檀律科 胡良龍 劉勤 鄭硯硯 王葉萌

摘要 從長遠來看，開發(fā)智能農業(yè)機械是全球的燈塔。 近年來，智能農業(yè)機械在中國發(fā)展迅速。 著眼于優(yōu)化產(chǎn)業(yè)升級，促進農業(yè)發(fā)展，加快“美麗鄉(xiāng)村”工程的發(fā)展，結合智能農業(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。

關鍵詞 智能;農業(yè)機械;扶貧事業(yè);影響

中圖分類號 S 22;F 323.3 ?文獻標識碼 A ?文章編號 0517-6611（2021）14-0243-03

Abstract Developing intelligent agricultural machinery is a lighthouse worldwide in the long run. In recent years， intelligent agricultural machinery is developing fast in China. This paper is mainly focusing on optimizing industry escalation， improving agriculture development， accelerating development of “beautiful countryside” project， assisting the targeted poverty alleviation by combining intelligent agricultural machinery development and own feature of poverty alleviation.

Key words Intelligent;Agricultural machinery;Poverty alleviation cause;Effects

基金項目 中國農業(yè)科學院院級統(tǒng)籌基本科研業(yè)務費（Y2020XC10）。

作者簡介 檀律科（1981—），男，安徽安慶人，碩士，從事農業(yè)工程類成果轉化研究。

收稿日期 2020-10-10

早在2013年11月，習近平總書記在湖南湘西考察時首次作出 “實事求是、因地制宜、分類指導、精準扶貧” 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“精準扶貧”指示精神。同年3月，習近平總書記參加兩會代表團審議時強調，要實施精準扶貧，瞄準扶貧對象，進行重點施策。進一步闡釋了精準扶貧理念[1]。2015年1月，習近平總書記調研云南時強調堅決打好扶貧開發(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，強調要科學謀劃好“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，重在精準，成敗之舉在于精準”，“精準扶貧” 成為各界熱議的關鍵詞[2]。精準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的措施對其進行精準幫扶，最終使其脫離貧困狀態(tài)。

精準脫貧相對以往的粗放扶貧而言，運行機制更加科學、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)展有著至關重要的意義。

1 智能農機裝備發(fā)展現(xiàn)狀

智能農機裝備是指將現(xiàn)代通信技術、軟硬件集成技術、遙傳感控制技術、大數(shù)據(jù)云平臺技術以及農機農藝融合技術等在傳統(tǒng)農業(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）、無線移動傳輸技術與各種交互傳感器配合應用，達到各種作業(yè)數(shù)據(jù)精準獲取，進而深度挖掘的目的（圖1）。

歐美發(fā)達國家在智能農機研發(fā)方面起步較早。美國的農業(yè)智能化裝備研發(fā)始于20世紀60年代。70年代，美國Illinois大學的植物病理學家和計算機科學家，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，能在農場內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)技術的農機技術裝備，政府、研發(fā)機構、大型企業(yè)成立相關推廣部門，大力推行農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術。目前，美國農場的信息化率超過90%。未來10年，美國將圍繞AI識別、AI精準感知、大數(shù)據(jù)挖掘等關鍵技術力求智能農業(yè)領域的科技突破。

德國于20世紀70年代完成國家農業(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，德國在農業(yè)作業(yè)基礎算法、作物識別、病蟲害防治等眾多關鍵性基礎領域中實現(xiàn)前沿性突破。日本在20世紀80年代開始大規(guī)模普及網(wǎng)絡化建設，90年代建成全國性的農業(yè)技術信息服務網(wǎng)絡，2010年以后，開始全面布局農業(yè)機器人和農業(yè)云技術產(chǎn)業(yè)，目前在高端智能農機領域中牢牢占據(jù)一席之地[4]。

相比之下，我國的相關研究起步晚，底子薄，研究領域多集中在應用端，基礎性研究薄弱。1996年，國家“863”計劃計算機主題在原來技術探索和儲備的基礎上，開始實施智能化農業(yè)信息技術應用示范工程，以農業(yè)專家系統(tǒng)的開發(fā)及推廣應用為重點，幫助農民提高種田水平，提高農業(yè)生產(chǎn)質量效益，幫助農民增收增效[3]。進入新時代以來，我國智能農業(yè)機械的發(fā)展速度迅猛，在國家政策的大力引導下，形成了產(chǎn)學研協(xié)同發(fā)力的良好態(tài)勢，政府、研究機構以及企業(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，近幾年來我國的農機工業(yè)主營業(yè)務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 計劃將智能農業(yè)裝備列為十大發(fā)展領域之一，未來5～10年，我國的農業(yè)機械產(chǎn)業(yè)發(fā)展主要動力必將來自智能農業(yè)機械裝備的發(fā)展。

目前，歐美發(fā)達國家的農業(yè)機械的智能設備集成度非常高，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?？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，能準確收集有關產(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)動機的轉速、收割狀態(tài)等作業(yè)參數(shù)實時調整作業(yè)狀態(tài)[5]。我國農業(yè)農村部南京農業(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，應用神經(jīng)網(wǎng)絡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的簡稱，它是繼2G（GSM）、3G（UMTS、LTE）和4G（LTE-A、WiMAX）技術之后的延伸，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]。智能農機裝備的相關研發(fā)應用是其中一個重要環(huán)節(jié)，5G通信技術在智能農機裝備上的應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支撐。

2 智能農機裝備對我國扶貧事業(yè)發(fā)展的重要作用

智能農機裝備是我國改革開放40余年農業(yè)科技工業(yè)化的集中體現(xiàn)，是我國由農業(yè)支援工業(yè)到工業(yè)反哺農業(yè)的重大轉變。智能農機裝備科研人員懷揣夢想，努力將靠農民“面朝黃土背朝天”的傳統(tǒng)農業(yè)一步步推向以智能化農業(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)化農業(yè)產(chǎn)業(yè)結構，助力轉型升級

改革開放以來，我國農業(yè)結構大體上經(jīng)歷了3次重大調整。第一次在20世紀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世紀初，以調整優(yōu)化農業(yè)產(chǎn)業(yè)布局為主;第三次重大調整始于2015年底提出的農業(yè)供給側結構性改革，著力于鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的質量興農、綠色興農領域[10]。每一次調整都是我國農業(yè)結構轉型升級的重要節(jié)點，逐步從勞動密集型生產(chǎn)方式轉變到依靠科技為主的集約型生產(chǎn)方式。從解決“有沒有”的問題上轉變到“好不好、快不快、合不合理”的問題上。每一次調整都對農業(yè)機械行業(yè)的發(fā)展提出了更高要求，農業(yè)機械的快速發(fā)展也為農業(yè)產(chǎn)業(yè)結構的轉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)準狠”就必須依靠以數(shù)字化為導向，以大數(shù)據(jù)為基礎的智能農機裝備產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。

2.2 提高扶貧事業(yè)的發(fā)展質量和產(chǎn)出效益

當前，我國扶貧事業(yè)發(fā)展勢頭迅猛，但總體而言發(fā)展質量偏低，量變有余而質變不足，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。長期化肥農藥超量使用致使全國普遍出現(xiàn)耕地質量下降、重金屬超標、地下水污染、農產(chǎn)品農殘超標等問題[11]。很顯然，這種危及人民群眾健康、質量低下的農產(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的要求，從而加劇導致各種問題周而復始地惡性循環(huán)。智能農機裝備依靠高效精準的作業(yè)模式和深度挖掘的大數(shù)據(jù)平臺，實時提出農業(yè)生產(chǎn)中的合理化建議，如根據(jù)實際農田及周邊環(huán)境等復雜的變量參數(shù)適時給出施肥施藥的配比及施藥量，有效控制農資投入成本，減少管理成本和時間成本，降低運營風險壓力，生產(chǎn)出受市場歡迎的優(yōu)質綠色農產(chǎn)品，進一步提高農產(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

廣大的農村地區(qū)是我國扶貧事業(yè)的主戰(zhàn)場。2017年習總書記在《致中國農業(yè)科學院建院60周年的賀信》中指出“農業(yè)現(xiàn)代化關鍵在科技進步和創(chuàng)新。要立足我國國情，遵循農業(yè)科技規(guī)律，加快創(chuàng)新步伐，努力搶占世界農業(yè)科技競爭制高點，牢牢掌握我國農業(yè)科技發(fā)展主動權，為我國由農業(yè)大國走向農業(yè)強國提供堅實科技支撐”。2018年中央一號文件《中共中央國務院關于實施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的意見》中指出，“推進我國農機裝備產(chǎn)業(yè)轉型升級，加強科研機構、設備制造企業(yè)聯(lián)合攻關，進一步提高大宗農作物機械國產(chǎn)化水平，加快研發(fā)經(jīng)濟作物、養(yǎng)殖業(yè)、丘陵山區(qū)農林機械，發(fā)展高端農機裝備制造”。顯示出黨中央大力發(fā)展高端智能農業(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)農業(yè)現(xiàn)代化方面給予了高端智能農機裝備科技厚望。

2.4 助力精準脫貧攻堅

智能農機裝備是農業(yè)現(xiàn)代化的重要標桿之一，也是緩解農業(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，提升農業(yè)規(guī)模化經(jīng)營效益，優(yōu)化農業(yè)供給側結構重要舉措。我國絕大多數(shù)貧困主要集中在中西部廣大農村地區(qū)，因此，農業(yè)機械化對于促進貧困地區(qū)農業(yè)增產(chǎn)，拓寬貧困人口的收入渠道，提振貧困地區(qū)農業(yè)經(jīng)濟發(fā)展有著非常重要的意義。

從宏觀層面來看，智能農機裝備服務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)農業(yè)生產(chǎn)方式的升級、無害化處理農業(yè)廢棄物恢復貧困地區(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)農業(yè)生產(chǎn)關鍵環(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、發(fā)展綠色循環(huán)農業(yè)的主要技術手段、有效減低貧困地區(qū)農業(yè)生產(chǎn)風險的有力保障、助力貧困地區(qū)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

3 智能農機裝備在我國扶貧事業(yè)發(fā)展中的不足

3.1 智能農機裝備成果研發(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，期間要經(jīng)歷無數(shù)次參數(shù)設計修改、樣機調試、田間小試、中試熟化、成果轉化等等一系列流程[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，成果市場轉化率不高。這導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。

3.2 農機農藝融合度低

智能農機裝備對于農田作業(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 農機的地域針對性有待提高

智能農機裝備對于作業(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)濟作物的智能農機裝備

目前我國智能農機裝備主要集中在動力機械或者主要大田作物領域中，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技術的研發(fā)，但是到真正投放市場尚需時日。

4 提升智能農機在扶貧事業(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，加強農機科研院所及企業(yè)的研究目標的導向性，把切實解決農業(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）加強農業(yè)機械基層人才隊伍建設，進一步增強智能農業(yè)生產(chǎn)從業(yè)人員農機農藝融合的意識、基礎知識和專業(yè)素養(yǎng)。穩(wěn)定的從業(yè)人員結構是智能農業(yè)生產(chǎn)的前提條件，從業(yè)人員的基本素質直接決定了智能農業(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機裝備的研發(fā)、農田基礎設施條件的改善的持續(xù)供給。有了穩(wěn)定的資金支持，相關一系列的研發(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）圍繞地方特色農業(yè)開展耕種管收儲運等環(huán)節(jié)的關鍵性技術攻關，切實助力智能農業(yè)生產(chǎn)中的各個環(huán)節(jié)，提升農業(yè)生產(chǎn)標準化、規(guī)?；恼w水平，發(fā)揮智能農機裝備作為扶貧事業(yè)發(fā)展的重要支撐作用。

參考文獻

[1] 張艷玲.習近平扶貧新論斷：扶貧先扶志、扶貧必扶智和精準扶貧[EB/OL].（2016-01-03）[2020-06-25].http：//news.china.com.cn/txt/2016-01/03/content_37442180.htm.

[2] 李婧.習近平提“精準扶貧”的內涵和意義是什么[EB/OL].（2015-08-04）[2020-06-25].http：//www.ce.cn/xwzx/gnsz/szyw/201508/04/t20150804_6121868.shtml.

[3] 中華人民共和國農業(yè)農村部.“電腦農業(yè)”：現(xiàn)代化農業(yè)的試金石——電腦農業(yè)推動農業(yè)現(xiàn)代化[EB/OL].（2002-11-13）[2020-06-25].http：//jiuban.moa.gov.cn/fwllm/jrsn/200211/t20021113_24938.htm.

[4] 吳吉義.國內外農業(yè)信息化現(xiàn)狀分析[J].信息化建設，2006（6）：50-53.

[5] 鄭文鐘.國內外智能化農業(yè)機械裝備發(fā)展現(xiàn)狀[J].現(xiàn)代農機，2015（6）：4-8.

[6] 郝延杰，石磊，曹龍龍，等.棉花頂芽識別定位技術研究現(xiàn)狀及展望[J].中國農機化學報，2018，39（11）：72-78.

[7] 周一青，潘振崗，翟國偉，等.第五代移動通信系統(tǒng)5G標準化展望與關鍵技術研究[J].數(shù)據(jù)采集與處理，2015，30（4）：714-724.

[8] 張辛欣.我國正式發(fā)放5G商用牌照[EB/OL].（2019-06-06）[2020-06-25].http：//www.gov.cn/xinwen/2019-06/06/content_5397978.htm.

[9] 智能化農機裝備——農業(yè)現(xiàn)代化“推進器”[EB/OL].（2014-09-03）[2020-06-25].http：//www.nongcun5.com/news/20140903/32036.html.

[10] 喬金亮.農業(yè)調整重在優(yōu)化經(jīng)營結構[N/OL].經(jīng)濟日報，2018-05-09（009）[2020-06-25].http：//www.xinhuanet.com/food/2018-05/09/c_1122804290.htm.

[11] 農業(yè)部.農業(yè)部關于進一步調整優(yōu)化農業(yè)結構的指導意見[EB/OL].（2015-01-30）[2020-06-25].http：//www.moa.gov.cn/nybgb/2015/san/201711/t20171129_5923389.htm.

[12] 檀律科，胡良龍，鄭硯硯，等.鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略視角下我國農業(yè)機械科技成果轉化現(xiàn)狀研究[J].中國農機化學報，2018，39（7）：90-93.

[13] 賈小京，褚紅春.農業(yè)機械科技成果轉化新途徑芻議[J].現(xiàn)代農業(yè)科技，2007（6）：141-142.

[14] 楊旭志，陸華忠，呂恩利，等.農機農藝協(xié)同融合機制與策略[J].湖北農業(yè)科學，2016，55（18）：4886-4889.

[15] 殷炟.農藝農機結合過程中的問題及解決策略探究[J].廣西農業(yè)機械化，2019（2）：18-19.