智能農(nóng)業(yè)機械在扶貧事業(yè)中影響探析

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摘要：從長遠來看，開發(fā)智能農(nóng)業(yè)機械是全球的燈塔。近年來，智能農(nóng)業(yè)機械在中國發(fā)展迅速。著眼于優(yōu)化產(chǎn)業(yè)升級，促進農(nóng)業(yè)發(fā)展，加快“美麗鄉(xiāng)村”工程的發(fā)展，結(jié)合智能農(nóng)業(yè)機械的發(fā)展和自身的脫貧特點，協(xié)助有針對性地脫貧。

關(guān)鍵詞：智能;農(nóng)業(yè)機械;扶貧事業(yè);影響

早在2013年11月，在湖南湘西考察時首次作出“實事求是、因地制宜、分類指導(dǎo)、精準(zhǔn)扶貧”的重要指示。2014年1月，中共中央辦公廳正式發(fā)文推動全面貫徹落實“精準(zhǔn)扶貧”指示精神。同年3月，參加兩會代表團審議時強調(diào)，要實施精準(zhǔn)扶貧，瞄準(zhǔn)扶貧對象，進行重點施策。進一步闡釋了精準(zhǔn)扶貧理念［1］。2015年1月，調(diào)研云南時強調(diào)堅決打好扶貧開發(fā)攻堅戰(zhàn)，加快民族地區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展。5個月后，總書記來到與云南毗鄰的貴州省，強調(diào)要科學(xué)謀劃好“十三五”時期扶貧開發(fā)工作，確保貧困人口到2020年如期脫貧，并提出扶貧開發(fā)“貴在精準(zhǔn)，重在精準(zhǔn)，成敗之舉在于精準(zhǔn)”，“精準(zhǔn)扶貧”成為各界熱議的關(guān)鍵詞［2］。精準(zhǔn)扶貧簡單來說就是綜合運用各種方法手段靶向定位貧困個體，因地制宜，因人而異地采取相應(yīng)的措施對其進行精準(zhǔn)幫扶，最終使其脫離貧困狀態(tài)。精準(zhǔn)脫貧相對以往的粗放扶貧而言，運行機制更加科學(xué)、幫扶資源得到更加合理的配置，實際效果更加明顯有效。智能農(nóng)機裝備無疑是扶貧事業(yè)發(fā)展中最為顯著的特征和最為重要的實現(xiàn)手段，它的發(fā)展壯大對于我國的扶貧事業(yè)發(fā)展有著至關(guān)重要的意義。

1智能農(nóng)機裝備發(fā)展現(xiàn)狀

智能農(nóng)機裝備是指將現(xiàn)代通信技術(shù)、軟硬件集成技術(shù)、遙傳感控制技術(shù)、大數(shù)據(jù)云平臺技術(shù)以及農(nóng)機農(nóng)藝融合技術(shù)等在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)機械上集中體現(xiàn)。它一般具有專業(yè)性強、穩(wěn)定可靠、省力高效、智慧精準(zhǔn)等特點，通過靈活高效的操作系統(tǒng)，系統(tǒng)級芯片(SoC)、無線移動傳輸技術(shù)與各種交互傳感器配合應(yīng)用，達到各種作業(yè)數(shù)據(jù)精準(zhǔn)獲取，進而深度挖掘的目的(圖1)。歐美發(fā)達國家在智能農(nóng)機研發(fā)方面起步較早。美國的農(nóng)業(yè)智能化裝備研發(fā)始于20世紀(jì)60年代。70年代，美國Il-linois大學(xué)的植物病理學(xué)家和計算機科學(xué)家，共同開發(fā)出大豆病害診斷專家系統(tǒng)(PLANT/ds)。一個未經(jīng)訓(xùn)練的普通人，使用該系統(tǒng)能夠識別大豆病害癥狀，并提出管理方案。1985年研究出棉花管理專家系統(tǒng)COMAX－GOSSYM，能在農(nóng)場內(nèi)為棉花管理提供咨詢，用于確定灌溉、施肥、施用脫葉劑和棉桃開裂的最佳方案［3］。90年代初開始大力發(fā)展基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的農(nóng)機技術(shù)裝備，政府、研發(fā)機構(gòu)、大型企業(yè)成立相關(guān)推廣部門，大力推行農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。目前，美國農(nóng)場的信息化率超過90%。未來10年，美國將圍繞AI識別、AI精準(zhǔn)感知、大數(shù)據(jù)挖掘等關(guān)鍵技術(shù)力求智能農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的科技突破。德國于20世紀(jì)70年代完成國家農(nóng)業(yè)信息化系統(tǒng)搭建工作，建成了世界先進的從終端到后面數(shù)據(jù)存儲挖掘的成套計算機裝備。從2000年至今，德國在農(nóng)業(yè)作業(yè)基礎(chǔ)算法、作物識別、病蟲害防治等眾多關(guān)鍵性基礎(chǔ)領(lǐng)域中實現(xiàn)前沿性突破。日本在20世紀(jì)80年代開始大規(guī)模普及網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)，90年代建成全國性的農(nóng)業(yè)技術(shù)信息服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，2010年以后，開始全面布局農(nóng)業(yè)機器人和農(nóng)業(yè)云技術(shù)產(chǎn)業(yè)，目前在高端智能農(nóng)機領(lǐng)域中牢牢占據(jù)一席之地［4］。相比之下，我國的相關(guān)研究起步晚，底子薄，研究領(lǐng)域多集中在應(yīng)用端，基礎(chǔ)性研究薄弱。1996年，國家“863”計劃計算機主題在原來技術(shù)探索和儲備的基礎(chǔ)上，開始實施智能化農(nóng)業(yè)信息技術(shù)應(yīng)用示范工程，以農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)的開發(fā)及推廣應(yīng)用為重點，幫助農(nóng)民提高種田水平，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量效益，幫助農(nóng)民增收增效［3］。進入新時代以來，我國智能農(nóng)業(yè)機械的發(fā)展速度迅猛，在國家政策的大力引導(dǎo)下，形成了產(chǎn)學(xué)研協(xié)同發(fā)力的良好態(tài)勢，政府、研究機構(gòu)以及企業(yè)從各自不同的層面和角度給予該產(chǎn)業(yè)發(fā)展巨大的推動力。然而，近幾年來我國的農(nóng)機工業(yè)主營業(yè)務(wù)收入的增速呈逐年下降趨勢，2019年更是達到了零增長。中國制造2025計劃將智能農(nóng)業(yè)裝備列為十大發(fā)展領(lǐng)域之一，未來5～10年，我國的農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)業(yè)發(fā)展主要動力必將來自智能農(nóng)業(yè)機械裝備的發(fā)展。目前，歐美發(fā)達國家的農(nóng)業(yè)機械的智能設(shè)備集成度非常高，可以實現(xiàn)基于GPS或者激光定位的行走控制、圖像識別、各種作業(yè)參數(shù)調(diào)?？刂?、作業(yè)效果適時監(jiān)控、高速移動通信信號實時連接等諸多功能。如美國衛(wèi)西·弗格森公司研發(fā)的產(chǎn)量計量器，能準(zhǔn)確收集有關(guān)產(chǎn)量的信息，并提供下一季種植參考;日本研制的自動控制半喂入聯(lián)合收割機，可根據(jù)發(fā)動機的轉(zhuǎn)速、收割狀態(tài)等作業(yè)參數(shù)實時調(diào)整作業(yè)狀態(tài)［5］。我國農(nóng)業(yè)農(nóng)村部南京農(nóng)業(yè)機械化研究所棉花生產(chǎn)機械研發(fā)團隊研制的智能棉花打頂機械針對棉花生產(chǎn)打頂需求，基于圖像識別等技術(shù)，應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等算法對棉花頂尖智能識別，采用自主研發(fā)的智能打頂控制系統(tǒng)，實現(xiàn)仿形精準(zhǔn)打頂［6］;種植團隊研發(fā)的智能化氣力式水稻直播機，通過可視化智能控制系統(tǒng)，實現(xiàn)堵塞、種子余量、機具前進速度等關(guān)鍵參數(shù)實時監(jiān)測，播種作業(yè)僅由機手1人即可完成。極大地提高了作業(yè)精度，有效降低作業(yè)勞動強度。5G是第五代移動通信技術(shù)的簡稱，它是繼2G(GSM)、3G(UMTS、LTE)和4G(LTE－A、WiMAX)技術(shù)之后的延伸，具有高數(shù)據(jù)速率、低延遲、低功耗、大規(guī)模設(shè)備連接等特性［7］。中國信息通信研究院《5G產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟貢獻》預(yù)計2020—2025年，我國5G商用直接帶動的經(jīng)濟總產(chǎn)出達10．6萬億元，5G將直接創(chuàng)造超過300萬個就業(yè)崗位。5G支撐應(yīng)用場景由移動互聯(lián)網(wǎng)向移動物聯(lián)網(wǎng)拓展［8］。智能農(nóng)機裝備的相關(guān)研發(fā)應(yīng)用是其中一個重要環(huán)節(jié)，5G通信技術(shù)在智能農(nóng)機裝備上的應(yīng)用為我國的扶貧事業(yè)的提檔升級，進一步提升核心競爭力提供了必要的技術(shù)支撐。

2智能農(nóng)機裝備對我國扶貧事業(yè)發(fā)展的重要作用

智能農(nóng)機裝備是我國改革開放40余年農(nóng)業(yè)科技工業(yè)化的集中體現(xiàn)，是我國由農(nóng)業(yè)支援工業(yè)到工業(yè)反哺農(nóng)業(yè)的重大轉(zhuǎn)變。智能農(nóng)機裝備科研人員懷揣夢想，努力將靠農(nóng)民“面朝黃土背朝天”的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)一步步推向以智能化農(nóng)業(yè)機械裝備為支撐的規(guī)?；鲐毷聵I(yè)的發(fā)展軌道上，實現(xiàn)了我國扶貧事業(yè)跨越式發(fā)展［9］。

2．1優(yōu)化農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，助力轉(zhuǎn)型升級

改革開放以來，我國農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)大體上經(jīng)歷了3次重大調(diào)整。第一次在20世紀(jì)80年代中后期，主要是壓縮糧食作物的比例，鼓勵擴大經(jīng)濟作物生產(chǎn);第二次是在21世紀(jì)初，以調(diào)整優(yōu)化農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)布局為主;第三次重大調(diào)整始于2015年底提出的農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，著力于鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的質(zhì)量興農(nóng)、綠色興農(nóng)領(lǐng)域［10］。每一次調(diào)整都是我國農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級的重要節(jié)點，逐步從勞動密集型生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變到依靠科技為主的集約型生產(chǎn)方式。從解決“有沒有”的問題上轉(zhuǎn)變到“好不好、快不快、合不合理”的問題上。每一次調(diào)整都對農(nóng)業(yè)機械行業(yè)的發(fā)展提出了更高要求，農(nóng)業(yè)機械的快速發(fā)展也為農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型升級提供了強有力的動力支撐。換句話說，扶貧事業(yè)發(fā)展想要做到“穩(wěn)準(zhǔn)狠”就必須依靠以數(shù)字化為導(dǎo)向，以大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的智能農(nóng)機裝備產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。

2．2提高扶貧事業(yè)的發(fā)展質(zhì)量和產(chǎn)出效益

當(dāng)前，我國扶貧事業(yè)發(fā)展勢頭迅猛，但總體而言發(fā)展質(zhì)量偏低，量變有余而質(zhì)變不足，高成本投入和低實際產(chǎn)出以及日益消耗的自然資源產(chǎn)生出越來越難以調(diào)和的矛盾。加上幾十年來第二、三產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，原本就比較缺乏的土地、淡水、人力等必要生產(chǎn)資料越發(fā)緊缺。長期化肥農(nóng)藥超量使用致使全國普遍出現(xiàn)耕地質(zhì)量下降、重金屬超標(biāo)、地下水污染、農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)殘超標(biāo)等問題［11］。很顯然，這種危及人民群眾健康、質(zhì)量低下的農(nóng)產(chǎn)品已經(jīng)遠遠不能滿足廣大人民群眾對生命健康和日益增長的生活品質(zhì)的要求，從而加劇導(dǎo)致各種問題周而復(fù)始地惡性循環(huán)。智能農(nóng)機裝備依靠高效精準(zhǔn)的作業(yè)模式和深度挖掘的大數(shù)據(jù)平臺，實時提出農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的合理化建議，如根據(jù)實際農(nóng)田及周邊環(huán)境等復(fù)雜的變量參數(shù)適時給出施肥施藥的配比及施藥量，有效控制農(nóng)資投入成本，減少管理成本和時間成本，降低運營風(fēng)險壓力，生產(chǎn)出受市場歡迎的優(yōu)質(zhì)綠色農(nóng)產(chǎn)品，進一步提高農(nóng)產(chǎn)品單位面積經(jīng)濟效益。

2．3加快推進鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略

廣大的農(nóng)村地區(qū)是我國扶貧事業(yè)的主戰(zhàn)場。2017年在《致中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院建院60周年的賀信》中指出“農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化關(guān)鍵在科技進步和創(chuàng)新。要立足我國國情，遵循農(nóng)業(yè)科技規(guī)律，加快創(chuàng)新步伐，努力搶占世界農(nóng)業(yè)科技競爭制高點，牢牢掌握我國農(nóng)業(yè)科技發(fā)展主動權(quán)，為我國由農(nóng)業(yè)大國走向農(nóng)業(yè)強國提供堅實科技支撐”。2018年中央一號文件《中共中央國務(wù)院關(guān)于實施鄉(xiāng)村442安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)2021年振興戰(zhàn)略的意見》中指出，“推進我國農(nóng)機裝備產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，加強科研機構(gòu)、設(shè)備制造企業(yè)聯(lián)合攻關(guān)，進一步提高大宗農(nóng)作物機械國產(chǎn)化水平，加快研發(fā)經(jīng)濟作物、養(yǎng)殖業(yè)、丘陵山區(qū)農(nóng)林機械，發(fā)展高端農(nóng)機裝備制造”。顯示出黨中央大力發(fā)展高端智能農(nóng)業(yè)機械裝備的信心和決心［12］。因此不難看出，國家在加快推進鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略，全面實現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化方面給予了高端智能農(nóng)機裝備科技厚望。

2．4助力精準(zhǔn)脫貧攻堅

智能農(nóng)機裝備是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)桿之一，也是緩解農(nóng)業(yè)勞動力短缺，減少用工成本，降低勞動強度，發(fā)揮產(chǎn)業(yè)化效應(yīng)，提升農(nóng)業(yè)規(guī)模化經(jīng)營效益，優(yōu)化農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)重要舉措。我國絕大多數(shù)貧困主要集中在中西部廣大農(nóng)村地區(qū)，因此，農(nóng)業(yè)機械化對于促進貧困地區(qū)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)，拓寬貧困人口的收入渠道，提振貧困地區(qū)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展有著非常重要的意義。從宏觀層面來看，智能農(nóng)機裝備服務(wù)社會化能有效緩解貧困地區(qū)勞動力短缺問題、促進貧困地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的升級、無害化處理農(nóng)業(yè)廢棄物恢復(fù)貧困地區(qū)青山綠水、促進旅游業(yè)的快速發(fā)展以及解決貧困地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)關(guān)鍵環(huán)節(jié)機械化帶動特色經(jīng)濟作物產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。從耕種管收運等具體生產(chǎn)環(huán)節(jié)上來看，智能農(nóng)機裝備能極大地提高了貧困地區(qū)自然資源利用率、有效提高作業(yè)品質(zhì)、發(fā)展綠色循環(huán)農(nóng)業(yè)的主要技術(shù)手段、有效減低貧困地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)風(fēng)險的有力保障、助力貧困地區(qū)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

3智能農(nóng)機裝備在我國扶貧事業(yè)發(fā)展中的不足

3．1智能農(nóng)機裝備成果研發(fā)集成難度高、周期長，回報率不穩(wěn)定

一個成熟的智能農(nóng)機裝備成果從立項到產(chǎn)品上市銷售一般要經(jīng)歷很漫長的過程。短則3～5年，長則10余年。不僅高度集成眾多高端技術(shù)，期間要經(jīng)歷無數(shù)次參數(shù)設(shè)計修改、樣機調(diào)試、田間小試、中試熟化、成果轉(zhuǎn)化等等一系列流程［13］，而且最終投放市場、接受度也是個大大的問號。此外，我國除少數(shù)大型國有農(nóng)機企業(yè)具有研發(fā)能力，多數(shù)研究成果出自國家科研團隊。高?？蒲性核臅r耗力的科研成果往往與市場的需求是脫節(jié)的，因此，多數(shù)的成果以寫論文評職稱報獎為主，成果市場轉(zhuǎn)化率不高。這導(dǎo)致目前市場可供選擇的成熟產(chǎn)品不多，難以形成帶動產(chǎn)業(yè)發(fā)展的普遍效應(yīng)。

3．2農(nóng)機農(nóng)藝融合度低

智能農(nóng)機裝備對于農(nóng)田作業(yè)條件、作物種植模式等有較高的要求，比如要求作業(yè)田地有一定的體量規(guī)模，田間配套設(shè)施相對完善，良好的野外作業(yè)移動互聯(lián)通信信號覆蓋等;有的機具要求作物在栽種的時候就按照一定間隔排列種植，否則管理收獲都無法達到良好的作業(yè)效果［14］。然而，這些瑣碎而具體的現(xiàn)實條件在實際工作中很難一蹴而就。

3．3農(nóng)機的地域針對性有待提高

智能農(nóng)機裝備對于作業(yè)的地理環(huán)境有一定的要求，同一種機型放著北方可能作業(yè)效果非常好，但是到了南方就很一般甚至沒辦法用;在平原地區(qū)效果很好，在丘陵山地地區(qū)就沒法用。由于其研發(fā)難度高和周期長等原因，導(dǎo)致其在目前階段具有很強的地域針對性［15］。

3．4缺乏適用于特色經(jīng)濟作物的智能農(nóng)機裝備

目前我國智能農(nóng)機裝備主要集中在動力機械或者主要大田作物領(lǐng)域中，如水稻無人植保機械、小麥智能收獲裝備、無人動力拖拉機等，大多數(shù)作物還處于使用傳統(tǒng)農(nóng)機裝備，甚至人畜力作業(yè)的狀態(tài)。雖然近年來，國家也在下大力氣扶持相關(guān)技術(shù)的研發(fā)，但是到真正投放市場尚需時日。

4提升智能農(nóng)機在扶貧事業(yè)發(fā)展中積極作用的建議

(1)各地政府認真貫徹落實黨中央的扶貧政策，發(fā)揮政策指揮棒的作用，加強農(nóng)機科研院所及企業(yè)的研究目標(biāo)的導(dǎo)向性，把切實解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中難題的需求加入研究思路中，成為影響成果最終功能形態(tài)的重要因素之一。(2)加強農(nóng)業(yè)機械基層人才隊伍建設(shè)，進一步增強智能農(nóng)業(yè)生產(chǎn)從業(yè)人員農(nóng)機農(nóng)藝融合的意識、基礎(chǔ)知識和專業(yè)素養(yǎng)。穩(wěn)定的從業(yè)人員結(jié)構(gòu)是智能農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的前提條件，從業(yè)人員的基本素質(zhì)直接決定了智能農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的生產(chǎn)方式和整體水平。(3)穩(wěn)定政府專項資金用于智能農(nóng)機裝備的研發(fā)、農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施條件的改善的持續(xù)供給。有了穩(wěn)定的資金支持，相關(guān)一系列的研發(fā)優(yōu)化修繕工作才能得到長久的維系，智能農(nóng)機裝備的推廣普及基本面貌才能從根本得到改善。(4)圍繞地方特色農(nóng)業(yè)開展耕種管收儲運等環(huán)節(jié)的關(guān)鍵性技術(shù)攻關(guān)，切實助力智能農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的各個環(huán)節(jié)，提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)模化的整體水平，發(fā)揮智能農(nóng)機裝備作為扶貧事業(yè)發(fā)展的重要支撐作用。

作者:檀律科 胡良龍 劉勤 鄭硯硯 王葉萌 單位:農(nóng)業(yè)農(nóng)村部南京農(nóng)業(yè)機械化研究所