[新中國(guó)成立70周年特稿之三]新中國(guó)農(nóng)業(yè)裝備科技創(chuàng)新的回顧與展望

農(nóng)業(yè)裝備是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的物質(zhì)基礎(chǔ)，是不斷提高土地產(chǎn)出率、勞動(dòng)生產(chǎn)率、資源利用率以及實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化、鄉(xiāng)村振興的重要支撐。建國(guó)70年來(lái)，農(nóng)業(yè)裝備技術(shù)發(fā)展從機(jī)械替代人畜力的機(jī)械化階段，到以電控技術(shù)為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化階段，進(jìn)入以信息技術(shù)為核心的智能化階段，推進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)由傳統(tǒng)粗放式向裝備智能化、資源化、作業(yè)精細(xì)化、管理智慧化的全生命周期的精細(xì)化生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變?？傮w上，隨著新一代人工智能技術(shù)廣泛滲透及深入應(yīng)用，農(nóng)業(yè)裝備技術(shù)表現(xiàn)出很強(qiáng)的時(shí)代特點(diǎn)，融合生物、農(nóng)藝、工程技術(shù)，集成先進(jìn)制造、信息、生物、新材料、新能源等高新技術(shù)，拓展到微生物、養(yǎng)殖、加工等產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，向化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化、綠色化方向發(fā)展，向提供全鏈條農(nóng)業(yè)裝備與信息技術(shù)解決方案的方向延伸發(fā)展。
 

一、農(nóng)業(yè)裝備產(chǎn)業(yè)科技發(fā)展成就

建國(guó)以來(lái)，我國(guó)農(nóng)業(yè)裝備產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了起步、建立體系、對(duì)外開(kāi)放、高速發(fā)展等和正在進(jìn)行的調(diào)整轉(zhuǎn)型階段。產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新經(jīng)歷了改造仿制、引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新等階段，正進(jìn)入以自主創(chuàng)新為核心能力的新階段；技術(shù)發(fā)展實(shí)現(xiàn)了從人畜力、機(jī)械化和自動(dòng)化，到以信息技術(shù)為核心的化、智能化、綠色化發(fā)展，推動(dòng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)進(jìn)入了以機(jī)械化為主導(dǎo)的新階段，走出了一條中國(guó)特色的產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新發(fā)展道路，為保障我國(guó)糧食、食品、生態(tài)和推進(jìn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化、鄉(xiāng)村振興做出重要貢獻(xiàn)。

一是產(chǎn)業(yè)規(guī)模及能力不斷提升。到2018年，我國(guó)農(nóng)機(jī)裝備企業(yè)總數(shù)超過(guò)8000家，其中，規(guī)模以上超過(guò)2300家，主營(yíng)業(yè)務(wù)收入達(dá)2600億元。能夠生產(chǎn)4000多種農(nóng)業(yè)裝備品類(lèi)，市場(chǎng)規(guī)模占全球30%以上，國(guó)際貿(mào)易總量占全球20%；制造能力和水平不斷提高，“引進(jìn)來(lái)”和“走出去”國(guó)際化步伐加快，生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量獲得質(zhì)的飛躍，成為農(nóng)機(jī)裝備制造和使用大國(guó)。

二是研發(fā)和產(chǎn)業(yè)體系基本形成。我國(guó)農(nóng)業(yè)裝備產(chǎn)業(yè)初步形成了涵蓋科研、制造、質(zhì)量監(jiān)督、流通銷(xiāo)售、行業(yè)管理等方面較為完整的體系，有數(shù)千家大中小企業(yè)、30多家及省部級(jí)農(nóng)機(jī)科研機(jī)構(gòu)、40多所開(kāi)設(shè)農(nóng)機(jī)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的高校，以及覆蓋的部級(jí)、省級(jí)的質(zhì)量監(jiān)督、鑒定推廣等機(jī)構(gòu)，支撐形成了大中小企業(yè)融通發(fā)展、科技與經(jīng)濟(jì)融通發(fā)展、各類(lèi)創(chuàng)新主體及要素融通發(fā)展的格局。

三是技術(shù)和產(chǎn)品不斷優(yōu)化升級(jí)。攻克了精細(xì)耕作、精量播種、施肥、精準(zhǔn)施藥、節(jié)水灌溉、低損收獲、增值加工等關(guān)鍵核心技術(shù)，能夠研發(fā)生產(chǎn)農(nóng)、林、牧、漁、農(nóng)用運(yùn)輸、農(nóng)產(chǎn)品加工等7個(gè)門(mén)類(lèi)所需的65大類(lèi)、350個(gè)中類(lèi)、1500個(gè)小類(lèi)的4000多種農(nóng)機(jī)產(chǎn)品，主要農(nóng)機(jī)產(chǎn)品年產(chǎn)量500萬(wàn)臺(tái)左右，保有量超過(guò)8000多萬(wàn)臺(tái)（套），農(nóng)機(jī)總動(dòng)力達(dá)到10億千瓦，形成了與我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展水平基本相適應(yīng)的大中小機(jī)型和高中低檔兼具的農(nóng)機(jī)產(chǎn)品體系，滿(mǎn)足90%的國(guó)內(nèi)農(nóng)機(jī)市場(chǎng)需求，支撐農(nóng)作物機(jī)械化水平達(dá)到68%。

四是科技創(chuàng)新能力和實(shí)力不斷提升。布局建設(shè)了一批重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、工程實(shí)驗(yàn)室、工程技術(shù)研究中心、企業(yè)技術(shù)中心等和省部級(jí)科技創(chuàng)新平臺(tái)，以及農(nóng)業(yè)裝備產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟等創(chuàng)新保障與服務(wù)體系，培養(yǎng)了一支高水平科技創(chuàng)新隊(duì)伍，初步形成市場(chǎng)導(dǎo)向、企業(yè)主體、產(chǎn)學(xué)研融合的產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新體系，從產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、檢測(cè)測(cè)試、應(yīng)用推廣等方面服務(wù)覆蓋骨干企業(yè)到中小微型企業(yè)，研發(fā)規(guī)模，論文發(fā)表量，專(zhuān)利申請(qǐng)量第二。

“十二五”以來(lái)，我國(guó)農(nóng)業(yè)裝備科技創(chuàng)新在關(guān)鍵核心技術(shù)及重大裝備方面成效突出，構(gòu)建了自主農(nóng)業(yè)智能化裝備技術(shù)體系，推動(dòng)農(nóng)業(yè)裝備信息化、智能化發(fā)展。動(dòng)植物生長(zhǎng)監(jiān)測(cè)、智能感知與控制技術(shù)等應(yīng)用基礎(chǔ)及關(guān)鍵共性技術(shù)研究緊跟前沿，助推農(nóng)業(yè)精細(xì)生產(chǎn)；一批重大裝備實(shí)現(xiàn)自主化，與國(guó)際先進(jìn)水平平齊，加速了農(nóng)業(yè)裝備技術(shù)向信息化、智能化高端發(fā)展；一批先進(jìn)適用農(nóng)業(yè)機(jī)械化技術(shù)及高性能裝備應(yīng)用推廣和輻射擴(kuò)散提升產(chǎn)業(yè)整體水平，基本解決了主要農(nóng)作物高質(zhì)機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)瓶頸及裝備制約難題，有力地促進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化和農(nóng)機(jī)裝備轉(zhuǎn)型升級(jí)高質(zhì)量發(fā)展。

一是農(nóng)業(yè)裝備信息化、智能化應(yīng)用基礎(chǔ)及關(guān)鍵共性技術(shù)研究緊跟國(guó)際前沿。動(dòng)植物生長(zhǎng)信息感知技術(shù)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)土壤及環(huán)境信息實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、農(nóng)作物生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)測(cè)與水肥藥精量控制施用、農(nóng)機(jī)工況智能化監(jiān)測(cè)等技術(shù)取得了重要進(jìn)展，開(kāi)發(fā)形成了植物葉綠素、蒸騰速率、溫濕度、光照、CO2等氣體等傳感器，開(kāi)發(fā)了土壤養(yǎng)分水分、播種量、作業(yè)深度、行走速度、噴藥量、部件轉(zhuǎn)速等傳感控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了試驗(yàn)應(yīng)用，技術(shù)達(dá)到國(guó)際水平。

二是現(xiàn)代多功能作業(yè)裝備智能化發(fā)展迅速?？偩€(xiàn)控制、GPS及北斗定位導(dǎo)航、機(jī)器視覺(jué)導(dǎo)航、激光高程控制技術(shù)、基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作業(yè)功率自適應(yīng)控制等智能化技術(shù)應(yīng)用，突破了復(fù)式整地、深松監(jiān)測(cè)、精量播種、變量施肥、精準(zhǔn)施藥、噴灌、收獲智能控制等關(guān)鍵技術(shù)及裝備，水稻精量直播機(jī)、高速移栽機(jī)、智能變量施肥播種機(jī)、高地隙及水田智能植保機(jī)、植保無(wú)人機(jī)、大型智能采棉機(jī)等一批智能化農(nóng)業(yè)裝備實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用，形成了適應(yīng)不同生產(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(shì)經(jīng)濟(jì)作物環(huán)節(jié)裝備，初步形成了智能化農(nóng)業(yè)裝備體系。

三是高端智能化農(nóng)業(yè)裝備參與國(guó)際產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)。200馬力級(jí)、300馬力級(jí)大型拖拉機(jī)傳動(dòng)、電控等關(guān)鍵技術(shù)自主化水平不斷提升；400馬力重型拖拉機(jī)實(shí)現(xiàn)了無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)技術(shù)自主化研發(fā)。60行大型智能播種施肥機(jī)突破了種（肥）遠(yuǎn)距離氣流輸送種肥、種肥分開(kāi)側(cè)深施、種肥深度準(zhǔn)確控制、播種質(zhì)量實(shí)時(shí)檢測(cè)等關(guān)鍵技術(shù)，達(dá)到國(guó)際水平。10公斤/秒大喂入量智能谷物聯(lián)合收割機(jī)與主流技術(shù)平齊，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航作業(yè)、在線(xiàn)測(cè)產(chǎn)、智能調(diào)控、故障診斷等功能。以大型農(nóng)業(yè)裝備智能化為引領(lǐng)，帶動(dòng)信息技術(shù)、智能化技術(shù)在中小型農(nóng)業(yè)裝備推廣應(yīng)用，形成一批具有特點(diǎn)的信息化、智能化農(nóng)業(yè)裝備解決方案。

四是設(shè)施園藝裝備技術(shù)持續(xù)提升。低碳環(huán)控型溫室、節(jié)能與綠色能源利用、環(huán)境調(diào)控及精細(xì)耕整地、精量播種、育苗嫁接、肥水一體化等生產(chǎn)技術(shù)及配套裝備實(shí)現(xiàn)應(yīng)用，形成了具有高抗逆、低能耗、環(huán)境智能可控、配套裝備完善的設(shè)施園藝工程技術(shù)體系，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。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(yíng)養(yǎng)加工及快速溯源與在線(xiàn)檢定、個(gè)性化飼喂設(shè)備、養(yǎng)殖場(chǎng)廢物環(huán)保處理等技術(shù)提升了豬、雞、水產(chǎn)、奶牛養(yǎng)殖集約化、自動(dòng)化、智能化水平，顯著提升養(yǎng)殖綜合生產(chǎn)效益。

五是農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地商品化水平不斷提升。以提升增值減損能力、能源利用效率和關(guān)鍵裝備國(guó)產(chǎn)化為切入點(diǎn)，突破了能源利用、干燥、保質(zhì)貯藏、品質(zhì)檢測(cè)、精選分級(jí)和包裝等關(guān)鍵技術(shù)，太陽(yáng)能集熱與利用、熱風(fēng)與真空干燥、自然冷源利用等技術(shù)及裝備應(yīng)用促進(jìn)了量大面廣的果蔬產(chǎn)地干燥和預(yù)冷節(jié)能降耗；糧食、果蔬、棉花、禽蛋等農(nóng)產(chǎn)品智能化檢測(cè)分級(jí)和畜禽自動(dòng)屠宰、稱(chēng)重分級(jí)成套裝備技術(shù)及裝備，進(jìn)一步提升了農(nóng)產(chǎn)品加工智能化水平。