我國草業(yè)裝備的現(xiàn)狀與發(fā)展方向

羅 梅， 楊小琴

(1.中國林場集團(tuán)有限公司，北京 100029；2.四川省廣安市廣安區(qū)自然資源和規(guī)劃局，四川 廣安 638000)

國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展與技術(shù)進(jìn)步水平的重要表現(xiàn)之一為畜牧業(yè)的發(fā)展程度[1-3]。然而，我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)的高速發(fā)展，對生態(tài)環(huán)境和草地造成了一定的破壞，現(xiàn)各類草地與20世紀(jì)60年代的相比，牧草產(chǎn)量普遍降低30%以上，嚴(yán)重地區(qū)超過了60%[4]。近年來我國加快了生態(tài)文明和畜牧業(yè)建設(shè)的步伐，草原建設(shè)、改良及草地修復(fù)等生態(tài)事業(yè)迎來了發(fā)展的黃金時(shí)期，草產(chǎn)業(yè)形成了具備生態(tài)、經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益的綜合性產(chǎn)業(yè)，也帶動(dòng)了草業(yè)裝備的發(fā)展。草業(yè)裝備主要包括草原建設(shè)、保護(hù)與改良裝備；牧草收獲裝備；牧草加工與收儲(chǔ)運(yùn)裝備三大類，涉及草原發(fā)展、牧草收貯、草產(chǎn)品加工等各個(gè)方面。草業(yè)裝備支撐了草業(yè)生態(tài)和產(chǎn)業(yè)化建設(shè)，提高了草業(yè)規(guī)模化經(jīng)營水平，是草業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)的基石，為草業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了重要保障。

1 國內(nèi)外草業(yè)裝備發(fā)展現(xiàn)狀

我國草業(yè)機(jī)械裝備的生產(chǎn)始于20世紀(jì)50年代初，經(jīng)過30余年發(fā)展后，已形成了相當(dāng)?shù)囊?guī)模，生產(chǎn)的各類機(jī)械品種經(jīng)歷了從無到有逐漸增多的過程。然而，自20世紀(jì)80年代中期后，我國針對草業(yè)的投入較少，致使草地生產(chǎn)力發(fā)展水平嚴(yán)重滯后[5-8]。我國的天然草原面積居世界第一，但牧草裝備保有量卻非常少，不到美國、日本等發(fā)達(dá)國家的1%，機(jī)械化生產(chǎn)水平相比發(fā)達(dá)國家差距非常大[9]。由于草業(yè)生態(tài)和產(chǎn)業(yè)建設(shè)的需要，我國加大了草業(yè)機(jī)械化的資金投入，支持開展草業(yè)裝備基礎(chǔ)理論與核心技術(shù)的研發(fā)，促進(jìn)了草原建設(shè)與牧草生產(chǎn)機(jī)械化技術(shù)推廣應(yīng)用。雖然我國對草業(yè)裝備的關(guān)注力度加大，但草業(yè)機(jī)械化仍處于初級階段，生產(chǎn)集中于割草機(jī)、粉碎機(jī)等簡單機(jī)械，主要部件以及復(fù)雜機(jī)械仍依賴進(jìn)口，社會(huì)化服務(wù)基本缺失，導(dǎo)致草業(yè)機(jī)械發(fā)展受到較大限制[10]。

發(fā)達(dá)國家目前基本實(shí)現(xiàn)了草業(yè)裝備機(jī)械化，朝著裝備自動(dòng)化和智能化的方向發(fā)展。機(jī)械裝備的大量使用有利于勞動(dòng)強(qiáng)度的降低和生產(chǎn)率的提高，極大提升了草業(yè)與畜牧業(yè)的現(xiàn)代化水平。發(fā)達(dá)國家為了提高產(chǎn)品品質(zhì)和科技含量，大量電子、液壓精確控制、GPS定位等技術(shù)被應(yīng)用到草業(yè)裝備上[11-15]，這些裝備不僅能夠適應(yīng)不同條件下機(jī)械化作業(yè)需要，在精確性、舒適性等方面也有很大的提升[16-17]。每60 hm2草地在美國即可配備集割、摟、捆、垛、運(yùn)等各個(gè)環(huán)節(jié)機(jī)械作業(yè)的一套綜合裝備，發(fā)達(dá)國家草原機(jī)械化達(dá)到了50%以上，澳大利亞和新西蘭草原近乎100%全程機(jī)械化經(jīng)營[18]。與之相比，我國平均5 500 hm2的可利用草原才能配置一臺(tái)割草機(jī)，且配套機(jī)具嚴(yán)重短缺，不足5%的牧草收貯作業(yè)由機(jī)械完成。我國草業(yè)裝備品種少，使用效率低，大部分裝備產(chǎn)品質(zhì)量低、可靠性差、更新?lián)Q代緩慢、單一機(jī)型居多、機(jī)具與動(dòng)力配套性差[19-22]。

相關(guān)調(diào)研顯示，目前我國草業(yè)機(jī)械裝備主要的應(yīng)用群體為草業(yè)加工企業(yè)(4 000家左右)和草業(yè)合作社(4 000～5 000家)，實(shí)際應(yīng)用中相對較多的為飼草料加工機(jī)械。牧民牧草種植依舊延續(xù)人力為主的方式，草原的管護(hù)、病蟲害防治主要依靠人力或簡單的工具，草原防火裝備更新少，技術(shù)落后。我國草原面積大、類型多，但每種類型草原的調(diào)查不細(xì)致，沒有全國草地資源清查的調(diào)查機(jī)制，無法準(zhǔn)確掌控草原資源消長狀況，因此也很難進(jìn)行因地制宜的有效管理，草原機(jī)械化程度非常低。我國的草業(yè)裝備還有待全方位完善，草業(yè)機(jī)械化建設(shè)任重道遠(yuǎn)。

2 草業(yè)裝備發(fā)展存在的問題

我國草業(yè)裝備經(jīng)過幾十年的發(fā)展，取得了不菲的成就，機(jī)械裝備種類逐漸豐富，機(jī)械產(chǎn)量增長較快，但發(fā)展的過程中也凸顯了一些問題，主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面。

2.1 牧草資源匱乏，畜牧業(yè)生產(chǎn)規(guī)模小，機(jī)械化需求動(dòng)力不足

我國草地退化、沙化和堿化致使生態(tài)環(huán)境惡化的現(xiàn)象沒有得到根本遏止，草原生產(chǎn)力下降嚴(yán)重，牧草資源相對匱乏，制約著草業(yè)機(jī)械技術(shù)水平的進(jìn)步。牧民由于分散居住，對電力、通信、交通等設(shè)施的投入較大，減少了其對草地的必要投入。各方的政策資金扶持不足，牧區(qū)基礎(chǔ)建設(shè)缺乏，嚴(yán)重阻礙了草業(yè)機(jī)械化的施行。牧區(qū)是我國最落后的地區(qū)之一，畜牧業(yè)個(gè)體經(jīng)營者生產(chǎn)規(guī)模小，手工勞作常見，裝備購置需求小。自2004年以來我國加大了對草業(yè)裝備的購置補(bǔ)貼，但無法從根本上刺激牧民的購置需求，草業(yè)機(jī)械化的推行仍困難重重。

2.2 裝備制造技術(shù)水平不高，產(chǎn)品科技含量低質(zhì)量差

我國是一個(gè)發(fā)展中國家，草業(yè)機(jī)械裝備產(chǎn)品多年來大多是低層次、重復(fù)性生產(chǎn)，可靠性、安全性和適應(yīng)性難以滿足較高需求。大部分企業(yè)新產(chǎn)品的研制與開發(fā)投入少，無心或無力加強(qiáng)高精尖設(shè)備的生產(chǎn)，致使我國的草業(yè)機(jī)械整體水平無法得到本質(zhì)提升。由于資金投入有限，原創(chuàng)產(chǎn)品少，較多為國外產(chǎn)品的仿制，在外觀質(zhì)量和機(jī)械性能上與先進(jìn)裝備差距很大。我國草業(yè)裝備普遍不具備較高水平的系列化、通用化和標(biāo)準(zhǔn)化，低水平與低質(zhì)量的產(chǎn)品應(yīng)用較多。

2.3 產(chǎn)品市場競爭力差，技術(shù)創(chuàng)新原動(dòng)力不足

我國草業(yè)裝備生產(chǎn)企業(yè)科研能力長期無法得到較大改善，企業(yè)科研創(chuàng)新能力弱，研發(fā)人員流失嚴(yán)重，研究、開發(fā)、生產(chǎn)不能有效結(jié)合，沒有形成通暢的產(chǎn)業(yè)運(yùn)行模式。部分大型裝備核心技術(shù)和重要零部件嚴(yán)重依賴國外進(jìn)口，草業(yè)機(jī)械技術(shù)原創(chuàng)能力不足，裝備機(jī)理研究不透，自動(dòng)化、智能化高新技術(shù)與工程技術(shù)融合較難。新產(chǎn)品開發(fā)、研制速度慢，產(chǎn)業(yè)集中度低、持續(xù)創(chuàng)新投入不足等多方面因素導(dǎo)致我國草業(yè)裝備產(chǎn)業(yè)始終難以進(jìn)入高端領(lǐng)域。

2.4 草業(yè)機(jī)械及配套設(shè)施保有量不足，規(guī)?；?jīng)營缺乏影響機(jī)械化進(jìn)程

由于我國“糧改飼”政策的施行與草牧業(yè)發(fā)展推動(dòng)，牧草種植面積擴(kuò)張較快，但適宜不同區(qū)域牧草生產(chǎn)特點(diǎn)的機(jī)械配備缺失，嚴(yán)重影響了牧草產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展[23]。農(nóng)村和牧區(qū)所有制形式的變化，也使得大功率機(jī)械保有量銳減。有關(guān)專家研究了家庭聯(lián)產(chǎn)承包責(zé)任制與農(nóng)業(yè)機(jī)械化的關(guān)系，得出兩者存在一定的矛盾，即家庭聯(lián)產(chǎn)承包責(zé)任制會(huì)阻礙農(nóng)業(yè)規(guī)?；?jīng)營，從而在一定程度上制約了機(jī)械化的推廣[24]。由此可知，大型草業(yè)機(jī)械的應(yīng)用在聯(lián)產(chǎn)承包責(zé)任制的背景下，也會(huì)在一定時(shí)期縮減，影響到草業(yè)機(jī)械化的推進(jìn)。

2.5 裝備推廣普及困難，社會(huì)化服務(wù)體系缺失

畜牧業(yè)的小規(guī)模個(gè)體經(jīng)營對草業(yè)裝備的需求不旺盛，原本的機(jī)械裝備技術(shù)推廣體系難以為繼，致使不少新技術(shù)、新產(chǎn)品的推廣應(yīng)用輸出難度顯著增大。社會(huì)化服務(wù)體系不健全，裝備售后服務(wù)差，缺少用戶信息反饋的收集能力，供給與需求不匹配，供需關(guān)系難以平衡。技術(shù)推廣能力建設(shè)不強(qiáng)、推廣機(jī)制不靈活，推廣程序不規(guī)范等問題較為突出，推廣體系不完善，社會(huì)化服務(wù)機(jī)制很難滿足現(xiàn)代草業(yè)裝備的發(fā)展需求。

3 發(fā)展草業(yè)裝備的意義

我國目前每年尚缺乏優(yōu)質(zhì)飼草料2億t以上，牧草產(chǎn)業(yè)前景廣闊。發(fā)達(dá)的草業(yè)和畜牧業(yè)離不開先進(jìn)的草業(yè)裝備，草業(yè)裝備對畜牧業(yè)有著基礎(chǔ)支撐作用。

3.1 草業(yè)裝備發(fā)展可促進(jìn)草地生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)

草地是我國陸地面積最大的天然生態(tài)系統(tǒng)，具有物質(zhì)生產(chǎn)、碳匯、調(diào)節(jié)氣候、涵水保土、改良土壤等多種功能[25-27]，而我國絕大部分可利用的天然草地面臨著不同程度的退化[28]。要恢復(fù)生態(tài)平衡，重建秀美山川，草原生態(tài)治理和重建需求迫切。采用機(jī)械作業(yè)，作業(yè)效率高，安全性能強(qiáng)，有助于草地生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)。草業(yè)裝備的發(fā)展，將極大提高草地生產(chǎn)力并保持生態(tài)的基本平衡，使得生態(tài)環(huán)境得到有效改善，對我國生態(tài)建設(shè)及環(huán)境保護(hù)將產(chǎn)生十分積極的作用。

3.2 草業(yè)裝備發(fā)展可推動(dòng)畜牧業(yè)發(fā)展

人們生活日益增長的對肉、蛋、奶以及皮革、毛紡織品等產(chǎn)品的需求較大部分來源于畜牧業(yè)，由此促進(jìn)草產(chǎn)業(yè)和畜牧業(yè)的繁榮發(fā)展，而畜牧業(yè)的發(fā)展建立在優(yōu)質(zhì)牧草的基礎(chǔ)之上。優(yōu)質(zhì)牧草的培育依賴于先進(jìn)草業(yè)裝備的大范圍應(yīng)用，有效提高草業(yè)經(jīng)濟(jì)收益，而草業(yè)與畜牧業(yè)的高速發(fā)展同樣激發(fā)草業(yè)裝備技術(shù)不斷革新和進(jìn)步[29]。機(jī)械作業(yè)能降低作業(yè)成本，較大程度提高勞動(dòng)效率，一般而言，每1 hm2牧草的機(jī)械收割效率可以提升到人工收割的80倍，機(jī)械化種草產(chǎn)量普遍在天然牧草產(chǎn)量的3倍以上[30]，從而極大推動(dòng)畜牧產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

3.3 草業(yè)機(jī)械化可以改良草地和提高牧草品質(zhì)

牧草種植、管理、收獲、貯藏等環(huán)節(jié)中采用機(jī)械化作業(yè)能夠較大程度提高飼草料的產(chǎn)量與品質(zhì)，也有助于改善草地理化性質(zhì)，提高草料轉(zhuǎn)化率。生產(chǎn)中利用松土施肥補(bǔ)播機(jī)對草地進(jìn)行補(bǔ)播改良作業(yè)，則能使天然草地的牧草普遍增加1倍以上的產(chǎn)量；采用機(jī)械適時(shí)收獲飼草，較人工收獲能減少產(chǎn)量損失15%～20%，同時(shí)能夠降低營養(yǎng)損失，一般較手工作業(yè)減少60%～80%的牧草營養(yǎng)損失[18]。作為草業(yè)產(chǎn)業(yè)化與高效化作業(yè)重要載體的草業(yè)裝備，對草產(chǎn)業(yè)建設(shè)起到了重要的作用。

3.4 草業(yè)機(jī)械化助力牧區(qū)農(nóng)民脫貧致富

我國草地資源分布不均勻，集中于老少邊窮地區(qū)，這些地區(qū)人民的生產(chǎn)生活依賴于草地畜牧業(yè)的發(fā)展。例如北方干旱、半干旱地區(qū)的草原面積超過了3.1億hm2，分布著十幾個(gè)民族以及上千萬人口，經(jīng)濟(jì)文化發(fā)展比較落后，貧困現(xiàn)象普遍存在。因此，如何提高這些地區(qū)的經(jīng)濟(jì)、文化水平，使人民盡快脫貧致富，保證社會(huì)長治久安，是國家穩(wěn)定邊疆地區(qū)的重要戰(zhàn)略[31]。草業(yè)裝備的推廣和應(yīng)用將逐漸替代低效率和危險(xiǎn)性較大的人力勞作，極大解放和發(fā)展草地生產(chǎn)力，提高畜牧產(chǎn)業(yè)的效益，能為牧區(qū)的脫貧攻堅(jiān)與鄉(xiāng)村振興做出重大貢獻(xiàn)。

4 草業(yè)裝備發(fā)展方向

我國人口老齡化和人力成本上升的趨勢日漸明顯，生態(tài)文明建設(shè)和畜牧業(yè)的發(fā)展需要加強(qiáng)對草原的保護(hù)和利用，催生了對草業(yè)機(jī)械化的強(qiáng)烈需求。自動(dòng)化、智能化時(shí)代的到來，將快速提高我國草業(yè)機(jī)械化水平，推動(dòng)草業(yè)裝備制造產(chǎn)業(yè)升級，草業(yè)裝備也將進(jìn)一步朝著實(shí)用化、智能化、綠色環(huán)保等方向發(fā)展和壯大。

4.1 草業(yè)裝備與草業(yè)產(chǎn)業(yè)聯(lián)動(dòng)發(fā)展

草業(yè)產(chǎn)業(yè)化將草業(yè)生產(chǎn)過程的產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后各環(huán)節(jié)結(jié)合為一個(gè)完整的系統(tǒng)，能延長產(chǎn)業(yè)鏈，增加產(chǎn)品附加值。草產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，必將使草業(yè)機(jī)械走上騰飛之路，機(jī)械化與生產(chǎn)化聯(lián)動(dòng)發(fā)展是必然趨勢。近年來，我國不少地方的草業(yè)快速發(fā)展證明草業(yè)產(chǎn)業(yè)化較好的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益，草產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展為草業(yè)裝備發(fā)展提供了新的動(dòng)力，拓展了對裝備的更多需求。

4.2 草業(yè)裝備向集成化、智能化與綠色化設(shè)計(jì)制造發(fā)展

草業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展離不開草業(yè)裝備的現(xiàn)代化，現(xiàn)代化的裝備要求產(chǎn)品具備集成化、自動(dòng)化、智能化、人性化和綠色化等特征，以便提高機(jī)械在設(shè)備可靠性、操作舒適性等方面的性能，為生產(chǎn)效率的提升提供保證?，F(xiàn)代液壓、微電子、人工智能、生物信息、自動(dòng)控制等技術(shù)逐漸被應(yīng)用到草業(yè)裝備之中，從而不斷提高機(jī)械的綜合性能水平[32-33]。

4.3 加速適合山區(qū)草業(yè)機(jī)械的研發(fā)和推廣

我國山區(qū)丘陵分布著較大面積的草地，然而草業(yè)機(jī)械化程度卻很低。丘陵山區(qū)地形較為破碎，種植制度復(fù)雜，草業(yè)機(jī)械與牧草融合難度大，難于施行大規(guī)模機(jī)械化生產(chǎn)。丘陵山區(qū)草業(yè)機(jī)械投資少、規(guī)模小，投資效益差，市場份額低，售后服務(wù)成本大，大型企業(yè)不愿涉足，小型企業(yè)無力完成各個(gè)環(huán)節(jié)的機(jī)械設(shè)計(jì)和生產(chǎn)。小規(guī)模家庭經(jīng)營限制了大型草業(yè)裝備的應(yīng)用[34-35]，因此需要加快研制適應(yīng)不同地域特征的小型草業(yè)裝備，提升草業(yè)機(jī)械化率，推動(dòng)丘陵山區(qū)草業(yè)產(chǎn)業(yè)化與生態(tài)建設(shè)和諧發(fā)展。

4.4 重點(diǎn)地區(qū)、重點(diǎn)環(huán)節(jié)牧草全程機(jī)械化經(jīng)營

在地形條件好、技術(shù)支撐強(qiáng)且草種種植比較單一的地區(qū)，完全可以進(jìn)行牧草種植、收獲、加工全程機(jī)械化操作，進(jìn)一步推動(dòng)草業(yè)及畜牧業(yè)的發(fā)展。草業(yè)生產(chǎn)全程機(jī)械化經(jīng)營可以大大提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，提升草產(chǎn)品品質(zhì)，取得較好的收益。加大草業(yè)機(jī)械的深度融合，使牧草全程機(jī)械化經(jīng)營順利進(jìn)行。加強(qiáng)牧草生產(chǎn)一、二、三產(chǎn)業(yè)融合，強(qiáng)化與其他作物機(jī)械的通用性和適用性，加大牧草生長的全面全程機(jī)械化基地建設(shè)力度，進(jìn)而推動(dòng)整個(gè)草業(yè)裝備的發(fā)展。