農(nóng)業(yè)節(jié)能和生產(chǎn)中農(nóng)機(jī)工程的作用探究

陸城

（都安鄉(xiāng)人民政府，廣西 百色 533705）

0 引言

碳達(dá)峰、碳中和的核心是推動(dòng)發(fā)展方式向全面綠色低碳轉(zhuǎn)型，而農(nóng)業(yè)擁有綠色生態(tài)的鮮明底色，在實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和的過(guò)程中，起到舉足輕重的作用。推進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域碳達(dá)峰、碳中和，是加快農(nóng)業(yè)生態(tài)文明建設(shè)的重要內(nèi)容，是落實(shí)鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的重要舉措，是全面應(yīng)對(duì)氣候變化的重要途徑。從農(nóng)業(yè)節(jié)能和生產(chǎn)中農(nóng)機(jī)工程的作用入手，探索有效的途徑助力農(nóng)業(yè)節(jié)能高效化生產(chǎn)，具有重要的意義。

1 農(nóng)業(yè)碳排放相關(guān)概述

從農(nóng)業(yè)的生命周期分析，碳排放貫穿于生產(chǎn)、能源和投入使用、廢棄物處理全過(guò)程。其中，畜牧業(yè)和漁業(yè)在農(nóng)業(yè)溫室氣體排放中占比為31%，糧食生產(chǎn)占比為27%，土地利用為24%，食品供應(yīng)鏈占比為18%。因此，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)碳減排的技術(shù)方案如下。

（1）改變?nèi)藗兊娘嬍沉?xí)慣，使用植物蛋白替代肉類(lèi)與奶制品，進(jìn)而減少畜牧業(yè)的碳排放。據(jù)測(cè)算，每生產(chǎn)100g 的蛋白質(zhì)，牛肉養(yǎng)殖產(chǎn)生的溫室氣體排放大約50kg，而豌豆僅會(huì)產(chǎn)生0.4kg 溫室氣體。

（2）精準(zhǔn)使用農(nóng)業(yè)肥料和農(nóng)藥的量劑。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與節(jié)能減排實(shí)踐中，推廣使用高技術(shù)含量的工藝與技術(shù)，促使肥料和農(nóng)藥等的使用減少，并且提高肥料和農(nóng)藥的利用率，實(shí)現(xiàn)環(huán)境影響可測(cè)、生產(chǎn)過(guò)程可控、產(chǎn)品治理可溯源。例如，采用無(wú)人機(jī)、機(jī)器人以及AI 技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化和智能化，打造智慧農(nóng)業(yè)，促進(jìn)農(nóng)業(yè)節(jié)能和高效化生產(chǎn)。

（3）其他措施。除了上述措施外，還可采取基因編輯技術(shù)，發(fā)展垂直農(nóng)業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖，促使農(nóng)業(yè)節(jié)能，提高生產(chǎn)效率。從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)的角度分析，面臨著很多的挑戰(zhàn)。例如，種植業(yè)方面，由于依舊是小農(nóng)戶(hù)種植模式，減排固碳的規(guī)模效應(yīng)有限。為促進(jìn)農(nóng)業(yè)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰和碳中和，則要著重圍繞降低強(qiáng)度、增強(qiáng)固碳效果、可再生能源抵扣進(jìn)行探索。在農(nóng)業(yè)節(jié)能和高效生產(chǎn)方面，離不開(kāi)農(nóng)機(jī)的支持，加強(qiáng)農(nóng)機(jī)工程的建設(shè)，積極推廣農(nóng)機(jī)技術(shù)，可助力農(nóng)業(yè)碳目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，助力綠色農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

2 農(nóng)機(jī)工程在農(nóng)業(yè)節(jié)能和生產(chǎn)中的作用

近年來(lái)，中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展速度比較快，農(nóng)業(yè)機(jī)械化綜合利用水平不斷提高，在2020 年達(dá)到了59%，農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平的不斷提高，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率得到提高，同時(shí)降低了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)勞動(dòng)強(qiáng)度，促使整個(gè)農(nóng)業(yè)效率顯著增加。當(dāng)前我國(guó)的農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平雖然有所提高，但相比發(fā)達(dá)國(guó)家，農(nóng)業(yè)機(jī)械化和農(nóng)機(jī)裝備制造水平等還相對(duì)較低，影響到農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，還需進(jìn)一步提高農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平。

沒(méi)有農(nóng)業(yè)機(jī)械化，就無(wú)法實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化。在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展中，不斷提高農(nóng)機(jī)裝備研發(fā)應(yīng)用水平，全面提高農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平，對(duì)保障國(guó)家糧食安全和重要農(nóng)產(chǎn)品有效供給，起到積極的作用。從農(nóng)業(yè)節(jié)能和生產(chǎn)實(shí)踐分析，農(nóng)機(jī)工程的應(yīng)用主要作用如下。

（1）農(nóng)業(yè)節(jié)能和生產(chǎn)中動(dòng)力支持尤為關(guān)鍵。近年來(lái)，我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平不斷提高。在各類(lèi)補(bǔ)貼政策推行的背景下，使得越來(lái)越多的農(nóng)機(jī)被應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。有了農(nóng)機(jī)的支持，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境得到了有效的改善，使得農(nóng)民的勞動(dòng)負(fù)擔(dān)不斷減輕，提高生產(chǎn)效率。與此同時(shí)，農(nóng)機(jī)的應(yīng)用還使得化肥、農(nóng)藥等的使用量得到有效控制，提高節(jié)能水平。

（2）優(yōu)化農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械化的水平不斷提高，我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步優(yōu)化，并且農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益得到顯著提升，助力農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展，促使農(nóng)村經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)得到完善。從農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的角度來(lái)說(shuō)，強(qiáng)調(diào)的是農(nóng)業(yè)資源的優(yōu)化配置，借助各類(lèi)農(nóng)業(yè)資源促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展，最離不開(kāi)農(nóng)業(yè)機(jī)械的支持。通過(guò)發(fā)展農(nóng)機(jī)工程，促使農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平提高，進(jìn)而可以助力產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化。

（3）提高資源利用率。傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式下，農(nóng)民的生產(chǎn)壓力大，勞動(dòng)強(qiáng)度很大。隨著農(nóng)機(jī)工程的建設(shè)，在各類(lèi)復(fù)雜的生產(chǎn)環(huán)境下使用農(nóng)機(jī)設(shè)備可以替代人工進(jìn)行作業(yè)，促使生產(chǎn)效率得到提高。與此同時(shí)，使用農(nóng)機(jī)還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)水肥等資源的精準(zhǔn)控制，減少資源浪費(fèi)，提高資源利用水平。農(nóng)機(jī)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了資源高效化利用，通過(guò)減少能源消耗和資源浪費(fèi)，促使農(nóng)業(yè)節(jié)能綠色發(fā)展。

我國(guó)提出“3-2-3”的農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展思路，分為2025、2035、2050 年三步走。農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展到2025 年基本實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化，并且農(nóng)機(jī)科技創(chuàng)新能力顯著增強(qiáng)；發(fā)展到2035 年全面實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化，同時(shí)農(nóng)機(jī)科技創(chuàng)新能力追趕到發(fā)到國(guó)家水平；發(fā)展到2050 年，農(nóng)業(yè)機(jī)械化達(dá)到更高水平，同時(shí)農(nóng)機(jī)科技創(chuàng)新能力和發(fā)達(dá)國(guó)家“并排跑”，部分領(lǐng)域“陪跑”。

3 農(nóng)業(yè)節(jié)能和生產(chǎn)中農(nóng)機(jī)工程應(yīng)用的問(wèn)題

3.1 短板弱項(xiàng)問(wèn)題突出

丘陵山地是我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要產(chǎn)區(qū)，從我國(guó)農(nóng)機(jī)工程的發(fā)展實(shí)際分析，丘陵山區(qū)依舊是薄弱區(qū)域，由于地形條件和種植制度等多重因素的影響，部分山區(qū)的農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平不高，小型小眾機(jī)械有效供給不足，且機(jī)具的適應(yīng)性與可靠性需要提高；同時(shí)部分地區(qū)還面臨著無(wú)機(jī)可用的問(wèn)題，以及無(wú)好機(jī)用，影響到農(nóng)業(yè)機(jī)械化的發(fā)展。

3.2 農(nóng)機(jī)自身的節(jié)能問(wèn)題

未來(lái)，我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展將會(huì)持續(xù)走機(jī)械化道路，朝向智慧農(nóng)業(yè)邁進(jìn)，但綠色農(nóng)業(yè)的提出，對(duì)如何實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)節(jié)能和高效生產(chǎn)節(jié)能，成為人們思考的重點(diǎn)。農(nóng)業(yè)節(jié)能目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，離不開(kāi)農(nóng)機(jī)的支持，通過(guò)提高生產(chǎn)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展。然而需要注意的是，農(nóng)機(jī)的使用本身就存在能源消耗問(wèn)題，隨著農(nóng)機(jī)的大量使用，如何實(shí)現(xiàn)農(nóng)機(jī)節(jié)能成為重點(diǎn)。從農(nóng)機(jī)能源問(wèn)題的具體表現(xiàn)分析，主要內(nèi)容如下：①能源消耗。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)使用的農(nóng)機(jī)設(shè)備，能源消耗包括漏油和溢油、保養(yǎng)和操作等，影響到農(nóng)業(yè)整體的節(jié)能水平。②燃油污染。農(nóng)機(jī)工程中使用的大量機(jī)械設(shè)備，都需要通過(guò)燃油燃燒獲得動(dòng)力，由于燃油會(huì)產(chǎn)生很大的污染，包括污染土地和水源等，影響到生態(tài)環(huán)境安全。

4 農(nóng)業(yè)節(jié)能和生產(chǎn)中農(nóng)機(jī)工程的應(yīng)用策略

4.1 梳理短板弱項(xiàng)

從農(nóng)機(jī)工程發(fā)展的角度分析，必須全面梳理短板弱項(xiàng)，積極整合技術(shù)力量，加強(qiáng)農(nóng)機(jī)裝備工程化協(xié)同攻關(guān)。與此同時(shí)，加強(qiáng)小型機(jī)械和高端智能機(jī)械研發(fā)制造，滿足大馬力機(jī)械和小型機(jī)械應(yīng)用需求，助力丘陵山區(qū)和設(shè)施園藝等的農(nóng)業(yè)發(fā)展。在農(nóng)機(jī)工程建設(shè)中，需要結(jié)合我國(guó)的實(shí)際情況，即幅員遼闊，各個(gè)地區(qū)的地形差異很大，且農(nóng)業(yè)類(lèi)型比較多，補(bǔ)齊短板要下足功夫。從具體發(fā)展的角度分析，需要結(jié)合各個(gè)區(qū)域的實(shí)際需求，分產(chǎn)業(yè)、分品種、分環(huán)節(jié)推進(jìn)農(nóng)機(jī)機(jī)械化。根據(jù)當(dāng)前的實(shí)際需求，編制“農(nóng)機(jī)產(chǎn)品需求清單以及科研導(dǎo)向目錄”，為裝備研發(fā)提供支持。根據(jù)研發(fā)的新產(chǎn)品，積極完善補(bǔ)貼方案。堅(jiān)持需求引領(lǐng)和協(xié)同合作的原則，促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研推用緊密結(jié)合。積極發(fā)揮科研機(jī)構(gòu)和院校等的力量，加大特色農(nóng)機(jī)裝備的研發(fā)，并且組織開(kāi)展試驗(yàn)示范和推廣工作，助力農(nóng)業(yè)提質(zhì)增效[1]。

4.2 積極推廣綠色技術(shù)優(yōu)化機(jī)械維修和工程設(shè)計(jì)

從農(nóng)機(jī)工程發(fā)展的角度來(lái)說(shuō)，必須注重能源消耗問(wèn)題，積極推廣應(yīng)用綠色技術(shù)，全面提高機(jī)械設(shè)備能源消耗控制水平，降低能源污染。目前，綠色技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械工程中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在各個(gè)方面，包括維修和生產(chǎn)等。采用現(xiàn)代化維修技術(shù)，圍繞農(nóng)業(yè)對(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)的基本要求，助力農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展[2]。通過(guò)對(duì)機(jī)械設(shè)備維修工作進(jìn)行優(yōu)化，有效控制有害生物的產(chǎn)生，并且強(qiáng)化廢棄物排放的管理，達(dá)到綠色維修的目的。一般來(lái)說(shuō)，常用表面噴涂技術(shù)和削切技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械零部件的修復(fù)處理，保證修復(fù)工作的環(huán)保性和經(jīng)濟(jì)效益。在農(nóng)業(yè)機(jī)械維修方面，使用綠色洗滌劑取代傳統(tǒng)的柴油或者汽油等，達(dá)到維修環(huán)節(jié)的環(huán)境保護(hù)，促使資源高效利用。采用網(wǎng)絡(luò)協(xié)同設(shè)計(jì)技術(shù)，結(jié)合農(nóng)業(yè)機(jī)械工程當(dāng)前發(fā)展存在的問(wèn)題，例如效率低和資源浪費(fèi)等，全面提高工作水平。從農(nóng)業(yè)機(jī)械化設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)貫徹綠色節(jié)能理念，強(qiáng)化對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)工作的控制，促進(jìn)綠色技術(shù)的合理利用，增強(qiáng)農(nóng)業(yè)機(jī)械工程的經(jīng)濟(jì)性和效果。將虛擬樣機(jī)技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)機(jī)械工程中，促使工程水平得到全面提高。從技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)分析，采用虛擬樣機(jī)技術(shù)可防范人員傷害事故的發(fā)生，促使農(nóng)業(yè)機(jī)械工程設(shè)計(jì)的安全性得到保障。將自動(dòng)化技術(shù)和農(nóng)業(yè)機(jī)械工程相互結(jié)合，促使農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化水平全面提高，圍繞綠色環(huán)保加以創(chuàng)新[3]。積極發(fā)揮綠色技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值，促使機(jī)械設(shè)備節(jié)能減排。

4.3 加大智能農(nóng)機(jī)的推廣力度

近年來(lái)，我國(guó)不斷加大智能農(nóng)機(jī)的研究力度，出現(xiàn)了很多新型農(nóng)機(jī)設(shè)備，為智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展提供了有效的支持。從智能農(nóng)機(jī)的應(yīng)用角度來(lái)說(shuō)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)農(nóng)田環(huán)境以及作物生長(zhǎng)情況的全面監(jiān)測(cè)，利用配置攝像頭和傳感器的農(nóng)用機(jī)器人可以對(duì)農(nóng)作物進(jìn)行全面的健康掃描。在生產(chǎn)工廠中，利用智能分揀機(jī)器人還能夠?qū)崿F(xiàn)快速分類(lèi)。圍繞農(nóng)作物生長(zhǎng)和生產(chǎn)全過(guò)程，采用智能化技術(shù)手段，全面提高勞動(dòng)效率。在智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展背景下，積極推廣使用智能化農(nóng)機(jī)設(shè)備，能夠彌補(bǔ)未來(lái)勞動(dòng)力不斷減少造成的短板，同時(shí)還能夠促進(jìn)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展。農(nóng)業(yè)機(jī)器人是高度智能的自動(dòng)化設(shè)備，在實(shí)際應(yīng)用中能夠減少勞動(dòng)力需求，并且提高勞動(dòng)效率。除此之外，還可以減少殺蟲(chóng)劑、化肥、水等的資源利用，助力綠色循環(huán)農(nóng)業(yè)和生態(tài)環(huán)境保護(hù)的發(fā)展。使用的智能農(nóng)機(jī)設(shè)備主要是應(yīng)用無(wú)人機(jī)、激光以及大數(shù)據(jù)等各類(lèi)技術(shù)手段，圍繞育種、除草、采摘、分揀、包裝等全過(guò)程，做到耕種管收全方位管理[4]。

目前，我國(guó)智能農(nóng)機(jī)設(shè)備的推廣應(yīng)用水平不高，還存在著很多問(wèn)題，需要加大對(duì)智能農(nóng)機(jī)的研究以及推廣力度，促使智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展。根據(jù)智能農(nóng)機(jī)研究和推廣的需求，圍繞制度和人才以及資金等多個(gè)方面加大投入力度。對(duì)當(dāng)前的農(nóng)機(jī)技術(shù)推廣工作進(jìn)行全面的梳理，明確工作存在的不足，形成完善的推廣制度。積極發(fā)揮基層技術(shù)推廣部門(mén)的力量，做好農(nóng)機(jī)推廣工作，全面提高農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平。在進(jìn)行農(nóng)機(jī)設(shè)備推廣時(shí)，結(jié)合實(shí)際情況，積極推廣使用智能農(nóng)機(jī)設(shè)備，輔助農(nóng)業(yè)發(fā)展[5]。與此同時(shí)，還需要加大對(duì)企業(yè)研發(fā)投入的鼓勵(lì)，通過(guò)政策優(yōu)惠和資金支持，助力智能農(nóng)機(jī)研發(fā)。除此之外，還需要考慮到使用者的困難，通過(guò)推出更多的優(yōu)惠補(bǔ)貼政策，使得更多的農(nóng)戶(hù)能夠積極購(gòu)置農(nóng)機(jī)。尤其要關(guān)注丘陵、山地等地區(qū)，這些地區(qū)受到地形和經(jīng)濟(jì)條件等的影響，農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平比較低。對(duì)于農(nóng)戶(hù)而言，擁有的耕地面積少，但農(nóng)機(jī)采購(gòu)成本高，因此對(duì)農(nóng)機(jī)采購(gòu)的積極性不強(qiáng)[6]。結(jié)合此情況，可以積極創(chuàng)新農(nóng)機(jī)補(bǔ)貼方式方法，例如，組織農(nóng)戶(hù)出資，由供銷(xiāo)社合作社統(tǒng)一采購(gòu)和使用維修管理等。

4.4 做好農(nóng)機(jī)技術(shù)培訓(xùn)

農(nóng)業(yè)節(jié)能和高效生產(chǎn)離不開(kāi)人力資源的支持。在開(kāi)展農(nóng)機(jī)工程建設(shè)，推廣各類(lèi)農(nóng)機(jī)設(shè)備時(shí)，需要同步做好使用者農(nóng)機(jī)技術(shù)培訓(xùn)工作，讓更多的農(nóng)民可以掌握機(jī)械化作業(yè)的方法和要點(diǎn)，高質(zhì)量推進(jìn)生產(chǎn)作業(yè)。例如，積極組織農(nóng)機(jī)推廣部門(mén)進(jìn)行實(shí)地培訓(xùn)。通過(guò)走進(jìn)田間低頭，精準(zhǔn)指導(dǎo)農(nóng)機(jī)使用。除此之外，充分利用互聯(lián)網(wǎng)渠道，為農(nóng)民提供農(nóng)機(jī)使用相關(guān)的知識(shí)，當(dāng)人們遇到農(nóng)機(jī)使用問(wèn)題時(shí)，可以及時(shí)通過(guò)微信，微博或者專(zhuān)門(mén)的門(mén)戶(hù)網(wǎng)站獲得幫助。通過(guò)不斷提高農(nóng)機(jī)技術(shù)服務(wù)水平，促進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展，助力農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、綠色化、智慧化發(fā)展[7]。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，農(nóng)業(yè)節(jié)能和生產(chǎn)中農(nóng)機(jī)工程的應(yīng)用，可起到積極促進(jìn)作用，同時(shí)也帶來(lái)了一定的挑戰(zhàn)，例如農(nóng)機(jī)自身的能源消耗和污染問(wèn)題。為促進(jìn)農(nóng)業(yè)節(jié)能和高效率生產(chǎn)，在開(kāi)展農(nóng)機(jī)建設(shè)時(shí)，積極引入綠色技術(shù)優(yōu)化農(nóng)機(jī)維修和機(jī)械工程設(shè)計(jì)，提高農(nóng)機(jī)的節(jié)能水平；與此同時(shí)，加大對(duì)智能農(nóng)機(jī)的推廣應(yīng)用力度，促進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展，創(chuàng)造更多的效益。