乡村振兴导向下丘陵地区农业机械化推广策略研究论文
2026-05-28 11:58:30 来源: 作者:xuling
摘要:针对丘陵地区地形破碎、坡度较大导致的农业机械化水平受限问题,对地貌特征与机具适用性进行了定量评估,识别出基础设施薄弱与装备供给不匹配等核心瓶颈。
摘要:针对丘陵地区地形破碎、坡度较大导致的农业机械化水平受限问题,对地貌特征与机具适用性进行了定量评估,识别出基础设施薄弱与装备供给不匹配等核心瓶颈。提出了以宜机化改造为基础、轻简化智能装备研发为核心、农机农艺深度融合为支撑的农机推广技术路径。构建社会化服务与差异化补贴相结合的推广体系,可解决区域机械化失衡的问题,为实现乡村振兴产业目标提供有效技术支撑。
关键词:丘陵山地;装备研发;宜机化改造;推广策略
1.引言
在当前乡村振兴战略进入深度实施阶段,丘陵地区作为我国重要的农产品产区,其生产效率提升对保障粮食安全具有关键意义。然而,受限于复杂的农业生产结构与粘重土壤特性,丘陵地区农机化发展长期面临进地难、机具稳定性差及作业精度低等现实困境[1]。问题产生的主要原因是已有研究多侧重于平原大型农机的性能优化,对碎片化地块下的技术集成关注不足。通过剖析农机化发展的约束机理,设计了适用于丘陵地区涵盖地块整理、智能装备开发及种植模式优化的系统方案。在政策层面提出差异化财税模型,旨在突破技术与制度的双重壁垒。
2.丘陵地区农机化现状与约束
2.1地貌特征与农机适用性分析
丘陵地形坡度多处于15°—25°之间,地块面积普遍小于0.5 hm2,呈碎片化分布状态。常规轮式拖拉机在坡地作业时重心偏移易引发侧翻。履带式底盘具备接地比压小、附着性能好的特点,坡地通过性较佳。针对倾斜地貌,农机动力输出与负载时常不匹配。坡地作业发动机倾斜会影响润滑系统供油,导致缸体磨损加剧[2]。传动系统在频繁起坡转向工况下,部件承受交变载荷,故障率相应上升。地形起伏致使作业部件离地间隙不断变化,直接影响旋耕与播种的作业深度均匀性。丘陵土壤往往较为粘重,含水率较高时切削阻力陡增,对农机动力总成及触地部件提出更高要求。基于底盘受力与整机倾覆临界条件评估,适用农机需配备重心动态调节与自适应悬挂机构,以适应复杂的地形条件。
2.2农机化水平测算与瓶颈识别
测算丘陵地区农机化水平需引入地形系数进行数值修正。采用层次分析法构建指标体系时,应重新标定动力机械保有量、机耕面积比重等指标的权重。数据表明典型丘陵县域水稻机收率在45%左右。瓶颈源于农田基础设施薄弱与适宜机型匮乏[3]。部分区域机耕道密度不足15 m/hm2,路面宽度小于2.5 m,中型农机难以进出田间。微耕机等小型机具具备一定灵活性,但在深松、精量播种环节作业效率不高。现有农机多为平原机型的缩微版,未针对丘陵工况进行专用底盘与工作部件开发。坡地种植结构具有多样性,套作与间作模式提升了机械化作业的空间干涉概率。不同作物农艺要求的专用采收与植保装备供给不足,成为推进农业机械化的技术阻碍。
3.乡村振兴下的农机发展技术路径
3.1宜机化改造与农田整理标准
宜机化改造的核心在于重构农田地貌特征以匹配机械化作业边界条件。推行地块整理工程,提升地块的几何规则度与平整度。坡度在15°以下的缓坡地应实施等高线梯台化改造,相邻梯台间通过修筑缓坡道相连,保障农机转移过程的安全与顺畅。改造过程中兼顾表土剥离与回填作业,维持土壤理化性质的稳定。为解决农机下田难的问题,需构建互联互通的机耕道网络。为明确宜机化改造的技术指标体系,核心改造参数要求如表1所示,该表列出了丘陵地区农田不同作业条件下的整理基准。

根据表1设定的农田改造量化指标完成农田改造后,降低了农机作业的空间限制,提升了田间通行效率。排灌系统的协同改造具有关键作用,沿等高线布设暗管排水系统与微喷灌设施,避免明沟对农机行驶轨迹的切割。地块边界处的田埂采用生态护坡技术,防止水土流失并增强边坡的承载能力。通过构建标准化、宜机化的农田基础,为大中型高效农机装备的引入奠定空间基础,从而优化农业生产的硬件环境。
3.2轻简化智能装备的研发导向
研发适用于丘陵工况的农机需聚焦轻量化底盘与智能化控制系统的集成。选用高强度铝合金及复合碳纤维材料替代传统碳钢,可使整机重量降低15%至20%,降低下陷深度与行走阻力。底盘架构适宜采用铰接式折腰转向或履带独立驱动模式,减小转弯半径,适应狭小地块[4]。动力总成向纯电或混动驱动演进,利用电机低速高扭矩的特性,提升坡地起步与越障性能。为了直观展示智能化装备的系统流转过程,梳理了农机控制核心模块的关系,如图1所示,呈现了丘陵地区智能农机内部控制信号的传递路径。

根据图1的闭环系统分析可知,中央控制单元获取多维环境与定位数据,经算法处理后驱动执行机构,并根据作业环境的变化进行实时动态反馈,提升了作业精度。导航系统的研发克服了丘陵林冠遮挡导致的卫星信号衰减问题。融合全球导航卫星系统定位数据与视觉里程计技术,实现复杂环境下的厘米级高精度定位。作业部件的智能化体现在对农作物生长状态的实时感知与变量干预。
3.3构建农机农艺深度融合模式
农机农艺融合是突破丘陵地区机械化作业瓶颈的系统工程。传统作物品种的株型、抗倒伏性及成熟期一致性难以满足机械化采收的标准。需定向选育适合机收的专用品种,培育分枝部位高、角果抗裂性强的新品种,降低联合收割机的落粒率与割台损失[5]。播种模式的规范化起到协同作用。推广标准化宽窄行种植或固定行距种植,使得作物行距参数与农机轮距、割幅相匹配,避免机械作业过程中对植株的碾压与损伤。在果园生产中,推行宽行密植与主干形树冠修剪技术,控制树冠高度与冠幅,为履带式自走平台或风送式喷雾机预留充足的作业通道。土壤耕作制度需与机械性能协同优化。针对丘陵地区土层浅薄的特点,采用免耕播种与秸秆覆盖还田技术,配合微型深松机具进行间隔深松,在打破犁底层保护土壤结构的同时,降低对大功率拖拉机的依赖。融合模式的构建涉及农机具工作参数的动态调整。
4.多元化推广体系与对策
4.1社会化服务组织的驱动机制
培育和壮大农机专业合作社是提升丘陵地区农机使用效率的核心驱动力。受限于地形碎片化与农户分散经营,单户购置中大型农机的成本过高。构建以农机合作社为依托的社会化服务平台,通过土地流转或生产托管模式,实现地块的连片集中作业。合作社采用综合服务模式,涵盖代耕代种、统防统治与统一收获等全环节,整合了零散的作业需求。引入共享经济理念,构建区域性农机调度网络,实现装备资源的跨区域调配,提高农机具的年均使用时间与投资回报率。针对丘陵地区特色经济作物,鼓励成立跨界服务联合体。由农机制造企业、农业科研院所与合作社共同组成技术联盟,提供定制化的装备租赁与维保服务。制造企业通过合作社获取一线作业数据与故障反馈,加速机型的迭代优化。
4.2差异化财税补贴与激励政策
现行农机购置补贴政策向丘陵山区和特色农机具倾斜,建立差异化的补贴测算模型。突破按机具功率补贴的传统框架,将农机装备在特定坡度下的爬坡能力、防倾覆性能等技术指标纳入补贴权重。对于通过丘陵专项鉴定的轻简化、履带式及智能型农机,提高补贴额度,降低购机者的初始资金压力。设立宜机化改造专项资金,采取以奖代补的形式,按照农田整理工程量、土方移动量及地块连片规模核算补助标准,激发经营主体参与农田基建的积极性。金融支持工具深度介入推广体系。针对农机合作社等服务组织,推出信用贷款、设备融资租赁及贴息服务。评估模型中引入农机具的轨迹数据与作业面积作为增信资产,缓解抵押物不足造成的融资障碍,建立农机作业保险与巨灾风险分担机制。
5.结论
丘陵地区农业机械化的提升依赖于生产环境与装备性能的协同演进。通过对农田实施梯台化改造与路网互联,打破了中大型机械入田作业的物理限制。轻简化智能装备的研发解决了坡地作业的动力失配与安全隐患。农机农艺的深度融合则从品种选育与种植规程层面保障了机械化作业的顺畅性。社会化服务组织的驱动与精准财税补贴的激励,共同构建了可持续的农机推广生态链。上述策略不仅降低了农业生产强度与成本,也增强了区域产业的综合竞争力和风险抵御能力。通过技术创新与管理机制的并行驱动,为丘陵山区农业现代化转型提供了系统性的解决方案。
参考文献:
[1]王洁冰.新型农机装备在丘陵地区的应用分析[J].河北农机,2025(20):16-18.
[2]李军.山地丘陵地区农业机械推广应用工作存在的问题及对策[J].南方农机,2025,56(09):64-66.
[3]马向阳.丘陵地区农业机械化发展挑战与对策研究[J].农业科技与装备,2024(06):96-97.
[4]刘子豪.丘陵山区农机推广存在的问题及应对措施研究[J].南方农机,2024,55(13):80-82.
[5]史文琴.丘陵山区农业生产全程机械化发展现状与对策[J].河北农机,2024(05):52-54.