時過度沖擊豆秸，減少對豆莢的振動、擠壓和揉搓。

在油菜方面，研究了豎切割器安裝方式、撥禾輪可調(diào)速驅(qū)動技術(shù)和相對于主割刀前后上下位置大范圍調(diào)節(jié)技術(shù)、駁接式割臺結(jié)構(gòu)，創(chuàng)制了低損油菜割臺技術(shù)；針對青角果脫不凈，籽粒損傷大的問題，研究縱軸流脫粒滾筒喂入段平順喂入抓取技術(shù)，提出了油菜切流與縱軸流組合式柔性脫粒裝置的合理配置方案；研究了油菜仿生不粘篩面的結(jié)構(gòu)、頻率和振幅等參數(shù)對油菜脫出物快速均布、分層、透篩的影響。

在馬鈴薯方面，引進了挖掘鏟新型航空航天材料及表面處理技術(shù)，開展了收獲機與土壤的相互作用力虛擬試驗研究，建立不同地區(qū)土壤力學模型；研究了馬鈴薯塊碰撞傷的機理，優(yōu)化了最佳作業(yè)參數(shù)。

在花生方面，以主產(chǎn)區(qū)典型品種和鏈輥傾斜配置式花生半喂入摘果裝置為對象，測定了花生株系生物性狀和機械力學特性，建立了花生株系特性數(shù)據(jù)庫。開展了摘果作業(yè)動力學特性仿真分析和高速攝影試驗分析研究，分析了作業(yè)質(zhì)量影響機理與提升技術(shù)途徑。

在棉花方面，研究了不同類型品種的特性，篩選了適宜機械化采收的棉花品種。基于華北棉區(qū)增株減枝、促進集中成熟、保證一次性機械化采收的理念，研究了適宜機械化采收的棉花適宜種植密度?；诿藁ú煌N植密度和種植模式群體的光能利用率等因素，構(gòu)建了棉花標準化株型和熟性調(diào)控標準。研究了脫葉催熟技術(shù)，加快棉花生育進程，使其提前脫葉和加快成熟。

在水果方面，研究獲取蘋果樹枝力學特性參數(shù)，測定了新疆維吾爾自治區(qū)無核白葡萄鮮果粒機械特性。開展了激振樹干對小型林果樹樹枝加速度響應試驗。以果園采摘平臺為研究對象，建立了人和采摘平臺兩個自由度振動模型，對不同路況、不同車況下進行低速振動試驗及頻譜分析。建立了柑橘各組分力學參數(shù)的有限元模型，模擬機器人采摘過程，研究了不同夾持條件下柑橘內(nèi)部應力變化。

8.農(nóng)產(chǎn)品加工裝備。針對生菜、甘藍、小油菜等大宗鮮切葉菜加工，優(yōu)化了筐式離心工藝和葉菜包裝工藝，研發(fā)了高效清洗除雜清洗技術(shù)。研究了農(nóng)藥殘留洗脫的果蔬多模式超聲波清洗技術(shù)，創(chuàng)建了催化式紅外干法殺青、干燥、殺蟲等系列蔬菜脫水加工新技術(shù)。

研究了基于自由托盤輸送的易損傷水果品質(zhì)無損檢測分級技術(shù)，對桃、梨、蘋果等易損傷水果重量、外觀品質(zhì)和內(nèi)部品質(zhì)（糖度）開展了無損檢測。研究了常壓低溫干燥、吸附冷凝聯(lián)合除濕和回風循環(huán)與能量精準利用技術(shù)，突破了臨界柔性除濕與能量自循環(huán)關(guān)鍵核心技術(shù)。

針對土豆、西紅柿等農(nóng)產(chǎn)品脫皮要求，開展了紅外去皮模式與技術(shù)研究，探明了紅外去皮機理與參數(shù)匹配，確定了均勻干燥輸送方案，創(chuàng)制了滾動加熱—速冷破皮—氣力分離—毛刷清雜的高效脫皮模式。

（二） 農(nóng)機農(nóng)藝技術(shù)融合研究

1.農(nóng)機農(nóng)藝融合技術(shù)體系。建立了農(nóng)業(yè)裝備適用性評價方法，形成了主要作物、典型區(qū)域農(nóng)機農(nóng)藝相適應的技術(shù)體系。積極推進玉米標準化、規(guī)模化種植，在一定區(qū)域范圍統(tǒng)一品種和種植模式，規(guī)范不同區(qū)域玉米種植行距，規(guī)范不同輪作制度前后茬作物的種植要求，因地制宜確定玉米機械化收獲技術(shù)路線和適宜機型。

針對南方油菜機械化收獲問題，根據(jù)分段收獲和聯(lián)合收獲兩種技術(shù)路線，篩選產(chǎn)量高、炸角率低、分支較短、果莢位置較高、成熟度相對一致的高產(chǎn)雙低油菜品種，建立適合機械作業(yè)的配套技術(shù)規(guī)范，促進了油菜低損收獲機械化。

2.農(nóng)機農(nóng)藝技術(shù)試驗示范。在全國建立了水稻、玉米、油菜、棉花、大豆、花生、甘蔗等作物農(nóng)機農(nóng)藝融合示范區(qū)，通過農(nóng)科教結(jié)合、農(nóng)機農(nóng)藝結(jié)合、研發(fā)推廣結(jié)合，基本解決了水稻、玉米、油菜、棉花、馬鈴薯和花生等機械化生產(chǎn)裝備的技術(shù)瓶頸。

利用重點農(nóng)機化技術(shù)推廣、農(nóng)作物高產(chǎn)創(chuàng)建示范、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范和農(nóng)業(yè)標準化生產(chǎn)等項目，開展了水稻、玉米、油菜、花生和馬鈴薯機械化技術(shù)示范，以及甘蔗、棉花、大豆和牧草生產(chǎn)機械試驗選型與示范推廣。推廣應用保護性耕作、旱作節(jié)水、現(xiàn)代養(yǎng)殖、設(shè)施農(nóng)業(yè)和農(nóng)村節(jié)能減排技術(shù)。

3.農(nóng)機農(nóng)藝融合保障措施。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部出臺了《關(guān)于加強農(nóng)機農(nóng)藝融合加快推進薄弱環(huán)節(jié)機械化發(fā)展的意見》，充分發(fā)揮農(nóng)機購置補貼調(diào)控作用，優(yōu)先保證重點和薄弱環(huán)節(jié)作業(yè)機械購置補貼。

支持建立農(nóng)機和農(nóng)藝科研單位協(xié)作攻關(guān)機制，整合農(nóng)機科研力量，建立重點作物農(nóng)機化實驗室，組織農(nóng)機和農(nóng)業(yè)科研推廣單位、生產(chǎn)企業(yè)聯(lián)合攻關(guān)，加快關(guān)鍵環(huán)節(jié)農(nóng)機化技術(shù)和裝備研發(fā)。制定科學合理、相互適應的農(nóng)藝標準和機械作業(yè)規(guī)范，完善農(nóng)機、種子、土肥、植保等推廣服務(wù)機構(gòu)緊密配合的工作機制，形成適應機械化作業(yè)的種植技術(shù)體系。

（三）農(nóng)機化與信息化技術(shù)融合研究

1.農(nóng)機精準作業(yè)技術(shù)。加強基于衛(wèi)星導航、自動控制、信息決策等高新技術(shù)的精準農(nóng)業(yè)技術(shù)研發(fā)，2000 年精準農(nóng)業(yè)研究列入國家“863”計劃，開展了水肥一體化精準管理、大范圍病蟲害監(jiān)測等研究，研發(fā)出多種適應我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實際的精準農(nóng)業(yè)機械裝備。

激光平地機、變量施肥、變量播種等精準農(nóng)業(yè)裝備得到廣泛推廣，北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)、產(chǎn)量自動測定技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在稻麥聯(lián)合收獲機等機械上廣泛應用，大面積自動測產(chǎn)、成圖技術(shù)基本成熟。

2.農(nóng)機作業(yè)狀態(tài)智能監(jiān)測技術(shù)。突破了田間復雜工況下農(nóng)機作業(yè)狀態(tài)參數(shù)測試方法與技術(shù)，面向耕、種、管、收等作業(yè)環(huán)節(jié)，開發(fā)了農(nóng)田土壤中致?lián)p性異物、作業(yè)區(qū)隱蔽性人畜、工作部件機械性破壞等安全性和可靠性監(jiān)測傳感器及其檢測系統(tǒng)。

開發(fā)了滑轉(zhuǎn)率、空間動態(tài)載荷、運動參數(shù)等農(nóng)用動力機械作業(yè)監(jiān)測傳感器及其檢測系統(tǒng)。開發(fā)了系列化種肥流量、堵漏、播施作業(yè)深度等施肥播種監(jiān)測傳感器及其檢測系統(tǒng)。

開發(fā)了作業(yè)狀態(tài)、作業(yè)速度等植保機械監(jiān)測傳感器及其檢測系統(tǒng)。開發(fā)了收獲損失率、籽粒破損率、籽粒含水率和秸稈拋撒均勻性等收獲機械的監(jiān)測傳感器及其檢測系統(tǒng)。開發(fā)了農(nóng)用動力、施肥播種、植保和收獲等系列化新型傳感器及檢測系統(tǒng)。

3.糧食作物智能作業(yè)裝備體系。開展了全方位農(nóng)業(yè)裝備智能化技術(shù)系統(tǒng)研究，開發(fā)了自動導航定位、作業(yè)監(jiān)控、土壤樣本快速分析系統(tǒng)、聯(lián)合收割機智能測控和雜草智能識別系統(tǒng)，小麥和玉米免耕變量施肥播種機、智能化自動變量配肥施肥和圓盤拋撒施肥機、大型平移式變量噴灌機、智能化自動對靶除草機、大型智能化變量噴藥機、自動導航智能化插秧機等。在東北、西北、華北等主要糧食產(chǎn)區(qū)，針對小麥、玉米開展了整個作業(yè)生產(chǎn)周期的智能裝備應用示范。

4.全程機械化作業(yè)服務(wù)平臺建設(shè)。構(gòu)建了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)全程機械化云服務(wù)平臺，圍繞農(nóng)機作業(yè)育、耕、種、管、收、運、儲等核心環(huán)節(jié)，運用現(xiàn)代傳感、物聯(lián)網(wǎng)和信息化技術(shù)，構(gòu)建了集農(nóng)機定位跟蹤、作業(yè)監(jiān)管、遠程調(diào)度、運維管理、數(shù)據(jù)分析、補貼結(jié)算、信息發(fā)布和農(nóng)事管理等功能為一體的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)全程機械化云服務(wù)平臺。

通過安裝在農(nóng)機上的移動智能監(jiān)控終端，獲取農(nóng)業(yè)機械工況與位置、作物即時產(chǎn)量和目標圖像等信息，并通過移動通信網(wǎng)絡(luò)向中心平臺實時報送農(nóng)機獲取的相關(guān)信息。中心服務(wù)平臺根據(jù)作物生長情況，編制不同階段農(nóng)機作業(yè)計劃，并對農(nóng)機的工作狀態(tài)進行遠程監(jiān)測與故障預警。通過統(tǒng)計分析，進行駕駛員、農(nóng)機作業(yè)等績效分析，根據(jù)作業(yè)面積與種植作物種類等進行費用結(jié)算。

三、農(nóng)機化發(fā)展貢獻

（一） 保障糧食安全與農(nóng)產(chǎn)品有效供給

據(jù)測算，2004—2013年，主要農(nóng)作物耕種收綜合機械化水平每提高1個百分點， 就可以促進糧食增產(chǎn)50億千克左右。“三夏”期間，依靠農(nóng)機作業(yè)小麥收獲時間能夠縮短4天以上，為夏播贏得寶貴農(nóng)時。機插秧比傳統(tǒng)手工插秧，稻谷產(chǎn)量提高600千克/公頃，節(jié)約秧田80%以上，節(jié)約稻種40%以上；水稻精量穴直播技術(shù)與人工撒播相比，增產(chǎn)8%以上。棉花機械鋪膜播種技術(shù)每畝增加產(chǎn)量3%以上。

東北地區(qū)應用玉米精量播種技術(shù)每公頃增產(chǎn)400千克左右；玉米籽粒低破碎機械化收獲技術(shù)減少損失28%以上，大幅降低了籽粒破碎率，解決了玉米摘穗收獲后在轉(zhuǎn)運、晾曬、脫粒過程中的霉變損失，提高了收獲質(zhì)量，改善了玉米品質(zhì)。油菜毯狀苗機械化高效移栽技術(shù)應用，推動了南方冬閑田種植油菜，增加750萬噸—1500萬噸菜籽產(chǎn)量，對保證食用油安全供給發(fā)揮了作用。

（二）推進農(nóng)業(yè)綠色高質(zhì)量發(fā)展

1.農(nóng)化品投入減量。我國單位面積化肥農(nóng)藥使用量分別為世界平均水平的3 倍和2.5倍，均居世界第一位，造成資源浪費和環(huán)境污染。為此，科研部門研發(fā)推廣了一批先進施肥裝備，改表施、撒施為機械深施，水肥一體化和葉面噴施等技術(shù)，提高了化肥利用率；研發(fā)和推廣了一批大型高效現(xiàn)代植保機械，有效減少了農(nóng)藥流失和浪費。

采用水稻機插秧同步側(cè)深施肥技術(shù)可節(jié)省化肥30%以上，采用肥料精確、定量深施，減少了肥料蒸發(fā)和漂移，減少了人工施撒糵肥作業(yè)次數(shù)，促進了肥料吸收，提高了肥料利用率。采用油菜聯(lián)合精量直播技術(shù)節(jié)約肥用量15—25千克/畝，果園管理機械化技術(shù)及裝備提高噴藥作業(yè)效率60%，輕簡化水肥一體化灌溉施肥系統(tǒng)畝均節(jié)水30%，節(jié)肥20%。

2.農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用。圍繞“一控兩減三基本”目標，大力推廣節(jié)水灌溉、保護性耕作、秸稈還田離田等綠色機械化生產(chǎn)技術(shù)。建立殘膜撿拾、秸稈還田離田、化肥農(nóng)藥精準施用、有機肥施用等示范基地，農(nóng)田殘膜機械化回收率達到90%以上。采用保護性耕作技術(shù)對農(nóng)田實行免耕或少耕，將作物秸稈殘茬覆蓋地表，可有效防止水蝕、風蝕，保護了耕地和農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境。

（三）提升農(nóng)業(yè)綜合競爭能力

機械化技術(shù)促進了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)省工節(jié)本。例如，水稻精量穴直播技術(shù)，省去了育秧環(huán)節(jié)，畝節(jié)本100元以上；玉米機械化收獲與人工作業(yè)相比，生產(chǎn)效率提高20—25倍，每畝可節(jié)約人工費用40—60元；油菜機械化機械化移栽效率是人工的5—7倍，聯(lián)合收獲是人工的20倍，而如果油菜毯狀苗機械化移栽，就達到人工的40—60倍，是鏈夾式移栽機的5—8倍；

大豆聯(lián)合收獲機械化是人工的15倍，每公頃可節(jié)約人工費用1500元以上；花生鋪膜播種機效率比人工播種提高40—60倍，半喂入聯(lián)合收獲效率是人工的30倍以上，節(jié)約生產(chǎn)成本60%以上，而全喂入花生撿拾收獲效率就是人工撿拾的100倍以上；

棉花機械鋪膜播種技術(shù)與人工相比提高15—20倍，每畝節(jié)約人工費用約60元，機械收獲效率大約是人工的20倍。這些高效智能和專業(yè)化的農(nóng)業(yè)裝備技術(shù)推進了農(nóng)業(yè)適度規(guī)模經(jīng)營，滿足了農(nóng)業(yè)種養(yǎng)規(guī)?；蜕唐坊授厔荩岣吡宿r(nóng)產(chǎn)品競爭能力。

（四）引領(lǐng)農(nóng)業(yè)種養(yǎng)模式變革

農(nóng)業(yè)機械化成為農(nóng)業(yè)新品種、新技術(shù)、新模式的重要載體，助推種養(yǎng)模式創(chuàng)新變革。一是促進了新品種新技術(shù)應用。實現(xiàn)農(nóng)業(yè)發(fā)展“轉(zhuǎn)方式調(diào)結(jié)構(gòu)，穩(wěn)糧提質(zhì)增效”，必須依靠優(yōu)良品種、先進農(nóng)藝和配套農(nóng)機具，實現(xiàn)農(nóng)藝農(nóng)機融合，如玉米單粒精播機械化技術(shù)、水稻大苗栽插機械化技術(shù)、雜交水稻單本密植機插栽培技術(shù)、保護性耕作技術(shù)、種肥同施技術(shù)等。二是推動了農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全提升。土壤改良機械有效改善了土壤質(zhì)量，促進了高品質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)；先進農(nóng)產(chǎn)品加工、烘干貯藏裝備和運輸裝備的應用，有效保障了農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全。

（五）促進農(nóng)民收入持續(xù)增加

農(nóng)業(yè)機械化促進了節(jié)本增效和農(nóng)民收入持續(xù)增加。據(jù)統(tǒng)計，2017年我國農(nóng)機化作業(yè)服務(wù)組織達到18.73萬個，農(nóng)機戶4184.55萬戶，農(nóng)機從業(yè)人員5128.14萬人，年經(jīng)營收入5336億元，年利潤2004億元，農(nóng)機服務(wù)產(chǎn)業(yè)總體規(guī)模已經(jīng)超過農(nóng)業(yè)裝備制造產(chǎn)業(yè)。

農(nóng)機社會化服務(wù)顯著降低種了植戶的生產(chǎn)成本，間接實現(xiàn)了農(nóng)戶增收。先進農(nóng)產(chǎn)品加工裝備的應用，顯著提高了農(nóng)產(chǎn)品加工水平，增加了農(nóng)產(chǎn)品附加值。農(nóng)業(yè)機械化降低了農(nóng)業(yè)勞動強度，大幅減少了農(nóng)業(yè)用工量，穩(wěn)定了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。農(nóng)機作業(yè)智能化和舒適性不斷提高，吸引了年輕一代務(wù)農(nóng)愛農(nóng)，培育了大批高素質(zhì)農(nóng)民，讓農(nóng)民成為有吸引力的職業(yè)。

（信息來源：《農(nóng)機質(zhì)量與監(jiān)督》2019年第10期，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部南京農(nóng)業(yè)機械化研究所  曹光喬?張進龍供稿）