我国主要经济作物生产机械化发展与展望麻核栒子

我国主要经济作物生产机械化发展与展望

11月29日，由中国农业机械学会农业机械化分会和农机360网共同主办的2015中国农业机械化论坛在北京雁栖湖APEC会址成功举行。本届论坛主题为“互联网+与机械化农业”，目的是调动行业思考、改变行业思维、鼓励行业思变，… 　　11月29日，由中国农业机械学会农业机械化分会和农机360网共同主办的2015中国农业机械化论坛在北京雁栖湖APEC会址成功举行。本届论坛主题为“互联网+与机械化农业”，目的是调动行业思考、改变行业思维、鼓励行业思变，为我国农业机械化创新发展融入新动力。本次论坛，向行业阐述了“互联网+大数据”在农业机械化全过程中的融入和促进作用，探讨了中国农业机械化如何借助“互联网+大数据”实现跨越式发展，从思想体系、方法论证、发展模型、实践经验、未来策略等方面，向论坛与会嘉宾阐释了“互联网+大数据”是一个即将深度链合农业机械化发展的方向。　　中国工程院院士陈学庚应邀为论坛做主题演讲。陈学庚院士从以下三方面对我国主要经济作物生产机械化的发展与展望进行了介绍。　　一、主要经济作物机械化发展现状　　经济作物是指具有某种特定经济用途的农作物，我国经济作物自20世纪80年代以来取得了全面发展，多种经济作物种植面积、年产量以及出口量均居世界前列。2013年，我国经济作物种植面积约占农作物总面积的25.4%，其中茶叶种植面积达到257.9万公顷，年产量189万吨，均为世界第一。　　1、我国主要经济作物机械化发展概述　　我国经济作物生产一直沿袭传统的生产作业方式，生产规模小、分布零散，品种性能差异大，整体机械化水平较低且发展不平衡。除了部分地区的部分作物在耕整地、植保和灌溉环节可以使用通用机械作业外，其他生产环节，特别是劳动强度较大的播种、收获两大主要生产环节，大部分地区基本以人工作业为主，与现代农业的要求相差甚远，造成主要经济作物生产成本居高不下，影响了农民种植的积极性。　　2、糖料作物机械化发展现状　　糖料作物在我国农业经济中占有重要地位，其产量、产值仅次于粮食、茶叶、油料和棉花。目前，我国已成为居巴西、印度之后的世界第三大食糖生产国。我国糖料作物主要包括甘蔗和甜菜，但种植模式不一、生产机械化水平低、制糖工艺落后，自主生产食糖糖价偏高，约为5600元/吨，而进口食糖约为4500元/吨。　　1979年，澳大利亚已采用甘蔗收获机械作业;2005年，巴西80%的甘蔗由机械收获，古巴甘蔗机收率已达70%以上;近年，美国、澳大利亚等国家的甘蔗生产已实现全程机械化。种植方面，多为大型切段式甘蔗种植机，每天种植甘蔗约为2-3公顷;收获环节，主要以大功率、全液压自主切段式联合收割机为主，每小时生产率可达40-50吨。　　我国甘蔗机械化水平低，甘蔗种植成本约为每吨150-200元，收获成本80-100元/吨，高出世界平均水平的30%，严重阻碍了甘蔗生产经济效益的增加。我国甘蔗生产规模较小，户均种植面积不足10亩，且不少甘蔗种植在干旱、瘠薄的“望天田”、坡地、生产基础设施差的地方，大型农机具难以作业，小型机具发展不成熟，机械化程度较低。除部分甘蔗机械化生产示范区，大多数甘蔗种植区蔗地深耕机械化水平不足20%。　　制约我国甘蔗机械化发展的主要因素在收获环节。我国主要收获方式如下：整秆式收获、切段式收获。每小时能收获40-50吨，但甘蔗后续加工能力不足，制糖工艺落后。　　3、饮料作物机械化发展现状　　我国是世界上茶叶产量第一大国，茶叶出口第二大国，茶叶生产机械化主要包括茶园管理机械化和茶叶加工机械化两部分。日本已实现茶叶生产全过程机械化，台湾地区乌龙茶的加工技术处于世界领先水平。我国茶园机械起步晚，机械化程度不高，当前茶园机械化相关研究也主要集中在茶叶采摘和修剪方面，且其主要工作部件仍依靠国外厂家生产。　　4、纤维作物机械化发展现状　　纤维作物主要为棉、麻。棉花是我国的第二大经济作物，2013年棉花种植面积约为434.6万公顷，年产值约983亿元。我国棉花种植中，机耕水平约为94.9%，机播水平65.6%，机收水平很低。　　5、油料作物机械化发展现状　　油料作物主要有油菜、大豆、花生等。我国油菜种植面积和产量居世界首位，占世界油菜种植面积的1/4，年产量约1400万吨。我国油菜整体生产机械化程度较低，多数生产环节依赖人工操作，费工费时，劳动强度大，耕种收机械化水平只有39.2%，其中机械化收获水平仅达到20.3%。　　我国主要经济作物机械化发展中存在的问题　　我国主要经济作物生产机械化虽然有一定发展，但与粮食作物相比，机械化程度低，农户对经济作物生产机械化的重要性缺乏足够认识。与发达国家相比，我国经济作物机械制造总体发展水平相对落后，在研发能力、制造水平、产品质量、生产效率等方面尚有较大差距。我国多数经济作物仍为小规模种植，农机农艺融合不够，为实现高产而忽略了作物对机械化作业的适应性，在作物生产关键环节的机械化水平中，如马铃薯、甘蔗的机播，甘蔗、油菜、茶叶的机收，发展缓慢制约了经济作物全程机械化的推行。我国经济作物农机装备信息收集、智能决策和精准作业能力较差，农业生产信息化程度不高，农业机械与互联网融合亟待提高。　　二、我国棉花生产全程机械化应用　　农机与农艺融合成功案例简介　　新疆兵团棉花生产全程机械化技术体系的建立，是我国农业生产中农机与农艺融合的成功案例。棉花是新疆兵团的支柱产业，上世纪末，针对棉花生产效率低、劳动力短缺、人均管理定额低、棉花种植成本高的难题，兵团提出：农机农艺高度融合，解决棉花生产全程机械化问题。　　棉花生产全程机械化是新疆众多科技工作者努力奋斗的目标，新疆已成为国内最重要的棉花生产基地，2012年新疆棉花总产量已占到全国的51.7%。2009-2013年五年间，新疆兵团在年均面积超出澳大利亚200余万亩状态下，棉花平均单产达到161kg，比全国平均单产高73.77kg，高出澳大利亚31.31kg，是美国的2.66倍。　　总体路线：　　以机械装备研究为攻关目标，攻克种子处理、精量播种、脱叶催熟、机械收获、储运加工等技术装备瓶颈，快速实现产业化。以机械化采收为主线，集成高产栽培技术、田管配套等，实现规模化生产应用。　　技术实施路线：农机农艺相结合是主线，在不牺牲棉花产量，实现棉花生产全程机械化条件下，研究成功符合“矮、密、旱、膜”高产栽培农艺要求，符合机械采收的种植新要求。为解决棉花茎秆切碎还田问题，研究开发出系列茎秆切碎还田机，实现了大规模的推广应用，棉花茎秆切碎还田率超过90%。为解决棉花宽膜覆盖浅播难题，根据不同马力段拖拉机的配套需求，研究开发了播种前种床整备联合整地系列产品。为解决棉花膜下滴灌精细播种问题，研究开发了系列膜下滴灌精密播种机，一次作业完成8道作业程序。在棉花机具推广的同时，拓展了膜下滴灌精量播种技术的应用范围，成功开发出玉米、番茄等作物的滴灌精量播种机。滴灌节水装备的研发是棉花生产机械化技术体系建设中的重大创新。滴灌节水技术是以色列人发明的，主要用于种植高附加值的经济作物，器材的价格昂贵，在中国无法大面积使用。　　针对采棉头关键部件制造技术进行研究和攻关，研发了具有自主知识产权的水平摘锭式、梳齿式采棉机，打破了国外技术垄断，为进一步降低采收成本提供了重大技术装备。针对机采籽棉田间安全储运难题：引进、消化、吸收再创新，研究开发成功打棉膜机、棉膜专用运输车、开模、堆垛等机械，快速实现了产业化，解决了安全储运问题。采棉机作业效率度得到大幅提升。　　三、我国主要经济作物机械化发展趋势　　第一，着力提升我国经济作物农机装备研究与制造能力。我国经济作物产值逐年增加，但机械化水平相比发达国家仍有一定差距，各级政府和农机部门应把发展经济作物机械化提高到战略高度，配合《中国制造2025》中提出的“农机装备以满足大宗粮食和战略性经济作物生产过程所需要的先进农机装备为发展重点”，加快大型复式作业机具及高效联合收获机等高端农业装备及关键零部件的研究，重点推进我国农机企业从生产低端、中小型机具向生产高端、大型智能化农机装备转变。　　第二，土地整理是实现经济作物全程机械化的基础。农业机械化的根是土地，土地整理是我国全面实现农业机械化最重要的环节，必须加强高标准农田的建设，积极推动土地整理，促进农村土地经营权有序流转，发展经济作物适度规模连片种植，为规模化的农机作业服务创造条件。　　据实地调研和文献资料显示，在实现田间全程机械化生产的情况下，美国、英国农田作业亩均动力配置为0.05kW，当中国农作物耕种收综合机械化水平达到90%以上，相当于现在欧美、日韩等全程机械化水平时，亩均动力约需达到0.58KW远高于英美和日韩。　　日本、韩国和我国台湾50年代土地状况和我们差不多，经过30-40年长期整理，小块并大块，精心平整，培肥地力，适合农业机械化作业要求，这个过程是无法回避的，应引起高度重视。　　第三，农艺、农机与后续加工须高度融合。受自然环境、农民种植习惯等影响，我国各地的农业种植品种多样、种植模式各异、收获要求不一，直接影响了大型农业机械的使用。同时，经济作物后续加工能力不配套，严重影响了收获后作物的品质，制约着我国经济作物的市场竞争力。如甘蔗在分段式收获后若不能及时进行制糖加工，糖分损失严重。　　农机、农艺后续加工高度融合，应该制定科学合理、相互适应的农艺标准和机械作业规范标准，需将机械适应性作为科研育种、栽培模式推广的重要指标。　　第四，加强我国经济作物农业机械化瓶颈攻坚克难。随着时间推移，大力发展南方丘陵山区农机化及特种产品加工机械化将成为行业内外的共识。茶叶产业产值已达到万亿，但种植和加工机械化程度非常低，是攻坚克难的主要目标。随着农村土地合理流转和城镇化进程加快，为丘陵山区机械化发展提供了广阔空间，农民对农机作业的需求会越来越迫切，发展丘陵山区机械化成为现实选择。　　第五，坚持创新驱动，加快智能化、自动化与农业装备的融合。我国2013年农业机械生产总值已达世界第一，农业装备应逐步从“中国制造”迈向“中国智造”。重点研制智能化复合作业机具、高效联合收获机械，突破关键零部件电控技术、液压驱动的可靠性，实现动植物对象识别与监控系统的自动化。高新技术广泛应用于经济作物生产中，特别是种植于山地、丘陵的作物，如柑橘、茶园、高杆作物，利用无人机进行病虫害的防控是最佳选择。　　陈学庚院士最后表示，必须大力推动移动互联网、云计算、大数据、物联网等与现代农业机械装备制造业结合，创造出具有信息获取、智能决策和精准作业能力的新一代农机装备。

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