农机化水平提升对农业生产的促进作用

(梨树县小城子镇综合服务中心,吉林 梨树 136515)

0 引言

在实施乡村振兴战略中,农业机械化能促进乡村经济发展,提高农业生产力,帮助农民改善生产生活方式,并缩小与城市发展水平的差距。近年来,在我国乡村振兴政策的帮扶下、在农业产业快速转型升级的激励下,农业生产模式发生了显著变化,经营面积扩大和品种统一为农业机械的推广应用创造了良好条件。目前,农机化技术已经基本替代人力、畜力进行农业生产,并实现了生产技术的改造和生产习惯的优化,促进了农业经济发展,农业机械化已成为农业现代化的必由之路。

1 农机化发展情况

近年来,我国农业生产水平获得了持续提升,农业机械设备的应用普及率持续突破,截至2021年,我国农作物耕种收综合机械化率已经达71.25%,按照农业发展的规划,据我国农业农村部预测,到2025年,我国农作物耕种收综合机械化率将达到75%,农业生产中的机耕率、机播率、机收率将进一步突破,且经济作物、畜牧渔业等产业的机械化程度也将得到持续提升[1]。2022年,我国农业机械总动力达到11.04亿kW,实现了连续7年的快速增长和优化调整(图1)。

图1 2016—2022年中国农业机械总动力变化情况

目前,拖拉机及配套的免耕播种机、精量播种机、水稻插秧机等机具使用量均实现快速增长,机动植保机械、稻麦联合收割机、玉米联合收割机、大豆收获机等中大型农机设备性能和工作效率不断提升,植保无人驾驶航空器进一步向着高技术领域发展。农机产品初加工、畜牧渔业机械设备不断突破技术瓶颈,相关农机产品品类及适用性得到提升。与此同时,与农机技术的快速发展相比,我国部分地区的农机化生产基础设施仍需提升,农民对于新生产理念、新农机使用方式、农业管理新模式仍需进一步适应[2-3]。

2 农机化的应用价值

农业机械化是实现农业现代化的重要标志,能显著提高农业生产效率。随着农业机械化的普及,农业生产模式和经营效果得到改善,农业机械化的普及优势也进一步凸显,农机化生产已逐渐成为农业现代化的重要体现之一。

2.1 提高生产效益作用明显

农机化生产模式与乡村振兴战略具有良好的契合度,目前,在政府资金支持和农民自身能动性不断提高的共同驱动下,农机化发展已经形成了良好的基础。由于农业机械的生产模式改变了传统生产方式,不仅人力劳动量需求持续减少,而且得益于农机作业自动化、高效化和集约化的优势,还能显著降低农业用工成本、生产资源投入成本,并提高农业生产的经济效益。尤其在农机化新生产模式的驱动下,农业生产资源得到更充分利用,以种植作物为例,植株之间的间距、密度、分布均匀程度等更为合理,田间管理更为便捷,并有易于落实特色生产,拓宽增收渠道,为农作物高产、优产创造有利条件[4]。

2.2 有效提高劳动生产效率

机械化生产与人工生产相比,对于生产效率的提升十分明显,一方面,中大型机械作业能快速完成大面积耕地的重复性作业,作业速度稳定、作业质量恒定,能保证单位面积耕地按时完成作业任务;另一方面,机械技术在一定程度上能替代传统人工不易操作的工作,如农药喷施、温室自动卷帘、农产品收装等,有效改善生产条件,并减少类似工作造成的人工负担。此外,在农机化生产模式下,更易于实现高效率的精细管理,能保证农业生产工作按计划实施[5]。

2.3 有益于提高生态环境效益

农业机械化生产在减少人工投入的同时,更能有效提高农药、化肥和水资源的利用率,进而更好维护农业生态环境安全。受传统生产模式的制约,目前我国在农药、化肥使用量方面存在严重浪费,其中化肥施用量占世界的33.3%左右,但粮食产量仅为世界粮食总产量的6.3%左右,大量使用化肥农药还会造成严重的耕地环境破坏。在农机化生产技术持续升级驱动下,精准灌溉、精确播种、变量施肥和精准植保等技术有益于改善传统生产的弊端,利用微喷技术、滴灌技术等精确控制土壤温度、湿度,并科学测量土壤养分,能有效减少生产过程对环境造成的破坏,维护生态安全。

2.4 有益于提高农产品产出品质

农机化生产的模式强调农机农艺技术的深度融合,这在一定程度上促进了生产向合理化进步。在农机化生产的过程中,从耕地处理、播种施肥,到田间管理及农产品收获,整体的应用模式固定且合理,水稻、小麦等大面积生产的粮食作物产出品质更为统一,有利于提高农产品利用价值和食品供应品质。同时,先进的人工智能技术和现代化机械设备能实现病虫害防控、气候监测及湿度和温度监测等智能化,利用现代化机械灌溉、施肥设备更好保障了农产品的食品安全,促进农产品无公害化发展[6]。

3 农机化的高效率优势

在科学技术的引领下,农业机械在生产中应用越来越广泛,且自动化特征优势进一步显现,农机化生产对农业生产效率提升具有显著促进作用,对于农业合理化发展具有生产力保障。

3.1 移动机具具有良好作业速度

移动机具在农业生产中应用广泛,其中以轮式农机为主,履带式、船式、飞行设备等农机也占据一定比例,拖拉机、联合收获机、植保机等农业机械主要为移动机具。移动机具的特征是配套有发动机和可供行驶的底盘,能实现在高速移动作业的同时,完成运输、耕整地、播种、植保、施肥、收获等常规田间作业任务,其优势在于能以较高的幅宽配合中高速行驶进行高效、优质作业。以最典型的植保喷药作业为例,机械植保作业的效率可达人工植保的5～20倍,且能避免生产过程中的危险因素。此外,很多移动机具兼具一定的运输功能,实现一次作业完成多个步骤的传统工序,能显著缩短生产工期,例如谷物联合收获机,兼具了谷物割断、收集、脱粒、分离、清选、存储等功能,具有极高的生产效率。

3.2 田间固定设施能实现高效控制

在进行农机化生产过程中,基础设施中的农机装备也起到关键性作用,且很多传统设备实现了远程控制和自动化控制,能显著提高环境调控的效率。最典型的就是生产中应用的现代化灌溉设施,能有效缩小我国农业灌溉用水利用率与欧美国家之间的差距,现代化灌溉设施能利用传感器技术、通讯技术、计算机技术等结合现代化的科学技术手段,结合农业科技特征、GIS信息技术、物联网技术等,有效替代传统的人工管理和人工灌溉,能利用田间温湿度等数据进行按需灌溉,具有自动灌溉、定时灌溉、周期灌溉等多种模式。图2为我国厦门四信通讯技术有限公司的智慧农业灌溉系统解决方案,能适应不同农业生产的需求,显著提高水资源利用率和灌溉效率,减少漫灌等传统方式造成的资源浪费和水土流失。此外,在通讯技术的支持下,我国新建的很多智慧农场的控制功能更加全面,除大田种植外,食品安全溯源、畜牧养殖、水产养殖、食用菌种植、温室大棚等均依托固定的现代机械设施实现了高效率运转[7]。

图2 厦门四信公司智慧农业灌溉系统解决方案

3.3 初加工设备具有简化流程功效

在农业生产全程机械化理念的推广和激励下,农机化的相关设备研发不仅局限于传统的耕种收及植保、灌溉等领域,并进一步向着初加工及精深加工方向发展。在传统的生产过程中,产后的初加工过程仍然耗费着大量人力和时间,同时,初加工的不当方式也会导致粮食损失和经济效益降低。随着农业生产初加工设备的逐渐丰富,粮食初加工过程中的脱粒、去皮、精选、粮食输送、烘干、装箱等自动化设备实现了快速普及,很多现代化设备将多个工序通过机械设计进行集成化,实现了一台设备通过连续工作就能完成多个工序的初加工任务,有效提高了初加工过程的效率和质量,农机化还可以改善农产品的贮存条件,减少损耗和浪费,提高农产品的价值[8]。

3.4 新模式促进管理效率提升

在农业机械全程机械化的持续发展下,农机装备作业不仅提升了农业生产过程的效率,也有效改善了农业机械的管理方式,一方面,农业生产经营者能利用计算机设备及智能手机便捷掌握农业机械的作业数据,并利用网络便捷选择农机服务,实现农业生产机械设备的预先排产和高效作业,避免农机长期闲置产生资源浪费;另一方面农业管理部门能便捷地对农机设备进行备案,并利用GPS等技术实现对农机作业的监管及数据获取,有利于管理部门利用农机数据进行资源调配,并精准进行作业补贴核算,使农机化生产向高效管理和精细化管理转型。

4 结语

综上所述,农机化应用显著提高了农业生产效率,体现出了高效、快捷、精确等特点,更贴合于农业密集型经营模式,并显著降低了农民的体力劳动强度。农业机械化不仅促进了农业劳动力的持续升级,也间接改善着农业的生产方式和管理模式,不仅促进农业向更高质量、现代化方向发展,也有效减少了生产资源浪费、耕地地力下降、环境污染等问题,在一定程度还降低了农业生产成本,提高了经济效益。总体来说,农机化生产模式已经实现普及并展现出显著优势,未来,如何进一步提高农机利用合理性、减少农机资源浪费和使用不当造成的不利影响问题,成为农机化发展转型升级的重要工作。