以系统视角推进农机智能化——对话魏涛、金诚谦、张宗毅

智能农机装备是转变农业发展方式、提高农业综合生产能力的重要基础，是加快建设农业强国的重要支撑，是农业新质生产力的主要内容之一。加快现代农机装备的研发与应用推广，促进农业机械化、智能化、高端化，不仅是实施“藏粮于地、藏粮于技”战略的关键支撑，更是加快建设农业强国、推进农业农村现代化的关键抓手。农机智能化发展日新月异，我国智能农机产业有哪些发展方向和重点任务？怎样在未来竞争中持续发力？产业健康发展还需要哪些政策支持？本期对话邀请魏涛、金诚谦、张宗毅三位专家展开交流讨论。

智能农机能带来什么？

主持人：智能农机和传统农机有何区别？当前已实现大规模应用的智能农机主要有哪些场景，未来的发展方向是什么？

金诚谦：传统农机主要是指传统的农业机械设备，如拖拉机、耕种机、收割机等，通常由人工操作，功能相对简单。智能农机则是利用先进的技术，如人工智能、传感器技术、自动化控制等，对传统农机进行升级和改进而成的。

与传统农机相比，智能农机具有以下显著区别。一是自动化程度。智能农机更加自动化，能够通过预先设定的程序或者传感器反馈的数据自主完成一些任务，减轻了农民的劳动强度。二是数据化管理。智能农机能够收集、分析大量的农田数据，如土壤状态、作物生长情况、农机装备运行情况等，帮助农民进行精细化管理和决策，提高农作物产量和质量及作业效率。三是精准操作。传统农机主要依赖人工经验，而智能农机可以更加精准地执行任务，减少资源浪费，提高作业效率和环境友好性。四是远程监控。农民可以通过手机或电脑远程监控和控制智能农机的作业状态，及时调整作业计划，提高农田管理的灵活性和效率。五是多功能性。智能农机往往具有更多的功能和应用场景，可以适应不同的农业生产需求，而传统农机功能相对单一，需要多台设备配合完成不同的作业任务。六是成本和投资。智能农机通常成本更高，但随着技术的发展和普及，其成本可能会逐渐下降，传统农机目前相对来说成本较低。

总的来说，智能农机相对于传统农机来说，更加智能化、高效化，能够更好地适应现代农业生产的需要，提高农业生产的效率和可持续发展能力。

魏涛：智能农机装备具有人与机、机与物之间交互的特点，是技术进步和农业生产方式转变的核心内容，在解决农机盲目流动作业、传统农机作业效率与作业质量不高、农机服务对接不及时、农机管理不畅、农机作业安全隐患等方面发挥重要作用，已成为现代农业创新增长的驱动力之一。

当前农机智能化应用主要在精准导航、辅助驾驶、无人驾驶、智能监测、故障诊断、远程监控、远程遥控、变量施肥与喷药、精准灌溉等领域。在小麦和玉米播种、水稻插秧、农药喷洒等生产环节已实现辅助驾驶的大规模应用。

未来智能农机可以进行土壤精准监测、作物生长情况监测和识别病虫害风险等，通过智能分析为用户提供科学的农业生产决策支持，科学合理安排农作物的种植、施肥等工作，根据不同农作物作业需求、根据不同农业生产场景，进行全过程的智能化作业，提高农业生产的效率和产量，农业种植将迎来“中央处理器＋鼠标点击”就能“种田”的日子。

张宗毅：智能农机相比仅靠机械传动的传统农业机械，其作业质量、作业效率、操作舒适性均有大幅度提升。目前应用较多的智能农机有自动驾驶拖拉机、植保无人机、无人插秧机、无人联合收割机、智能水肥一体化灌溉系统、智能设施环境控制系统等。当前，我国植保无人机总量近20万架，年作业面积突破21亿亩次，极大提升了作业效率，实现了农药减量增效。

主持人：智能农机在推动农业生产节本增效方面有哪些作用？目前成效如何？

张宗毅：以应用较广的加装辅助驾驶系统的拖拉机为例，其可以利用北斗导航系统和传感器来确保在田地里行驶时保持一致的行进路径，从而减少重复作业和交叉覆盖。同时大幅度降低机手的劳动强度、疲劳程度，减少错误决策，提高拖拉机操作安全性。

金诚谦：近几年来，我们在江苏省南京市、苏州市、无锡市、溧阳市构建稻麦轮作无人化农场，试验示范稻麦智能化农机装备，实现了稻麦生产智能化作业，人工劳动强度大幅降低。综合用工量节约超过50％，日工作时长可延长2—4小时，日平均作业效率提升20％以上，插秧环节可从单日40亩提升至50亩以上，从而缩短农时，实现节本增效；采用高精度卫星导航的自动驾驶作业有效避免了重、漏作业，种肥药用量节约超过5％，不超过2.5厘米的直线作业误差使得作业直线度和均匀度极大提升，作物生长环境的通风性、透光性显著改善，促进了产量提升。同时，通过在线感知作业质量进行调控作业，还进一步节约了农资、降低了机械收获损失，保障了增产提质，经全周期试验，稻麦周年平均增产超过3％。

魏涛：使用智能农机可有效节约人力资源，提高作业效率，提高亩产，提高农作物品质，减少种子、化肥、农药等生产资料的消耗。在提升土地产出率、提高资源利用率和劳动生产率方面效果显著。以东方红自动驾驶拖拉机为例，它能够自动转向、自动驾驶，可广泛应用于农业的播种、打药和起垄等作业，与同马力传统拖拉机相比可降低生产成本20％。

未来智能农机应向何处发力？

主持人：目前我国智能农机研发与发达国家相比处于何种水平？未来我国智能农机技术研发应在何处着力？

金诚谦：长期以来，党中央、国务院高度重视农业机械化发展。党的十八大以来，我国农业机械化加快发展，形成了向全程全面高质高效转型升级的良好态势。近几年，我国在智能农机领域取得了一些进展，但与一些发达国家相比仍存在差距，比如核心技术创新能力不足、产业链不完善、市场需求定位不够精准、标准和规范体系不健全等。

但也要看到，我们拥有快速发展的农业科技生态系统，有众多农业科研机构、高等院校和企业，形成了完善的科技创新生态系统，为智能农机的研发提供了坚实基础。庞大的农业机械装备市场需求推动了我国农业科技的发展和应用，也为智能农机的研发提供了广阔的市场和机遇。我们在技术转化和应用能力方面具有一定优势，能够快速将科研成果转化为实际生产力，推动智能农机技术的应用和推广。同时，我国还拥有低成本、灵活的创新模式，加速了技术的推广和应用。我国还出台了一系列支持农业科技创新和智能农机发展的政策措施，为智能农机的研发和应用提供了保障。

推动我国智能农机的研发与应用，还是要立足我国基本国情，以农业高质量发展为导向，重点朝以下几个方向着力。一是适应小农户的需求。我国农业经营主体98％以上为小农户，因此智能农机技术研发应该注重适应小农户的实际需求。例如，开发适用于小农田、价格低廉、易于操作的智能农机设备，满足小农户的种植、管理和收获需求。二是核心技术创新。智能农机离不开先进的传感器、智能控制器，高度自主化的农业专用芯片、专用传感器、智能控制器是我国智能农机需要补上的短板。三是农机与互联网、物联网融合。未来智能农机技术还应与互联网、物联网等新兴技术融合，构建智能农业生态系统。实现农机设备的远程监控和智能调度，提高农业生产智能化水平。四是构建农业信息化体系。智能农机技术可以与信息技术相结合，推动农业信息化发展。例如，通过传感器采集农田数据，结合云计算和大数据分析技术，为农民提供农田管理、作物监测等方面的智能决策支持。

魏涛：国内智能农机起步晚、底子薄、投资规模小、发展速度慢。与发达国家相比，一是整车电控技术不高，例如拖拉机只有少数机型具有电控提升、电控换向、电控液压输出等功能，收获机缺少损失检测系统。现有农机具又存在智能化设计不足、通用性不强等共性问题。由于接口、功能缺乏统一的标准规范和互换性，企业间的农机具之间未能实现互联互通。二是关键共性技术研究薄弱，如控制系统、芯片、传感器、精密液压元件等，在智能农机的种类、智能化程度、应用场景丰富程度等方面与发达国家有差距。

为保证我国粮食安全及建设农业强国的需求，持续对农作物播种、施肥、喷药、收获、初加工等关键环节，提供先进智能农机装备支撑。研制生产高可靠性传感器、控制器、液压阀等，提升农机机电液一体化技术水平；研制农作物长势、病虫害、作业环境信息感知装备；开发具有自主作业决策、任务分配、作业监控、远程交互、作业管理、作业监测评价和多机协同调度等功能的智慧农业平台；大力发展先进智能农机控制、农机复合传感器等前沿技术。针对丘陵山区智能农机应用难题，重点突破轻便高效动力机械、山地物料搬运农机远程操控关键技术；加强研究适应坡地、山地水田等复杂地形地况的高速作业自动导航技术，加快丘陵山区智能农机装备应用。

张宗毅：当前购买智能农机的，主要是提供农机社会化服务的农机专业户或农机专业合作社。智能农机的研发、制造、推广，应该结合用户特征来进行开展，要充分考虑用户的经济效益问题。目前我国土地流转率快速提升，江苏省、安徽省等平原地区土地流转率已经高达60％，快速成长了一批规模相对较大的家庭农场，这些农场主也是智能农机的购买主体。

一些发达国家在农业机械自动化、智能化方面起步较早，技术成熟度较高。例如，德国在20世纪90年代就开始研究在农业生产中采用地理信息系统、全球定位系统和卫星遥感等技术结合在一起的精准农业技术，并已在大型农机企业中广泛应用。而我国在这一领域的发展相对较晚，近年来有较大进步，但在一些方面仍然存在一定差距。研发层面上，与美国、德国和荷兰等国家相比，我国智能农机原创技术相对不多，主要采取模仿、跟踪策略。应用层面上，核心光电智能传感器、控制器、机器人关节等一些核心零部件还主要依赖进口，受制于大国小农基本国情农情，大田智能农机整机的应用水平还不高。但我国在部分智能农机方面实现了超越，比如国内某品牌农用无人机在美国市场占有率超过80％。今后，我国智能农机技术将补足基础研发短板，推动人工智能和大数据融合，降低智能农机成本，为建设农业强国注入来自智能农机的新质生产力。

主持人：目前我国智能农机产业中哪些零部件或整机领域需要补链和强链？智能农机中的关键零部件（如传感器、电控等）国产化率情况如何？

魏涛：近年来，全球供应链加速调整和重塑，不稳定性和不确定性增强。中国一拖集团有限公司针对国内农业机械产业链关键零部件依赖进口问题，通过与产业链上下游企业合作等方式，加速对关键核心零部件开展研究与攻关，推进核心零部件国产化率快速提升。组织各使用单位对量产机型进口配套件进行排查，明确进口件国产化替代工作要求。近年来，合计完成300余种进口零部件国产化替代工作。

针对重要高端零部件国内尚未形成批量制造能力，部分重要产品和供应渠道没有替代来源，自主可控、安全可控的产业链和供应链产业备份系统尚未完全形成，部分资源、技术等受制于人，要进一步推进我国部分依赖进口的核心零部件国产化率快速提升。一是建议国家持续推进“共链行动”，打通产业链壁垒，鼓励不同行业产业链优势企业参与农机高端核心零部件研发，对农机产业使用的进口零部件国产化替代实施“揭榜挂帅”，并给予关联企业税收优惠、金融支持、专精特新“小巨人”企业评定政策扶持，推动我国高端农机现代化产业链供应链提效升级。二是建议政府给予农机产业链“链长”在政策、科技、产业、金融等方面的支持，促进“链长”龙头企业在全行业协调配置资源，统筹资源布局、研发协同、配套推广、产能投资等环节，形成合力，攻关解决农业装备制造“卡脖子”核心技术和零部件。强力推进国产化替代和应用，带动农机行业产业链升级发展，形成产业链发展集群协同效应，打造自主、安全、可控的产业链供应链生态体系。做大做强农业装备制造产业，助力农机行业实现高质量发展。

张宗毅：目前我国虽然生产了各种用于农业的传感器和物联网设备，但是质量、精度、国际标准兼容性、可靠性等方面还有所欠缺，需要这些领域的企业加强研发制造能力。同时在整机方面，智能农机装备的可靠性同样有待提高，且在与其配套的其他农业机械协同方面还有不足。

农机推广本身是一个系统耦合的过程

主持人：智能农机的推广应用，除了智能农机本身研发制造的技术供给问题以外，还需要解决哪些问题才能进一步发挥农机的效率和效益？

张宗毅：智能农机的推广，除了智能农机本身的技术供给问题外，还有与其他生产要素进行技术融合的问题。生产要素的创新性配置也是新质生产力产生的途径。很多人认为，智能农机可以解决当前我国农业机械化面临的丘陵山区农业机械化薄弱和果蔬茶农业机械化薄弱的问题。但实际上，农业机械化是一个系统工程，现代农业从来就不是某个生产要素单兵突进，需要农田、农艺、种子、农机相互匹配耦合，才能高质量推进现代农业发展。丘陵山区农业机械化问题就是农田与农机耦合匹配的问题。高智能化的农业机械，同样也需要平整、有机耕道的大块农田才能高效作业。此外，果蔬茶等作物也面临严重的要素耦合问题，特别是农机农艺不耦合的问题。以上问题，亟须从多学科、多维度，系统地进行解决，而不是把智能农机当成解决一切问题的答案。

魏涛：我国地大物博，不同的地质地貌孕育了迥异的农业生态，繁杂多样的农艺。且我国小规模自用型农机户较多，农机大户、农机合作社占比不高，标准化农田建设不足，农机农艺融合不够，作物品种、栽培方式与智能农机装备不配套，影响智能农机推广使用。同时农业从业人员的技术水平也限制了智能农机的推广使用。

一是要加强高标准农田建设。要完善田块长宽及平整度等宜机化要求，机耕道路、农田灌溉排水、输电线路、5G信号覆盖、基础设施建设与农机智能化作业相适应、相匹配。二是要加强农机农艺融合。加快选育适合智能化农机作业的作物品种，推广间作套种等农艺措施，推动良种良法良田良机良制集成配套。三是培养新一代农业从业者，从基础的智能农机操作，到智慧农场建设，为农业提供新质生产力。

主持人：我国在智能农机装备研发制造和推广应用方面，目前有哪些政策支持？您对利用好政策支持，有哪些建议？

张宗毅：目前我国高度重视智能农机的研发制造和推广问题。2021年起，农业农村部、工业和信息化部联合启动农机装备补短板行动，通过短板梳理并组织高校、科研院所和龙头企业针对短板农机展开了联合攻关行动。同时，2022年以来，财政部、农业农村部在多个地区开展了农机研发制造推广应用一体化试点，从各地农机购置补贴资金中切块支持，鼓励地方政府代表农户提出需求，高校、科研院所和龙头企业展开联合攻关，龙头企业完成产品的制造和推广。此外，从2004年就开始实施的农机购置补贴政策，在最新的指导意见中明确表示在补贴资质方面着力突出农机科技自主创新、在补贴比例方面向智能农机倾斜等。以上政策有力地支持和促进了我国智能农机的研发制造和推广应用。日本、德国和法国等发达国家均有鼓励农民购买高端智能农机的倾斜性直接补贴、低息贷款和租赁政策。我国农机支持政策可进一步向多元化方向发展。

魏涛：在国内智能农机的应用和推广中，北斗辅助驾驶系统支持是其中一项重要内容，我们国家对应用北斗辅助驾驶系统给予一定政策支持，而后期国家将对智能模块组建和界定出台相关支持政策和指导意见。对于应用推广前期，有如下建议：一是针对前装包括北斗辅助驾驶系统的智能模式组建，加大政策支持力度，拉大与后装的补贴差距，因为前装优点突出，其安全性、可靠性、稳定性、使用寿命等各项指标和参数均优于后装。二是国外在推广智能农机方面使用了一些特殊政策，使得智能农机应用处于引领地位，比如智能农机在农艺变化、精准作业方面的先进实践，值得我们借鉴、因地制宜吸收运用。

主持人：智能农机为农业发展提供了新的技术手段和解决方案，对进一步加快智能农机装备研发与应用意义重大。未来，我国智能农机技术研发要进一步提高自主创新性，重点加强整车电控技术研究、关键共性技术研究等，尽早形成完全自主可控的产业链和供应链的产业备份系统。同时，应紧密结合我国基本国情农情，针对小农户的需求，尤其是丘陵山区智能农机应用的难题，进行智能农机的研发、制造、推广，既要结合用户特征，又要充分考虑用户的经济效益问题。此外，要促进农机与互联网、物联网融合，构建农业信息化体系，进一步推动我国智能农机技术不断向前发展。感谢三位嘉宾做客《对话》栏目，带来精彩观点！