作者  吳海華，方憲法

 

現階段，我國農業裝備產業科技創新發展的結構性矛盾仍突出。從總量不夠向水平不高、質量不好和能力不足過渡，應用基礎研究弱、重大裝備自主創新不足和創新體系不完善等制約我國農業裝備科技向高水平、高層次轉型升級發展。

 

與領先水平等相比，在產業競爭力、研發能力、關鍵核心技術自主化和制造裝備水平等方面尚有較大差距，面臨國內外雙重壓力和挑戰。

 

同時，我國農業裝備產業科技創新發展也面臨新機遇，習近平總書記指出“要大力推進農業機械化、智能化，給農業現代化插上科技的翅膀”，確立了新時代農業裝備發展的目標。
    加快農業裝備產業科技創新，加速現代農業向智能化生產方式轉變，要發展新一代智能農業裝備技術、產品和服務，走出一條適合我國國情、農情和產業特點的創新發展道路。

 

未來，我國農業裝備產業科技創新要走戰略引領、目標導向、全鏈統籌和國際視野的創新發展道路，推進產業基礎技術、戰略前沿技術、高效智能技術裝備和綠色技術裝備創新，發展新一代智能農業技術、產品、服務體系和產業鏈，構建支撐可持續發展的科技與產業創新體系。

 

發展需求

 

1. 問題與挑戰

 

（1）應用基礎研究薄弱，自主創新能力弱。由于長期以引進消化吸收再創新的應用開發為主導，基礎研究投入不足，基本原理、基礎數據和基本方法不系統，從機理、原理、方法、技術、裝置到產品的原創性技術創新少。

 

國內在用80%以上主要農機技術來源于國外，重大裝備的高效驅動、CVT變速和傳感控制等關鍵核心技術對國外技術依存度高達90%以上，農機專用傳感器種類不足世界的10%。

 

（2）關鍵核心技術存在卡脖子難題。我國農業裝備整體上在作業效率效果、導航定位控制與損失控制、水肥種藥施用控制、整機質量和可靠性等方面與國際領先水平仍有較大差距?？煽啃灾笜藘H為50%左右，作業效率、水肥種藥利用率等僅為70%左右，能耗水平高30%以上，生產過程損失率高20%左右，其根本因素是關鍵核心技術水平不高。

 

（3）產業結構性矛盾相對突出。我國農機行業擁有8000多家企業，但規模以上企業少，產業相對分散、集中度低。90%以上國產農業裝備仍為中低端產品，且仍有3000多種處于空白。

 

農機和農藝融合不夠，薄弱環節、區域和作物農機化水平低，畜牧業、漁業、農產品初加工、果蔬茶桑、設施農業及丘陵山區農業生產機械化水平不到30%，水果、蔬菜、肉類和水產品等農產品加工轉化率僅30%左右。

（4）產業鏈創新體系協同能力弱。企業還未成為技術創新主體，自主研發能力薄弱，只有不到5%的農機企業建立了研發部門，不到1%的企業建立了較為完善的技術體系，平均研發投入比例不到2%。高校和科研院所產業技術供給能力弱，難以為產業提供系統技術支撐。

 

政府引導投入總量少，難以支撐圍繞產業技術創新鏈的系統創新部署。產業各環節、創新單元缺乏銜接，共性技術開發、試驗檢測、科技數據、技術交易和融資服務等創新服務體系效能未有效發揮。

 

2. 重大需求

 

當前和未來一段時期，科技革命和產業變革將廣泛并深刻影響科技創新，新一代信息、生物、人工智能和先進制造等技術滲透融合，鄉村振興戰略、農業農村現代化深入推進，我國現代農業生產及農村經濟社會發展將進入新的發展階段，農業裝備產業科技創新面臨推進糧經飼統籌、種養加一體、一二三產業融合和生產生活生態協調發展，提升產業鏈現代化水平，實現技術及裝備自主可控，以高水平科技供給保障產業安全等重大需求。

 

（1）促進農業發展方式轉變。世界農業發展表明，精準作業技術與裝備、農業機器人、農業大數據等智能技術和產品已經成為重要的農業投入品，能顯著提高農業資源利用率、土地產出率、勞動生產率和生產經營管理水平。

 

以裝備為載體，以信息和知識為要素，通過互聯網、物聯網、云計算、大數據和智能裝備等現代信息技術與農業深度跨界融合，發展智能農業，實現農業生產由“機器替代人力”、“電腦替代人腦”的轉變。

 

（2）確保國家糧食安全和重要農產品有效供給。保障農業產出高效、產品安全和環境友好，關乎我國農業農村現代化發展全局。

 

目前，我國人均農業產出水平僅為領先水平的2%左右，迫切需求發展高質高效農業裝備，構建農業全程信息化和機械化技術體系，實現傳統精耕細作與現代物質裝備相輔相成，解決“誰來種地”“怎么種地”和“如何種好地”的高產農田、高效投入、高產生產和精細管理等現實制約難題，并滿足產量及可持續產能發展需求。

 

（3）保障資源高效利用和可持續發展。支撐農業的耕地、水和草原等自然資源相對短缺是我國農業可持續發展的主要制約因素，我國人均耕地面積是世界平均水平的1/3，人均水資源擁有量僅為世界平均水平的1/4，人均草原面積僅為世界的1/2，農業生產所需能源資源人均只占世界的1/15，但我國目前田間作業畝均動力是美國的6倍。

 

全球氣候變化將對資源可持續利用、農業生產生態具有重要的影響。要發展綠色智能農業裝備，形成清潔能源、高效節水排灌、施肥和施藥等綠色技術體系，提高水肥藥利用率，實現耕地可持續利用，推動農業綠色發展。

 

（4）發展自主可控農業裝備產業。國際上主要跨國農機企業快速發展，在高端產品領域形成了全面競爭優勢，如功率147kW以上拖拉機、大型采棉機、水稻收獲機和高速插秧機等。實踐證明，關鍵核心技術和重大裝備受制于人將嚴重威脅我國糧食和產業安全。

 

要堅持走中國特色農業裝備自主創新的發展道路，加速信息、生物、新材料和先進制造等技術應用，促進智能技術變革，實現技術、產品和模式的全產業鏈多元融合創新，推進裝備智能化、產業高端化發展，構筑產業國際競爭新優勢，在新一輪產業變革中掌握關鍵核心技術和產業發展主導權。

 

發展路徑

 

1. 戰略引領

 

圍繞創新驅動發展、鄉村振興、制造強國、科技強國和農業強國等國家戰略，瞄準保障“三大”安全、農業農村現代化重大需求，以加快推進農業機械化和農機裝備產業轉型升級為主線，以高效化、智能化、網聯化和綠色化發展為導向，機械化、自動化和智能化并聯發展，全程全面機械化同步推進，構建以企業主體、市場導向、產學研用深度融合的產業技術創新體系，走出一條中國特色農業機械化、智能化發展道路。

 

2. 目標導向

 

以提升自主創新能力和產業核心競爭力為總目標，以掌握關鍵核心技術主導權，發展自主可控裝備產業為根本，構建信息感知、智能決策、智能控制、精細作業、智能管理和智慧服務的全鏈條智能技術、裝備與服務體系。

 

到2025年構建形成智能技術及產品全面創新能力；到2030年，構建形成以自主創新為核心的技術創新體系，進入農業裝備強國行列；到2035年，進入農業裝備強國前列，支撐農業生產進入以智能化為主導的新階段。

 

3. 全鏈統籌

 

立足“智能、綠色、高效、安全”，統籌“補短板、攻核心、強智能”，統籌應用基礎、共性關鍵技術、重大裝備產品和集成示范應用等創新鏈，研發、設計、制造和服務等產業鏈，以及糧經飼、種養加和生產生態生活等農業農村生產全鏈條。

 

以關鍵核心技術、重大裝備及系統為突破口和主攻方向，以農機與農藝融合、裝備與信息融合、制造與服務融合、生產與生態融合為路徑，推進關鍵核心技術自主化、主導裝備產品智能化和全程全面農業機械化，形成新一代智能農業裝備技術、產品和服務體系現代產業鏈。

 

4. 國際視野

 

集聚國內國外兩種創新資源，發揮兩個市場需求牽引，堅持自主創新與引進消化吸收再創新結合，共性基礎技術國內外研發合作，打造高水平國際化研發平臺，以實現緊跟技術前沿，推進“從0到1”重大突破。

 

關鍵核心技術及系統上堅持自主創新為主研發，掌握技術發展主動權。重大裝備創制方面重點對標國際先進產品，堅持中國特色、中國標準和中國制造，形成以我為主的產業鏈，構建關鍵核心部件與整機協同發展能力，提升產業制造水平和高端產能。

 

面向國外市場需求，構建本土化特色研發及應用示范平臺，推進我國研發優勢、先進技術產品和高端產能的國際化發展。

 

發展方向及任務

 

1. 發展方向

 

（1）夯實產業科技發展基礎。加強典型區域農機化與土壤、環境和生產等影響因素的長期監測與評估，構建農業機械化、智能化生產系統基礎數據平臺。構建企業、產品、標準和專利等產業數據庫，建立產業研發、設計及服務平臺，提升研發設計、科技服務、檢驗檢測和信息服務等公共技術服務能力。

 

構建完善全產業鏈技術標準體系，形成適合我國農情和產業發展階段的機械化、智能化作業，以及智能農業裝備零部件、關鍵系統和征集產品等全面的技術標準體系，不斷提升產業鏈現代化水平。

 

（2）構建農業裝備產業技術創新體系。統籌創新戰略、創新體系和創新能力建設，依托產業技術創新戰略聯盟形成的產學研合作體制機制，支持國家重點實驗室不斷提升行業基礎研究、應用基礎研究和戰略前沿技術引領的能力和水平，打造具有國際一流研發能力和水平的國家技術創新中心，培育戰略性科技力量。

 

加快培育企業成為技術創新主體，打造具有國際競爭力的骨干企業，發展專精特新中小企業，構建適應國情、立足產業、協同高效和支撐發展的產學研用深度融合的產業技術創新體系，以及從協同研發、智能制造、多元推廣到智慧服務的現代化產業鏈，形成上中下游、大中小企業和高中低端協同發展的產業格局。

 

（3）戰略謀劃產業科技創新重大任務。瞄準產業科技變革需求及技術發展趨勢，圍繞國家鄉村振興、創新驅動發展及制造強國戰略需求和產業亟需，應對創新戰略、創新鏈產業鏈等競爭新態勢，以“引領創新、構建體系、發展產業、裝備農業”為導向，以高效、自主和綠色智能為主線，戰略謀劃重大科技創新布局，結合基礎研究和技術創新的高風險性、長期演化等特征，系統化、梯次化部署新一代智能農業裝備、自主智能農業裝備等未來10～15年重大科技創新任務。

 

（4）打造自主可控的產業技術及產品體系。著力提升產業技術供給能力和創新發展水平，按照增強基礎、強化功能、提升水平、拓展領域和延伸鏈條的技術需求，強化從智能制造、智能裝備、智能生產和智慧服務自主創新，形成農機農藝與生物、裝備與信息、人機物共融的基礎技術體系。

 

以糧食作物和經濟作物高效智能生產為核心，構建覆蓋種子、生產、加工全鏈條的裝備技術體系。以多元信息為核心，打造信息感知、決策控制與智能執行為主線的智能技術體系，實現智能技術領跑、智能產業引領和農業智能生產。

 

（5）建立支撐可持續創新發展科技與產業政策體系。圍繞創新驅動產業轉型升級，打造引領性優勢產業，從技術創新、生產制造和應用推廣等維度形成新的、更有針對性、相互銜接的科技與產業政策，發揮政策協同合力。

 

從財政投入、基地平臺等方面加大力度支持基礎前沿技術、關鍵核心技術和重大裝備等產學研協同、跨領域跨行業融合創新，形成以支持鼓勵創新為重點的科技政策體系。

 

進一步加大和優化農機購置補貼政策，拓展信貸、保險等政策，形成以優化結構、提升能力為導向的應用推廣政策體系。優化投資、稅收和金融等支持政策，引導社會資本參與重大科技成果產業化，鼓勵企業技術創新和產業鏈發展，布局發展創新產業集群，形成以提升產業鏈水平為導向的工業政策體系。

 

研究提出技術管理清單，以及信息安全審查制度，不斷完善關稅、貿易和知識產權等政策，構建安全可控的保障政策體系。

 

2. 重點創新任務

 

（1）產業基礎技術創新。針對土壤、動植物、環境和機器互作機理、路徑、工藝，以及機械化、智能化和綠色化實現的方法、技術、模式等科學技術問題，研究不同農業生產特點、不同規模、種植制度條件下的大田及設施種養加高效作業高效化、綠色化、標準化和機械化生產工藝技術、作業裝備和系統模式。

 

研究新型底盤平臺、高效驅動傳動及耕種收作業等關鍵零部件高性能材料、智能設計制造和試驗驗證等技術，構建高效農業生產技術和裝備系統。

 

（2）戰略前沿技術創新。圍繞新一代人工智能、生物智造、物聯網、基因組學和合成生物學等技術發展及引發的未來生產方式、生產模式及動植物品種重大變革，研究智能傳感、機器決策、人機物交互、邊緣協同、環境建構、靶向定位、跨媒體數據融合和智慧管理等技術。

 

開發動植物生命、對象與環境傳感、工況及作業質量傳感控制系統，以及協同、集群自主作業系統，研發機器人作業裝備、生物智造設備及面向新型作物品種、天空及深海農業新業態的新型作業裝備等，發展未來農業生產技術。

 

（3）高效智能生產技術裝備創新。針對人口規模持續增長、結構變動對食物供給的挑戰，要持續不斷提高農業產出能力和水平，推進種養加更加高效化、智能化生產，研發種苗高效繁育、多功能耕整地、高速精準栽植、精密施肥播種、精量變量施藥、高效節水灌溉及籽實和秸稈高效智能收獲等智能作業裝備。
研發高效節能設施、環境調控、個體精量飼喂和畜產品采集等智能養殖設備，研發農產品綠色殺菌、高效干燥、智能分選分級、精量包裝、品質監測和生產溯源等智能加工裝備，構建信息感知、智能決策、智能控制、精細作業、智能管理和智慧服務的全鏈條智能技術及裝備體系與生產整體解決方案。

 

（4）農業生產綠色技術裝備創新。綠色技術是降低消耗、減少污染、改善生態、促進生態文明建設及實現人與自然和諧共生的新興技術，已成為現代農業的重要新興領域。

 

對資源、環境約束和氣候變化等重大挑戰，以及山水林田湖草一體化、農業農村綠色發展需求，推進保護性耕作、水肥藥減量施用、電動及氫能等清潔能源農機、農業廢棄物綜合利用等技術裝備創新及提升，以及農田綠色保護、農林生態修復、農村環境治理、農業防災減災與應急生產裝備等研發與應用，提升農業生產突發性重大旱澇、冰凍等氣象災害和病蟲害、生物入侵等生物災害防控能力和安全生產水平，構建可持續發展的種養綠色生態系統。

 

結束語

 

加快推進產業科技發展關鍵是要走出一條適合國情、產業階段的創新道路。要圍繞制造強國、鄉村振興等戰略需求，以適應農業發展方式轉變、提質增效需求為導向，以提升自主創新能力和產業核心競爭力為目標，聚焦弱項短板，加強重點應用基礎、關鍵共性和戰略前沿技術聯合攻關，確保關鍵核心技術自主可控。

 

推動信息、生物與裝備深度融合，發展新一代智能農業裝備產業，構建可持續發展科技與產業政策體系，以大市場促大產業實現“換道”發展戰略，促進我國由農業裝備制造大國向強國轉變，支撐未來農業高效智能生產。（2020年7月3日中國農機工業網）