陳 建

(西南大學 工程技術學院，重慶 400716)

0 引言

目前，我國丘陵山區(qū)農業(yè)機械化面臨兩大困境：一是整體說來，在已實現機械化的環(huán)節(jié)，勞動生產率低、勞動強度大及資源利用率低的問題非常突出；二是在沒有實現機械化的地方和作業(yè)環(huán)節(jié)，機械化推進艱難緩慢。多年的農機化實踐表明：土地條件是制約丘陵山區(qū)農業(yè)機械化進一步發(fā)展的第一因素。

但另一方面，近年來這一地區(qū)的一些土地整治項目及研究工作主要將注意力集中在耕地的數量、質量、生態(tài)環(huán)境及景觀等方面，并沒有很好地回應推進農業(yè)機械化和提升農業(yè)機械化效果的現實需求。面對困境，2015年以來，山地、丘陵分別占幅員面積76%和22%的重慶實施了一項新的對策：開展宜機化土地整治行動，跳出農機抓農機，通過整治土地，為大中型農業(yè)機械順利進入田間高效作業(yè)及轉移創(chuàng)造了良好的條件，從而實現了用大中型農業(yè)機械取代微小型機械及人工進行全程作業(yè)，提高了勞動生產率、土地產出率及資源利用率。

1 我國丘陵山區(qū)農機化面臨的兩大困境

1.1 機械化效果不顯著

農業(yè)機械化的主要作用在于降低勞動強度與提高勞動生產率、土地產出率及資源利用率，從而提高農業(yè)的經濟效益、生態(tài)效益及社會效益。但在目前我國丘陵山區(qū)大多數已實現機械化的環(huán)節(jié)，這些作用并不充分，僅僅實現了“機械化1.0”(即實現了機械化零的突破)，由機械代替了人畜作業(yè)，但存在著勞動強度大及勞動生產率低的問題。例如，在丘陵山區(qū)，機耕率較高，但主要是依靠微耕機來實現的，然而“微耕機解放了牛，累死了人”卻是操作者的普遍反映[1]。這是因為微耕機功率小、幅寬窄、速度低、勞動強度大、效率很低。另外，機器田間轉移時間長且非常困難，常常需要搭跳板，挖臨時通道，人拉、抬、推，不僅勞神費力，還不時伴隨著人、機傷害的危險。由于農機作業(yè)勞動生產率較低，其對土地產出率提高的貢獻也極為有限；同時，微小型機械日趨飽和，利用率低。

1.2 機械化推進艱難緩慢

為了推進丘陵山區(qū)的農業(yè)機械化，相關各方付出了巨大努力，但收效不大。以重慶為例，2007年農業(yè)部批準在重慶市建設全國農業(yè)機械化綜合示范基地[2]，要求重慶探索出一條適合丘陵山區(qū)的農業(yè)機械化和農業(yè)現代化發(fā)展道路。2011年，為認真貫徹落實《國務院關于促進農業(yè)機械化和農機工業(yè)又好又快發(fā)展的意見》精神，重慶市政府出臺了《關于促進農業(yè)機械化和農機工業(yè)發(fā)展的意見》，提出到2020年建成全國最大的小型農機裝備制造基地[3]。2011年，重慶市科委啟動了包括“重慶市農業(yè)裝備產業(yè)技術路線圖”在內的“重慶市農業(yè)產業(yè)技術路線圖”的研究工作[4]。與此同時，農機購置補貼力度持續(xù)增大，農機作業(yè)補貼快速跟進，小型農業(yè)機械不斷涌現。所有這些對促進農業(yè)機械化起到了一定的作用，使重慶市的耕種收綜合機械化率從2007年的13.23%提高到2012年的33.05%及2016年的45%；但是，農業(yè)機械化推進緩慢，困難重重。以機播為例，時至2012年，重慶的水稻、油菜及馬鈴薯的機播水平分別為17.10%、0.39% 及 0.03%，而小麥、玉米、大豆、花生及棉花的播種幾乎全由人工完成。所使用的水稻插秧機主要有兩行步行式、四行步行式及六行乘坐式插秧機3種機型。兩行機適宜于小田塊，但效率低、價格高，且由于獨輪結構不便操作；四行機效率較高，容易操控，但由于較重難于轉移；六行機操作更方便，效率更高，但同時要求田塊較大且具備合適的道路條件，然而滿足要求的地方極為有限。為了推進機插，重慶市提高插秧機補貼力度，最高時國家、市、縣(區(qū))三級補貼高達機器售價的85%以上，隨后又推行450元/hm2的機插作業(yè)補貼，但效果仍不顯著。

2 制約丘陵山區(qū)農業(yè)機械化發(fā)展的第一因素

制約丘陵山區(qū)農業(yè)機械化發(fā)展的因素涉及農機作業(yè)條件(自然條件、基礎設施)、經濟基礎、機械裝備、種植制度、人員素質、科技能力、社會服務及政府支持等[1，5-10]。這些因素中，哪一個因素最重要呢？這是一個見仁見智的問題，同時也是一個隨時空條件變化而變化的問題。就目前情況來分析，第一因素是農機作業(yè)條件。按耕種收綜合機械化率從高到低排序，將全國31個省(市、區(qū))及新疆兵團分成3個方陣。根據《2012年全國農業(yè)機械化統(tǒng)計年報》，第三方陣包括的11個省(市、區(qū))依次是湖北(45.81%)、云南(41.38%)、四川(40.96%)、廣東(40.09%)、甘肅(40.02%)、湖南(37.81%)、廣西(37.23%)、海南(33.66%)、福建(33.46%)、重慶(33.05%)及貴州(16.74%)。另一方面，全國有11個省(市、區(qū))的丘陵和山地面積與耕地面積之比大于60%，依次是貴州(95.6%)、云南(92.3%)、四川(91.4%)、重慶(85.3%)、福建(78.9%)、廣西(73.3%)、江西(70.3%)、浙江(70.0%)、廣東(63.8%)、湖北(62.5%)及湖南(62.4%)[5]。對照上述兩個排位，可以看出：綜合機械化率排在第三方陣的11省(市、區(qū))中，貴州、云南、四川、重慶、福建、廣西、廣東、湖北、湖南等9省(市、區(qū))均是丘陵山區(qū)占比較大的，僅有海南及甘肅例外；而在丘陵和山地面積與耕地面積之比大于60%的11個省(市、區(qū))中，只有浙江和江西兩省綜合機械化率進入了第二方陣，丘陵山區(qū)高占比與綜合機械化率低排位的重合度高達82%。這說明，兩者之間具有極強的因果關系。

事實上，丘陵山區(qū)地塊狹小零碎分散且有高差，道路條件極差，因而只能依靠微小型農業(yè)機械；但這類機械田間作業(yè)效率低，道路至田間及田塊之間的轉移、運輸困難，不改變這種農機作業(yè)條件，就無法運用大中型農業(yè)機械，勞動生產率的提高就難以實現。

縱觀世界丘陵山區(qū)占比很大并已實現農業(yè)機械化的國家及地區(qū)，沒有哪一個國家沒有經過科學合理的田地整治。盡管按照著名農業(yè)發(fā)展經濟學家速水佑次郎及弗農.拉坦的資源稟賦誘導技術變革理論，一國農業(yè)增長選擇怎樣的技術進步道路，取決于該國的資源稟賦狀況。土地資源豐富而勞動力稀缺的國家，選擇機械技術進步的道路是最有效率的，如美國；相反，土地資源稀缺而勞動力豐富的國家，則選擇生物化學進步的道路是最優(yōu)的，如日本[11]。然而，以山地、丘陵地形為主的日本從1965年開始便組織實施了長達40年的4期土地改良計劃，以興建水田排灌設施、加強農田道路建設、擴大土地經營規(guī)模和田塊標準化為目標，為農業(yè)機械化創(chuàng)造了條件。有相似地形地貌的韓國及我國臺灣也進行了類似的工作[5，12]。山地丘陵占國土面積76.9%的意大利在從水稻出口國一度成為進口國后，也對土地進行了大規(guī)模的平整改造，從而大大提高了機械化生產效率，降低了生產成本，又重新成為世界最大的水稻出口國之一[13]。

很長時間以來，我國學者都呼吁借鑒發(fā)達國家與地區(qū)發(fā)展丘陵山區(qū)農業(yè)機械化的經驗，進行土地整治及道路修建，為農業(yè)機械順利高效作業(yè)創(chuàng)造條件[1，5，7-10，12,14-16]，但主要由于經濟社會發(fā)展水平及體制機制等方面的原因，這些建議在實際工作中至今仍未得到足夠的重視，目前已經成為我國丘陵山區(qū)推進農業(yè)機械化和農業(yè)現代化無法回避、刻不容緩的工作了，且我國已有經濟能力來處理這一問題了。

3 我國丘陵山區(qū)土地整治與農業(yè)機械化的關系

我國丘陵山區(qū)土地整治自20世紀90年代中期開始實行，其目標是增加有效耕地面積，以彌補建設用地。隨著土地整治工作的展開，研究工作也積極跟進。應該說，由國土、農綜、水利等部門主導的整治工作及相關學者的研究對于確保我國耕地的質量及數量、解決“三農”問題及優(yōu)化農村生態(tài)與景觀從不同側面都起到了較好的作用。然而，不得不說，一些工程及研究并沒有將土地整治與推進農業(yè)機械化和提升農業(yè)機械化效果的需求緊密結合起來。這可以歸納分析如下[17-20]：

1) 在評價土地整治效果時，僅將農業(yè)機械化作為社會效益予以考慮，沒有充分認識到農業(yè)機械化帶來的經濟效益。

2) 在考慮農業(yè)機械化時，采用的指標是可機械化作業(yè)面積比率，沒有考慮機型的大小在勞動生產率方面表現出來的巨大差異。

3) 修建道路時，沒有考慮機器通過的可能性。從重慶市土地整理項目工程規(guī)格來看，0.6m規(guī)格的生產路比重遠高于0.8m規(guī)格的比重，如果不是十分特殊和迫切的要求，1.0m的生產路幾乎不做考慮；3.0、3.5m規(guī)格的田間路比重一般顯著高于4.0m規(guī)格的田間路比重，有些項目甚至不涉及新建田間路[21]。因此，土地整治后道路系統(tǒng)僅方便了人的出行，三輪車、小型拖拉機都難以通過，更不用說大中型拖拉機了。

4) 用田塊形狀指數(圓度指數)和分形維數(方度指數)比較土地整治前后的情況，它們分別表示田塊形狀接近圓形、正方形的程度；但對于機械化作業(yè)田塊來說，這并不是好的評價指標。為了提高作業(yè)效率，顯然正方形好于圓形，而長方形好于正方形。D.R.亨特指出，“長地塊可明顯提高行走法的時間效率……一個荒謬的極端情況是，最有效的地塊形狀是地塊寬度只有農機具寬度那樣大，這樣就沒有回轉的時間損失了[22]”。日本政府推薦規(guī)格化水田，即長l00m、寬30m、水平度小于2.5cm[5]。我國農業(yè)部標準要求“田塊形狀選擇依次為長方形、正方形、梯形或其它形狀，長寬比一般應控制在4:1～20:1[23]”。

5)只有機耕干道而沒有機耕支道，機器無法下田，只有在干道上望“田”興嘆。

6)為了排水，在田間修建水泥渠道，導致機器田間轉移困難。

4 針對困境的新對策-宜機化土地整治及其效果

4.1 宜機化土地整治的主要內容

重慶市開展的宜機化土地整治旨在通過整治丘陵山區(qū)的土地，使其適宜于大中型農業(yè)機械高效作業(yè)，其主要內容為：在土地承包人自愿的前提下，根據國家《高標準農田建設通則》的要求，政府按每667hm2補貼1 000、1 500、2 000元的標準進行資助，并充分利用以前各類土地建設的成果，通過消坎、填溝、建梯等工程措施，將一定區(qū)域內的“巴掌田” “雞窩地”且有高差的地塊進行合并，因地按需地整治成水平條田、坡式梯田、緩坡地塊及梯臺地塊等4類地塊，按照能大則大、能長則長、盡量提高機械作業(yè)效率的原則，對每一類地塊的長、寬、面積及縱、橫向坡度等指標都提出了明確的技術要求；聯通外部路網，調順耕作道、生產便道及溝渠，實現道路、地塊互聯互通；協調防洪防漬及抗旱灌溉；同時，通過秸稈還田、綠肥種植、糞肥施用、深松及旋耕等措施，快速熟化生土，增加土壤有機質，培肥土壤。

4.2 宜機化土地整治對農業(yè)機械化的效果

1)大幅度地提高了勞動生產率。在重慶永川陶義農機股份合作社，土地整治前耕地采用4.4kW的微耕機，2人輪流操作，每人每天作業(yè)0.167hm2；人工移栽油菜時，每人每天完成0.046hm2；油菜收獲采用久保田688聯合收割機，由于田間轉移每臺車需配3人，每天工作8h，但實際收割時間只有4h，每人每天作業(yè)0.18hm2。土地整治后，耕地采用55.2kW的拖拉機帶動耕幅為2.3m的旋耕機，每人每天作業(yè)2hm2；采用電動撒播機直播油菜時，每人每天作業(yè)2.8hm2；采用久保田688聯合收割機，1人即可完成作業(yè)，每人每天作業(yè)2.5hm2。耕種收勞動生產率分別是整治前的12、60.1及13.9倍。

2)提高了土地產出率。首先，土地整治消除了田埂、廂溝及耕作死角，耕地面積普遍增加3%～5%，有的甚至達到10%；其次，通過整治，大片撂荒地得到了利用，僅在潼南區(qū)，近兩年來就有超過1 333hm2的荒廢多年的田地重新種植作物；再次，整治后的土地平坦，土層增厚，加上培肥措施，為高產穩(wěn)產奠定了良好的基礎；最后，作業(yè)效率的提高縮短了收獲和播種時間，從而使得提高復種指數成為可能。例如，在永川圓桂農機股份合作社，土地整治前只種一季水稻，整治后改為稻油輪作；在永川陶義農機股份合作社，高粱-再生高粱-油菜一年三熟取代了高粱-油菜兩熟模式。

3)提高了資源利用率。不進行土地整治，丘陵山區(qū)的農業(yè)生產只能依靠微小型農業(yè)機械，這類機械資源利用率很低。例如，據初步統(tǒng)計，在重慶，絕大多數微耕機1年工作時間至多100h，使用壽命不超過3年；而大中型拖拉機一年平均工作1 500h，使用壽命6年。因此，在整個壽命期大中型拖拉機的工作時間是微耕機的30倍。此外，微小型機械大多功能單一，如微耕機除旋耕作業(yè)外，很難掛接其它機具進行諸如犁、耙、深松、播種、運輸等作業(yè)，這就使得我國丘陵山區(qū)農用動力機械與作業(yè)機械的比值低至1:1.16，與1:1.6的全國平均值相比有很大差距，更遠遠落后于發(fā)達國家1:6的水平。這意味著動力機械大部分時間閑置無用，造成資源的浪費。隨著我國農業(yè)全程全面機械化的推進，勢必需要更多的作業(yè)機械及與之配套的動力機械，從而使得這一狀況不但不可能好轉，而且由于作業(yè)環(huán)節(jié)的增加及規(guī)模化程度較低有可能進一步惡化。宜機化土地整治徹底改變了這一狀況，除極少數自走式農業(yè)機械外，大中型拖拉機配帶不同機械進行多種農業(yè)作業(yè)，動力機械的需求量大為減少。以潼南區(qū)章宏生態(tài)農業(yè)開發(fā)有限公司為例，上述比值現已達到1:4.1。另外，由于整治后地塊變大，并且相互連通，從而節(jié)省了原本機械在田間頻繁轉移及掉頭時消耗的能源。

5 發(fā)展建議

1) 科學合理地進行土地整治，為大中型農業(yè)機械高效作業(yè)創(chuàng)造條件，是推進我國丘陵山區(qū)農業(yè)機械化的必由之路，目前刻不容緩，必須高度重視。近兩年來，重慶的宜機化土地整治實踐為我們提供了具有中國特色的促進丘陵山區(qū)農機化的案例，值得大力研究和廣泛借鑒。

2) 在相關研究中，應從全局最優(yōu)出發(fā)，多學科融合，系統(tǒng)探討農業(yè)機械化、農業(yè)水土工程、包括能源、材料在內的資源利用問題，為追求農業(yè)最大的經濟效益、社會效益及生態(tài)效益提供理論支撐。

3) 實施創(chuàng)新驅動戰(zhàn)略，突破目前仍然存在的體制機制障礙，統(tǒng)一標準，整合資源，協調利益，全面考慮山水田林路的綜合治理，為農業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定良好的基礎。