一、國內(nèi)外現(xiàn)狀

歐美發(fā)達(dá)國家在上個世紀(jì)已經(jīng)全面實現(xiàn)了農(nóng)業(yè)機(jī)械化。目前，發(fā)達(dá)國家農(nóng)業(yè)裝備朝著大型化、多功能、高效率和復(fù)式聯(lián)合作業(yè)方向發(fā)展，注重節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境、控制智能化和操作自動化，并廣泛采用數(shù)字化設(shè)計、信息化管理和柔性制造等先進(jìn)技術(shù)，實現(xiàn)了從糧食生產(chǎn)機(jī)械化向全面生產(chǎn)機(jī)械化的過渡，并正在快速進(jìn)入以信息技術(shù)應(yīng)用和可持續(xù)發(fā)展為特征的高級階段。建國以來，我國農(nóng)機(jī)裝備和農(nóng)業(yè)機(jī)械化得到了巨大發(fā)展，農(nóng)機(jī)工業(yè)體系基本形成，并成為世界農(nóng)機(jī)制造大國。當(dāng)前，我國農(nóng)業(yè)裝備研究的重點(diǎn)是:研究高性能農(nóng)業(yè)機(jī)械與裝備、農(nóng)機(jī)農(nóng)藝相融合技術(shù)，利用機(jī)、電、液一體化技術(shù)實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械作業(yè)的高效率和低成本，開發(fā)環(huán)境友好型的農(nóng)業(yè)機(jī)械與裝備，研究水土資源高效利用技術(shù)和節(jié)能減排技術(shù)。

與發(fā)達(dá)國家相比，我國剛剛進(jìn)入農(nóng)機(jī)化發(fā)展的中級階段，發(fā)展水平落后了20～30年。主要表現(xiàn)為:1)農(nóng)業(yè)機(jī)械化剛剛進(jìn)入中期發(fā)展階段，全國主要農(nóng)作物綜合機(jī)械化水平僅為50%左右，遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家，支撐和引領(lǐng)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的任務(wù)仍十分艱巨。2)品種結(jié)構(gòu)不能滿足農(nóng)業(yè)發(fā)展需要，糧食生產(chǎn)尚未實現(xiàn)全面機(jī)械化，經(jīng)濟(jì)作物機(jī)械化水平仍然很低，多數(shù)經(jīng)濟(jì)作物的機(jī)械化作業(yè)仍處于起步或空白。3)農(nóng)機(jī)裝備技術(shù)水平低，性能差，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡單，總體技術(shù)相對落后，國際市場競爭力弱，被國外技術(shù)和國際大公司擠壓，面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。4)原始創(chuàng)新匱乏，共性技術(shù)供給缺失，農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備領(lǐng)域的現(xiàn)代設(shè)計方法和室內(nèi)模擬實驗條件及方法還不夠成熟，現(xiàn)代設(shè)計方法與試驗條件滯后，產(chǎn)品開發(fā)生產(chǎn)周期是國際水平的2～3倍。5)農(nóng)機(jī)組織化程度較低，農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝不相適應(yīng)的問題日益突出，農(nóng)業(yè)經(jīng)營規(guī)模偏小與農(nóng)業(yè)機(jī)械大型化、農(nóng)業(yè)機(jī)械作業(yè)規(guī)模化的發(fā)展趨勢不相適應(yīng)。6)國內(nèi)農(nóng)機(jī)行業(yè)中小甚至微型企業(yè)還占有相當(dāng)大的比例，缺乏創(chuàng)新性強(qiáng)的大型企業(yè)，高新技術(shù)對外依存度高，一些高性能、高技術(shù)含量和高效率的產(chǎn)品還長期依賴進(jìn)口;具有國際競爭力和品牌影響力的大型企業(yè)集團(tuán)嚴(yán)重缺乏。7)農(nóng)產(chǎn)品加工技術(shù)與裝備水平低、基礎(chǔ)弱，農(nóng)產(chǎn)品原料品質(zhì)難以保證，每年農(nóng)產(chǎn)品收獲后損失達(dá)數(shù)百億元，加工增值潛力巨大;農(nóng)產(chǎn)品和食品的安全問題較嚴(yán)重。8)農(nóng)業(yè)裝備與技術(shù)行業(yè)領(lǐng)軍人物及創(chuàng)新人才嚴(yán)重不足，缺乏可持續(xù)創(chuàng)新的能力。

二、發(fā)展方向

近十幾年來，圍繞主要糧油作物重要環(huán)節(jié)生產(chǎn)機(jī)械關(guān)鍵技術(shù)方面已經(jīng)取得了較大進(jìn)步，小麥基本實現(xiàn)機(jī)械化生產(chǎn)。但是，在水稻和玉米機(jī)械化生產(chǎn)裝備技術(shù)、大馬力拖拉機(jī)及其配套機(jī)具方面，還不能滿足當(dāng)前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實際的迫切需要。

1拖拉機(jī)方面

目前，我國拖拉機(jī)功率分布不合理，中小功率產(chǎn)品占絕大多數(shù)，大功率產(chǎn)品比例偏低，缺乏特大功率產(chǎn)品，使得農(nóng)業(yè)機(jī)械化作業(yè)的優(yōu)勢沒有得以充分發(fā)揮。大馬力拖拉機(jī)的關(guān)鍵零部件技術(shù)與國外存在明顯差距，主要體現(xiàn)在:與廣泛采用電噴發(fā)動機(jī)的國外產(chǎn)品相比，國內(nèi)發(fā)動機(jī)在增壓器和中冷器的可靠性上尚未完全過關(guān)，而電控技術(shù)的缺失使拖拉機(jī)整機(jī)控制缺少了一個重要環(huán)節(jié);國內(nèi)傳動系在功能上僅僅是由滑動齒輪過渡到嚙合套，這與國外同步器、動力換檔、無級變速以及靜液壓傳動的配置存在著明顯的反差;在液壓系統(tǒng)方面，國內(nèi)主要是開式半分置式液壓系統(tǒng)，甚至目前無力位調(diào)節(jié)的分置式液壓系統(tǒng)還呈上升趨勢，這與國外的閉式負(fù)荷傳感液壓系統(tǒng)以及電子反饋的懸掛系統(tǒng)也呈鮮明的對比;在操縱與控制系統(tǒng)上則存在更大的差距，與國際上已經(jīng)普遍采用的電子和液壓操縱控制相比，目前國內(nèi)拖拉機(jī)主要還是以機(jī)械桿件控制為主的操控系統(tǒng)，少數(shù)的電子控制也是孤立和簡單的開關(guān)控制。

2種植機(jī)械方面

1)在三大糧食作物生產(chǎn)中，水稻生產(chǎn)機(jī)械化水平最低，至2010年綜合機(jī)械化水平為58%，其中種植機(jī)械化水平為20%。現(xiàn)在亟需解決的關(guān)鍵技術(shù)是培育適應(yīng)超級稻精密插秧的優(yōu)質(zhì)秧苗和研制適應(yīng)超級稻精密插秧的機(jī)具。目前，我國超過30%的水稻種植面積采用直播，且大都采用人工撒播，亟需攻克的關(guān)鍵技術(shù)是通過機(jī)械直播改無序為有序，要求播種均勻并可滿足常規(guī)稻、雜交稻和超級稻等不同品種對播種的農(nóng)藝要求，可適應(yīng)不同地區(qū)的氣候、土壤等條件。2)國內(nèi)玉米播種機(jī)械主要以小型機(jī)械式為主。機(jī)械式排種器對種子的適應(yīng)性差，漏播率、重播率、破損率較高，而且不適宜高速作業(yè)。目前，國內(nèi)生產(chǎn)的播種機(jī)多以機(jī)械式排種器為主、氣吸式為輔，產(chǎn)品總體水平相當(dāng)于國外發(fā)達(dá)國家20世紀(jì)70年代水平，播種質(zhì)量難以達(dá)到農(nóng)業(yè)技術(shù)需求。3)在油菜、棉花等旱田移栽機(jī)方面，國內(nèi)已經(jīng)研制開發(fā)出鉗夾式、鏈夾式、撓性圓盤式、吊杯式和導(dǎo)苗管式等各型移栽機(jī)，但這些移栽機(jī)大多停留在半機(jī)械作業(yè)水平，還需要配備相當(dāng)人力進(jìn)行人工取苗和投苗等操作。由于栽植頻率受限于工人的喂苗能力，一般栽植頻率不能超過35株/min，導(dǎo)致移栽機(jī)作業(yè)效率低，雖然省力但不省工。因此，需要研究能自動取苗、栽植作業(yè)的全自動移栽機(jī)，實現(xiàn)移栽作業(yè)機(jī)械化已成為我國迫切需要解決的問題。

3大型保護(hù)性耕作與田間管理機(jī)械方面

1)保護(hù)性耕作是對傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)耕作制度的一次重大變革，我國尚缺乏大型智能化保護(hù)性耕作裝備。2)與國外先進(jìn)的噴霧施藥機(jī)具相比，我國生產(chǎn)、使用的噴霧機(jī)械作業(yè)效率、霧滴附著率、農(nóng)藥有效利用率等技術(shù)指標(biāo)低下。手動藥械占93%，中小型機(jī)動植保機(jī)械占6%，配套拖拉機(jī)噴霧機(jī)占1%。3)我國作為農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)灌溉用水量占全國總用水量的90%，高效精確灌溉節(jié)水技術(shù)設(shè)備短缺。

4收獲機(jī)械方面

國內(nèi)谷物聯(lián)合收割機(jī)主要以喂入量2～4kg/s的橫軸流滾筒機(jī)型為主，產(chǎn)品平均技術(shù)水平落后發(fā)達(dá)國家近30年，喂入量8kg/s以上的大型智能化谷物聯(lián)合收割機(jī)仍是空白。存在的主要不足:一是結(jié)構(gòu)簡單，單位收獲量能耗高，作業(yè)效率受到限制;二是設(shè)計主要靠經(jīng)驗和模仿，缺乏系統(tǒng)的基礎(chǔ)試驗數(shù)據(jù)和設(shè)計理論;三是整機(jī)主要采用機(jī)械傳動和簡單液壓控制技術(shù)，結(jié)構(gòu)、運(yùn)動參數(shù)調(diào)整困難，作業(yè)性能無法監(jiān)控，駕駛操控自動化程度低;四是整機(jī)和發(fā)動機(jī)、液壓件、電器元件等配套系統(tǒng)的制造裝備水平低，產(chǎn)品振動大且噪音高，無故障工作時間低于60h。4科技創(chuàng)新面臨的主要機(jī)制體制問題農(nóng)業(yè)裝備與技術(shù)科技體系高度分散，隸屬關(guān)系多樣，各級農(nóng)業(yè)科研機(jī)構(gòu)的組織機(jī)構(gòu)基本按專業(yè)和學(xué)科設(shè)置，領(lǐng)導(dǎo)體制復(fù)雜，缺乏協(xié)調(diào)，從而導(dǎo)致科研項目重復(fù)設(shè)置，造成無謂的浪費(fèi)，總體運(yùn)行效率不高。農(nóng)業(yè)裝備與技術(shù)科研總投入雖不斷增加，但占整個國家財政總支出的比例仍偏低，農(nóng)業(yè)科研人員人均科研經(jīng)費(fèi)與美國等發(fā)達(dá)國家相比相差甚遠(yuǎn)。私人企業(yè)投資農(nóng)業(yè)科研占農(nóng)業(yè)科研投資比例更是不足2%，且科研投資高度集中于農(nóng)作物。許多農(nóng)業(yè)裝備技術(shù)研究院所轉(zhuǎn)變?yōu)槠髽I(yè)后，其所承擔(dān)的共性、公益性技術(shù)供給職責(zé)大大弱化，科研院所缺乏投入的動力和供給的積極性。另外，農(nóng)機(jī)部和機(jī)械部的撤銷、高等教育的改革，直接導(dǎo)致高校農(nóng)機(jī)學(xué)科的削弱，農(nóng)業(yè)裝備與技術(shù)重要前沿基礎(chǔ)研究和原始創(chuàng)新匱乏。近年來，在農(nóng)機(jī)具購置補(bǔ)貼政策的拉動下，農(nóng)機(jī)市場迅速膨脹，涌現(xiàn)出大量短期漁利性的拼裝類企業(yè)。企業(yè)數(shù)量多、規(guī)模小、集中度低帶來了資源配置效率低、低水平重復(fù)建設(shè)和無序惡性競爭等一系列問題，嚴(yán)重制約了我國農(nóng)機(jī)工業(yè)的健康發(fā)展。做強(qiáng)做大骨干龍頭企業(yè)，躋身世界前列的國際化公司，成為振興我國農(nóng)機(jī)行業(yè)的緊迫任務(wù)。

目前，條塊分割、各自為政的體制難以建立有效的大型科研儀器設(shè)備的共享機(jī)制。研究重視不夠，儲備不足，大型攻關(guān)項目所需要的智力、跨學(xué)科知識、大型設(shè)備和信息等資源缺乏有效整合，科技人員和科技團(tuán)隊無法充分共享資源、展開合作。同時，信息不暢導(dǎo)致研發(fā)環(huán)節(jié)重復(fù)，研發(fā)鏈與產(chǎn)業(yè)鏈脫節(jié)，科學(xué)研究難以解決農(nóng)機(jī)行業(yè)生產(chǎn)中出現(xiàn)的共性關(guān)鍵技術(shù)問題，致使我國農(nóng)業(yè)裝備行業(yè)關(guān)鍵性技術(shù)依賴進(jìn)口，產(chǎn)品的科技含金量不高，整體競爭力低。評價機(jī)制方面仍注重以論文、專利、獲獎為主的考核評價方式，重數(shù)量、輕質(zhì)量，重形式、輕效果，且評價周期短，大多為1～2年，急功近利傾向嚴(yán)重;忽視成果的轉(zhuǎn)化與應(yīng)用效益評價;產(chǎn)、學(xué)、研各環(huán)節(jié)間缺乏有效鏈接，導(dǎo)致科技資源使用效率和科技創(chuàng)新的整體效率難以提高，科技成果向現(xiàn)實生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化難以加快推進(jìn)。農(nóng)機(jī)專業(yè)萎縮，行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新和技術(shù)進(jìn)步乏力。缺乏緊密型的國際合作與有效匯聚國際優(yōu)秀人才的體制機(jī)制和平臺，難以研發(fā)具有國際水平的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備與技術(shù)。

三、結(jié)語

國外實踐經(jīng)驗表明，協(xié)同和聯(lián)合形成了共同開發(fā)、成本降低、風(fēng)險分散和收益共享的機(jī)制，有力推動了行業(yè)進(jìn)步和技術(shù)升級，實現(xiàn)了資源整合與風(fēng)險共擔(dān)，拓展了國際發(fā)展空間，這成為全球化進(jìn)程當(dāng)中國家創(chuàng)新的有效模式。因此，要使我國農(nóng)業(yè)裝備及技術(shù)行業(yè)在激烈的國際競爭中取得領(lǐng)先地位，迫切需要以現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備與技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心為平臺，建立高校、科研院所、企業(yè)協(xié)同創(chuàng)新的農(nóng)業(yè)裝備科研創(chuàng)新與人才培養(yǎng)模式，從根本上改變我國農(nóng)業(yè)裝備科研創(chuàng)新的面貌，迅速縮小同發(fā)達(dá)國家的差距，為我國的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化和國家現(xiàn)代化提供堅實的物質(zhì)裝備支撐。

本文作者：王衛(wèi)龍、笪祖林 單位：江蘇大學(xué)科技處