摘要：结合国外先进智能农机发展经验、国内发展现状以及对山西省现状情况与发展问题的分析，研究了山西省发展智能农机的必要性与可行措施。

　　关键词：智能农机；技术创新；研发生产；政策补助

　　近年来，随着城镇化进程加速、老龄化程度提高，我国农村劳动力持续减少，劳动力成本大幅上升。在相关政策鼓励支持、国内土地流转面积增加、农村人口减少等一系列因素的推动下，我国农机智能化进入快速发展时期。开展智能农机的研究、生产、推广使用是我国当前智慧农业发展的重要方向，也是未来我国农业发展的必然趋势。

　　高端智能农业机械装备作为当下智慧农业发展的主要推动力，现已成为农业现代化发展的要点和智慧农业产业发展的关键。我国农机装备数字化、智能化发展持续推进，北斗导航、5G、大数据等技术已经在农业生产一线发挥作用，自动驾驶拖拉机、植保无人机、无人插秧机、智能联合收割机等智能农机装备应用越来越广泛，我国农业机械智能化水平正不断提高。

　　2023年中央1号文件明确提出要强化农业科技和装备支撑，要求加快先进农机研发推广，加紧研发大型智能农机装备、丘陵山区适用小型机械和园艺机械，并支持北斗智能监测终端及辅助驾驶系统集成应用。《“十四五”推进农业农村现代化规划》《“十四五”全国农业农村科技发展规划》《“十四五”全国农业机械化发展规划》等多个文件，也共同聚焦智能农机装备研发和农机智能技术创新等焦点问题。

　　1发展的现状

　　1.1国际现状

　　欧美以及日本的智能机械研究水平处于世界领先地位，通过分析研究各国各类型智能农业机械的先进技术，给山西省发展智能农机提供可借鉴的经验，帮助推进我国智慧农业实施和农村现代化建设的步伐。

　　1.1.1智能播种机械

　　智能播种机械可以根据播种时土壤墒情条件，精确控制播种机的播种量、沟深、施肥量等参数。美国爱荷华州制造的“ACCU-PLANT”播种机控制系统可以控制播种机的排种器，根据不同作业地块具体情况调节适合的播种量、施肥量、施药量。

　　1.1.2智能化施肥机械

　　智能施肥机械在作业过程中可以根据作物类型、土壤墒情、肥力等参数控制施肥量，从而提高肥料利用率。美国Ag-Chem Instrument Assembly公司制造的施肥系统通过电子地图数据库同时调整磷肥、钾肥、石灰的施用量。久保田智能农业系统（KSAS）是日本久保田公司提供的农业作业支持系统，与其他农业机械配合使用，制定施肥计划，自动调节施肥量。

　　1.1.3智能化灌溉机械

　　智能灌溉机械能够提高灌溉水的利用率和作业效率。美国瓦尔蒙特公司、ARS公司合作开发的智能红外湿度计被用于农田智能灌溉系统。湿度计每6 s读取一次作物叶面湿度，当湿度值低于标准，灌溉系统将进行自动灌溉。

　　1.1.4智能化喷药机械

　　智能喷药机械提高了农药的利用率，减少了对土壤、水体、农作物的污染。德国推出的智能喷药机可借助研发的特制传感器区分农作物和杂草，只有在发现杂草时才喷洒除草剂，减少作业过程对环境的污染。

　　1.1.5智能收获机械

　　为联合收获机配备GPS定位系统和多种传感器，使其在作业时同步测量作物含水量、小面积产量等参数。美国卫西·弗格森公司在联合收割机上安装产量计，收获作业的同时采集产量信息，绘制小区域内的产量分布图，并通过数据信息制定下一季种植计划。日本研制的全自动半喂入联合收割机速度自动控制装置，利用发动机的转速实时检测机器当前的行驶速度和收获状态，并根据作业情况，通过传动机构自动调控适合的作业速度。

　　1.2国内现状

　　目前我国的智能农业机械以智能化的播种设备、施肥设备、喷药设备、灌溉设备、收获设备为主，但现有智能化的农业机械设备型号较少，市面上大部分无人农机都是基于传统农机装备改造，或是早期智能农机的再升级。我国目前仍处于转型初期，智能农机产品并未实现大面积批量落地，农民对智能农机的态度仍保持质疑，因此数字农业渗透率较低，只有少部分农机实现新旧更迭。据农业农村部信息中心统计，2020年数字农业经济渗透率仅为8.2%。现在这一情况正在逐步好转，农民对智能农机的信赖与依赖日益增加。据了解，近年来基于北斗导航系统的高级辅助农机驾驶装备在全国多个示范农场应用，使用效果良好。我国的东北、新疆等地区的大型综合市场已经设有智能化农业机械设备的站点。从农业机械发展报告中可知，现阶段我国研发设计的东方红X-804型拖拉机已装配能够提升拖拉机自动化处理、智能化水准的DGPS自动导航控制系统，将拖拉机无人驾驶的愿景变成现实。

　　1.3山西省现状

　　1.3.1智能农机现状应用及管理情况

　　截至2022年底，山西省农业机械总动力达到1 714.27万kW，同比增长3.64%。主要农作物耕种收综合机械化率达74.7％，机播占比由2020年的75.2%上升至2022年的76.4%，机收占比也由56.8%提升至60.1%，高于全国平均水平。现有智能农机装配的监控终端主要用于农机定位、作业监控等功能，目前全省在线运行的智能监测与控制终端数超10 000台。山西省农业生产方式由人力畜力为主转向机械化作业为主，实现了历史性跨越，但农机的智能化、数字化发展还存在不平衡不充分的问题。

　　为提升山西省智能农机管理水平，实现智能农机作业全程监测，山西省于2018年搭建并运行全省智慧农机大数据平台。平台主要为省内农业管理部门提供智能的农机作业统计、作业情况监控等功能，推进智能农机数智化、可视化管理。目前晋中、晋城、运城、长治已经建立了市级智能农机数据平台对全市智能农机进行统一管理，太原和临汾也开始了市级智能农机数据平台的搭建。

　　1.3.2山西省智能农机发展存在的问题

　　1.3.2.1智能农机及其相关智能设备缺乏统一标准

　　根据统计，在山西省内仅智能农机装配的监控终端设备一项就存在各厂家生产的产品性能不一、质量参差不齐、控制软件各有不同等多样问题。省内对于终端设备的安装、数据的采集、统计、分析、输出都没有固定统一的标准，各厂家仅聚焦于各自的控制系统，难以与不同区域和其他厂家的产品及系统进行数据集成与共享，容易形成数据孤岛，无法进行深度的全省智能农机大数据分析。

　　1.3.2.2智能农机市场规模有限且研发制造成本较高

　　农机智能化发展在政府政策支持的背景下取得了较大进展，但受限于农民对于智能农机尚且存疑的态度和有限的经济能力，现有装配智能监控终端的万台智能化改造农机对于全省百万台作业农机具来说，数量严重不足。此外，智能农机的研发制造前期投入成本高、研发难度大，因而参与的企业数量较少，生产制造量有限且成本较高，进一步导致销售价格较高，影响用户的购买热情，对智能农机的销售市场产生不利影响。

　　1.3.2.3智能农机研发技术单一且使用场景有限

　　现有智能农机的研发手段和技术较为单一，除了GPS、北斗定位、大数据技术应用较多，物联网技术、传感器、图像识别、5G、区块链等先进技术和手段还未进行大范围应用，自主研发的农业传感器技术落后、农机和农艺融合不够紧密、精准作业设备精度不足等问题明显。就目前智能农机的使用场景来看，主要应用在大田种植的深松整地和植保作业，在精变量施肥、播种打药、精变量灌溉、智能化采摘、农产品精细化分拣等其他方向的应用还十分有限。

　　2发展的必要性

　　2.1发展智能农机是促进农业可持续发展的有效途径

　　智能农机通过搭载先进的传感设备和精确的农业技术，智能地测量土壤情况、作物生长情况、病虫害情况等多方面田间数据，基于数据进行决策，自动进行播种、灌溉、施肥、撒药等作业环节，提高各作业环节的精准度，提升土地利用率和作物产量，降低肥料和农药使用量，减少对土地的污染，助力农业现代化可持续发展。

　　2.2发展智能农机是实现农业作业“机器换人”的重要支撑

　　在传统农业生产过程中，农民依赖人力耕种、种植、收割，劳动强度大，生产效率低。智能农机的应用使农业生产变得更加自动化。智能农机不受光线影响自动完成各作业环节，可实现全天工作，减轻了农民的劳动负担，有效降低劳动强度，提升作业时长，降低人工成本。此外，智能农机降低了传统农业作业的难度，减少对人的经验依赖，新手也可操作，推动了农机普及。

　　2.3发展智能农机是提高农业竞争力、增加农民收入的必然选择

　　智能农机的运用降低了农业生产成本、劳动力成本、物资成本。农民通过提高作物产量、产品质量，实现了经济效益的提升，增加了农民的收入。此外，农机智能化还能够推动农产品的加工、包装、运输等环节的提升，从而增加农业产业链的附加值，提高农业竞争力，创造更多的就业机会，并进一步提高农民的收入水平。智能农机的快速普及将直接推动农村经济的发展，加快乡村产业结构优化升级，提高农民收益。

　　2.4发展智能农机是实现全省智慧农业数据化管理的重要举措

　　农机智能化发展助力实现农产品数据全程监管，对于全省农业生产过程中的农作物种植情况、土壤使用情况、作物生长情况、病虫害情况、水肥施用情况以及相应的环境进行信息获取，生成动态空间信息系统并上传至统一数据管理平台。此外，智能农机本身的数据情况可以上传至管理平台，推动全省农业数据情况统一管理、共享共治。

　　3可行措施及实施建议

　　3.1完善健全智能农机标准体系

　　政府应按照国家有关标准规范建设的要求，加强国标、行标、团体标准的制定和修订工作。针对当前智能农机研发生产厂家数据不共享、标准不统一的问题，加快建立科学、完整、统一、协调的智能农机装备标准体系，明确包括智能终端硬件的生产与安装、智慧农机数据平台建设等相关标准，为实现农业生产全程全面机械化、规模化、智能化打下良好基础。

　　3.2提升智能农机补贴力度

　　积极发挥农机购置补贴与应用补贴政策引导作用，遵循“优机优补、低质低补、劣质不补”的原则，将量大面广的落后设备的补贴逐步降低，提高传统农业机械的补贴门槛，将高端、智能农机产品的补贴额度测算比例提高。推进智慧农业机械设备升级，推动更多智能农机装备纳入补贴范围，提高补贴标准、加大补贴力度，进而提高用户购买智能农机的积极性。

　　3.3组织加强基站设施网络建设

　　政府应加强农用北斗差分基站设施建设，形成基站网络，提高智能农机全域作业的精准度，保证智能农机发展的配套设施基础。在具备差分基站建设条件的地区，结合当地土地规模，充分利用现有存量基站资源，合理规划农用基站设施，节省基站网络建设成本。对于建设成本太高的部分农业地区，可推广应用便携式移动基站，进行基站网络的补充建设。

　　3.4鼓励多元主体联合因地制宜研发创新产品

　　借助山西省现有农业院校和科研院所的技术力量与科研基础，组织相关企业单位与高等院校和科研院所共建平台、共同合作。聚焦智能农机“卡脖子”技术，结合国外先进智能、智慧农机的研发经验，大力推动联合主体进行自主创新、协同攻关。完善以政府为领导、企业为核心、科研为基础、示范推广为推动力的科技研发创新结构，提高山西省智能农机研发能力和制造水平。以农民切实需要为切入点，根据山西省农产品及地域地形特色，组织研发适合山西省丘陵山区的特色农业专用智能机械装备，提升包括小型拖拉机的各种小型农机的智能程度，加快提升智能农机对特殊地形的适应性。

　　3.5推动智能农机产业链升级完善

　　政府加强引导工业控制类和IT类企业参与智能农机关键零部件研发，培育中小型智能农机零部件科创型企业，确保各类农机专用传感器、控制器、卫星定位模块、通讯模块等关键零部件的研发和供应，实现核心技术的自主、领先、可控，形成智能农机整机及其关键核心零部件的高端产业链，推进智能农机装备产业又好又快发展。

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