洛陽國家農機裝備創新中心研發的50馬力輪轂電機電動拖拉機。河南日報記者 鄧放 攝
新鄉市昌傑農業機械有限公司自行設計研發的植保智慧無人機。河南日報記者 鄧放 攝
智慧灌溉機器人在田間作業。受訪者供圖
核心提示
無人駕駛播種機馳騁沃野,智慧大屏“掌管”萬畝良田,植保無人機淩空編織防護網……放眼中原,智慧化的場景在田間地頭已屢見不鮮。
2025年中央一號文件首次提出“推動農機裝備高品質發展”,標誌著我國農業機械化從“補短板”邁向“全面升級”的新階段。
然而,智慧農機的研發和推廣並非一蹴而就,技術、成本、觀念等多重壁壘亟待破解。記者通過採訪,剖析農業機械化推進過程中的深層矛盾,探索河南農業機械化發展的未來進路。
向高處攀 “國字號”嘗鮮“高端農機”
3月11日,洛陽市國家農機裝備創新中心中試車間,一台身長17.5米的“大塊頭”威風凜凜。這是國內首個糧損機械測試驗證平臺——能夠運用自動化方式對穀物聯合收割機的排出物進行再次篩選、稱重,並實時回傳機收損失數據。填補了農機收穫糧損機械檢測行業空白。
花費5年時間,投入1000萬元研發資金,糧損測試驗證平臺的誕生實現了糧損檢測由人工到自動化的轉變。不僅大大提高了測試效率,還可以通過對測試數據的運用指導收穫機械的減損研發。
在這個“國字號”創新中心裏,這樣的“第一”屢見不鮮。
國內首臺5G+氫燃料電動拖拉機在這裡誕生,實現了新能源與5G應用場景的有機結合;輪邊電動拖拉機實現了輪轂電機在農機領域的首次應用,能夠完成同向斜行轉向、異向倍速轉向、原地轉向等多種作業動作,有效提高整機越障性能、土地利用率和作業效率;智慧高效穀物聯合收割機喂入量達12kg/s以上,打破了高端收穫機械被進口品牌長期壟斷的局面……一台臺插上信息化“翅膀”的農機裝備描繪出未來農業新模樣。
位於同一座城市的“國字號”企業——中國一拖集團有限公司,同樣引領著中國農機的最高水準。
3月11日,記者在中國一拖見到了該公司自主研發的國産最大功率無級變速拖拉機——東方紅LW4504,一台通過動力換擋和無級變速技術代替傳統離合器的“自動擋”拖拉機。
一台普通拖拉機有30個前進擋位,由於作業情況複雜,機手需要頻繁踩離合換擋。“實踐中,每個拐彎點,機手可能需要踩3次離合器,撥動4個不同的擋桿。而動力換向拖拉機不用踩離合器就可以掉頭,不僅大大降低了農機手的工作強度,也實現了無動力中斷的農業作業。”公司負責人介紹,未來,動力換擋替代機械換擋將成為大趨勢。
未來無限好,但不可回避的是,“高端農機”研發普遍存在著投入大、回報週期長等挑戰。在採訪過程中,兩家“國字號”均表示,目前取得的多項前沿研發成果都處於市場化應用初期,尚未能大規模轉化為收益。
與此同時,專業人才緊缺、高端人才引進困難也是研發機構面臨的難題之一。“農業機械所在的農業工程學科入選雙一流學科建設的高校僅有2所。不僅如此,學習機械製造的學生畢業後大部分會選擇投身汽車製造行業,有些人暫時留下了,之後也可能因為待遇等現實問題選擇‘跳槽’。”國家農機裝備創新中心總經理王洪斌坦言。
為了更好培養人、留住人。國家農機裝備創新中心與中國農業大學、江蘇大學等涉農高校聯合開展了科研創新、研學教育、校企聯合培養等産教融合工作,不斷擴充農機製造“人才庫”;中國一拖與齊齊哈爾工程學院共建的裝備製造産業學院去年走出了東方紅專班首期畢業生。
“無人駕駛、無級變速拖拉機,多功能聯合收穫機,自動檢測平臺,這些眼下看來充滿‘黑科技’的農機,未來可能是廣泛馳騁在田間的主力。‘不打無準備之仗’,佈局未來是使命,更是責任。”王洪斌如是説。
向實處走 農機部門連接“車間”與“田間”
3月10日,汝州市紙坊鎮的農田裏,孫濤峰的植保無人機正“飛馳”在麥田上空,春管大忙,他正給小麥噴灑生長調節劑。
孫濤峰父親就是當地的種植大戶,也是農機大戶,拖拉機、收割機等一應俱全。“90後”孫濤峰返鄉後,組建了喜耕田飛防隊,並購置10余臺新型智慧無人機進行農業植保服務。植保、灌溉、烘乾等機械應有盡有,孫濤峰的農機可以幫助農戶實現全程機械化種地。
裝備齊全了,如何“接單”,服務農戶?
2022年,河南農機雲平臺正式上線運行。通過“雲平臺”,各級農機部門實時監測收割機分佈、作業情況,及時掌握機收進度;機手可查詢附近的維修網點、經銷商、加油站,參加農技知識學習;農戶可查詢附近的收割機,聯繫機手作業。
去年,平頂山市首次覆蓋了智慧農機雲平臺。“網約農機”成了當地農戶的新選擇,孫濤峰也上線“接單”,給家裏的農機具攬活兒。“農機雲平臺能夠有效連接機手和農戶,對咱來説更方便了!”
除了搭建平臺,全省各級農機部門還化身橋梁,連接起新技術和農戶,讓科技為農而用。
在舞陽縣東紅農機專業合作社,從不帶滴灌鋪設裝置的一代機,到改進排種裝置並加裝滴灌鋪設裝置的二代機,再到如今已基本完善的五代機,一台臺三角定苗免耕施肥播種機排列開來,整齊又威風。
這便是漯河市農業機械技術中心和舞陽縣東紅農機專業合作社“牽手”的成果。
“合作社、農戶長期活躍在生産一線,對實際作業中的需求和痛點深有體會,農機中心則具備技術優勢。通過合作,直接解決研發和需求錯位的問題。”漯河市農業機械技術中心農藝師楊鵬輝説,三角定苗免耕施肥播種機就是設計圖紙與農戶需求相契合的生動寫照。
“以前一畝地一般種4500多株玉米苗,用這種機器一畝地能種6500多株。苗種得多了,産量自然有了基礎保障。”舞陽縣田園先鋒種植農民專業合作社理事長王朝鎖在觀摩三角定苗免耕施肥播種機後,當即決定在流轉的300多畝地裏用上此機器。
推動農業生産現代化,與研發、推廣並重的還有農機設備的報廢更新。去年3月,國務院印發《推動大規模設備更新和消費品以舊換新行動方案》,提出紮實推進老舊農業機械報廢更新,加快農業機械結構調整。
“農機報廢更新政策出臺後,無論是報廢還是購買新農機,機主都能拿到一定的補貼,他們報廢老舊農機的積極性就提高了。”漯河市藍眾再生資源有限公司負責人告訴記者,現在,機主們拿著擬報廢農機的相關材料,就可以直接到相關公司進行拆解並建立檔案。
在農業機械化轉型升級的過程中,各級農機部門扮演著不可或缺的橋梁和紐帶作用,上接政策下連生産,抬頭看路低頭問需,連接起“車間”與“田間”,為農機現代化發展帶來助力。
向深處進 中小型企業各顯神通
農諺説,麥子澆了春三水,三水對面望糧山。
3月10日,河南雲耕時代機器人科技有限公司負責人王智豪正在田邊“監工”春灌,這個“工人”,便是團隊研發的大田農作物智慧灌溉機器人。它機身不大,卻吐著長長的“水舌頭”,邊走邊灑水,一趟下來幹活不少。
“農田灌溉,長期是農業全程機械化的短板。市場上並不缺灌溉機械和方案,但要能夠適應中原農區人多地少、地塊不規則、田間障礙物多等複雜地情設計不是件容易的事兒。”王智豪説。
可移動、智慧化的灌溉機器人就是個不錯的解決方案,能夠穿梭在農田“自由發揮”,適應多種規模的田塊兒,還能夠四處“轉戰”,多點作業。“每台機器人可服務300畝農田,有效噴灌直徑100米以上,灌溉均勻度85%以上,達到模擬降雨的效果,可有效節水40%以上,且一台至少可代替25個人工,不僅安裝和使用方便快捷,還節省了傳統灌溉所需管道鋪設和人工成本問題。”王智豪介紹。
在河南,像河南雲耕時代機器人科技有限公司這樣專注于農機研發與生産的中小型企業數量巨大。
神速智慧農機裝備(河南)有限公司打造“5G+植保無人機”,為作物生長高效、精準、智慧護航;
牧原智慧科技有限公司研發智慧巡檢機器人、智慧飼喂、智慧環控等設備,讓養豬遇上“賽博朋克”,塑造養殖新場景;
新鄉市花溪科技股份有限公司將智慧化技術應用於打捆機,加快秸稈“變廢為寶”……
與大型企業和綜合研發平臺不同,這些中小型農機製造企業以自身獨特優勢,在細分領域精耕細作,將有限的資源精準投放到特定領域,形成了“小切口、深耕作”的發展範式,開闢出差異化發展路徑。
“河南農業機械現代化的發展,離不開‘國字號’創新平臺、農機部門、中小型農機製造企業等各個維度的協力。”省農業農村廳相關負責人表示,2023年,河南將先進農機裝備産業鏈納入全省28條重點産業鏈,以品牌企業為引領,健全配套能力,突破核心部件,增強高端智慧産品供給,打造農機裝備強省,為加快建設農業強省提供有力的機械化支撐。
截至目前,河南省擁有拖拉機、配套農機具數量居全國第一,農作物耕種收機械化率達89%,高出全國平均水準約14個百分點。農機裝備升級將進一步提升作業精度和效率,轉變農業發展方式,助力河南扛穩糧食安全重任。(河南日報三農全媒體中心記者 劉一潔 趙一帆 董豪傑)
專家觀點
機械化賦能
鍛造農業新質生産力
□河南省農機農墾發展中心總工程師 白雲利
今年中央一號文件明確指出,要推動農機裝備高品質發展,加快國産先進適用農機裝備等研發應用,推進老舊農機報廢更新。支持發展智慧農業,拓展人工智能、數據、低空等技術應用場景。這為河南省智慧農機發展指明瞭方向,注入了強大動力。
近年來,河南省通過持續優化農機裝備結構,農機總動力已達到1.128億千瓦,居全國第二位;拖拉機、配套農機具保有量均居全國首位。農作物耕、種、收綜合機械化率達89%,高出全國平均水準約14個百分點,其中小麥、玉米生産已基本實現全程機械化。以北斗、5G等信息技術為支撐的智慧農機裝備得到廣泛應用,全省農用無人駕駛航空器保有量約7000台,2022—2024年全省補貼推廣農機自動導航系統約1.3萬台(套)。
下一步河南將進一步提高農業機械化水準,鍛造農業新質生産力。
突破關鍵共性技術。聚焦智慧感知、導航控制、新能源動力等核心技術,重點開發無人駕駛拖拉機、農業機器人、精準作業裝備等。探索新能源技術應用。發展氫能、電動等綠色動力農機,降低碳排放,推動農機裝備可持續性發展。
做優主機與零部件配套。重點培育新型高效拖拉機、精量播種機、智慧灌溉裝備等主機産品,同步提升農用感測器、無級變速器(CVT)等核心零部件配套能力。推進産業集群建設。以洛陽為核心,聯動鄭州、新鄉、許昌等地,打造覆蓋動力機械、收穫機械、畜牧業機械的智慧農機産業集群,形成“龍頭企業引領+中小企業協同”的生態格局。持續推動“河南農機雲平臺”建設。完善平臺功能,優化平臺操作體驗,努力增加上線農機具數量;積極爭取將新購置新補貼的拖拉機、聯合收割機、農用無人駕駛航空器接入雲平臺,提高我省農機信息化水準。
拓展應用場景。在“中原農谷”等示範區推廣北斗導航、“5G+”物聯網技術,實現大田精準作業、設施農業智慧化管理;試點“全過程智慧作業”,探索智慧牧場、數字果園等新模式。推進試點示範。開展丘陵山區輕簡農機示範,加大綠色高效裝備補貼,推廣精量播種、節水灌溉等技術的智慧農機應用。開展國際合作與市場拓展。推動動力機械、收穫機械出口;引進國際先進技術項目,建立海外研發中心,提升産業全球化競爭力。
認真落實“優機優補”“有進有出”政策。結合我省農業生産特點和農機化發展需求,實施差異化補貼政策。開展農用無人航空器購置補貼,加快推廣應用。
河南省將以中央一號文件為綱領,聚焦“四高四爭先”,通過技術突破、場景落地、主體培育、開放合作,打造全國智慧農業標杆。為“中國糧倉”注入新動能,為農業強國建設貢獻“河南方案”。
(記者 劉一潔 整理)
河南日報三農全媒體中心 出品