新時(shí)代農(nóng)業(yè)裝備攻關(guān)創(chuàng)新路徑研究

摘要：農(nóng)業(yè)裝備是新時(shí)代穩(wěn)定糧食生產(chǎn)和推進(jìn)鄉(xiāng)村振興的重要科技支撐。通過(guò)分析全球形勢(shì)、國(guó)內(nèi)需求及問(wèn)題難點(diǎn)，研究了我國(guó)農(nóng)業(yè)裝備的攻關(guān)創(chuàng)新路徑，提出自主可控的發(fā)展目標(biāo)，以及高性能智能化重大農(nóng)業(yè)裝備攻關(guān)的重點(diǎn)領(lǐng)域，包括基礎(chǔ)共性技術(shù)、大田生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)動(dòng)力、種苗、工廠化設(shè)施和智慧農(nóng)業(yè)等技術(shù)或裝備，為相關(guān)科技管理部門優(yōu)化研究布局提供參考。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)裝備；智能化；糧食安全；鄉(xiāng)村振興；創(chuàng)新路徑；新時(shí)代

中國(guó)分類號(hào)；S22 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-1795（2023）03-0005-05

DOI：10.19998/j.cnki.2095-1795.2023.03.001

0引言

農(nóng)業(yè)裝備是轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)發(fā)展方式、促進(jìn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增效、提高農(nóng)村生產(chǎn)力的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化的重要科技力量。當(dāng)前及未來(lái)一段時(shí)期，保障國(guó)家糧食安全，貫徹大食物觀，推進(jìn)種業(yè)振興，打贏關(guān)鍵核心技術(shù)攻堅(jiān)戰(zhàn)，全面推進(jìn)鄉(xiāng)村振興，加快建設(shè)農(nóng)業(yè)強(qiáng)國(guó)，對(duì)農(nóng)業(yè)裝備提出了更高的新要求。本研究通過(guò)分析農(nóng)業(yè)裝備的全球發(fā)展特點(diǎn)和我國(guó)在新時(shí)代的戰(zhàn)略需求，研判我國(guó)面臨的突出問(wèn)題和難點(diǎn)，提出新時(shí)代農(nóng)業(yè)裝備向高性能智能化攻關(guān)的創(chuàng)新路徑，旨在為相關(guān)科技管理部門及時(shí)把握產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢(shì)、優(yōu)化研究布局和有關(guān)項(xiàng)目管理提供決策支撐。

1全球產(chǎn)業(yè)發(fā)展新趨勢(shì)和新特點(diǎn)

1.1產(chǎn)業(yè)總體規(guī)模不斷擴(kuò)大，新興產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展

近年來(lái)，全球農(nóng)業(yè)裝備產(chǎn)業(yè)穩(wěn)定在1 300億美元以上，持續(xù)保持6%～7%的增速發(fā)展。我國(guó)是世界農(nóng)業(yè)裝備制造和使用大國(guó)，有1 800多家規(guī)模以上企業(yè)，總體規(guī)模達(dá)到2 800多億元，正加速向強(qiáng)國(guó)發(fā)展。隨著人工智能、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新興技術(shù)的滲透，無(wú)人農(nóng)場(chǎng)、農(nóng)業(yè)機(jī)器人、智慧農(nóng)業(yè)等新模式、新產(chǎn)業(yè)方興未艾，目前全球已有近200款農(nóng)業(yè)機(jī)器人不同程度地進(jìn)入示范應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化階段，投入商品化應(yīng)用。預(yù)計(jì)到2025年，農(nóng)業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)將從2020年的74億美元增長(zhǎng)到206億美元，復(fù)合年增長(zhǎng)率將超過(guò)20%，但我國(guó)尚處于布局研究階段。

1.2技術(shù)產(chǎn)品加速進(jìn)入高效綠色智能體系化新階段

全球農(nóng)業(yè)裝備進(jìn)入以信息技術(shù)為核心的新階段。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)作業(yè)及管理由群體向個(gè)體、達(dá)到單粒播種、單株／單只管理，生產(chǎn)要素投入調(diào)控精準(zhǔn)精量；全生產(chǎn)環(huán)節(jié)作業(yè)更加高效，拖拉機(jī)最大動(dòng)力達(dá)到514.5 kW（700 hp），播種作業(yè)速度達(dá)到18 km/h，谷物收獲機(jī)喂入量超過(guò)20 kg/s，機(jī)器人化收獲機(jī)效率提升70%以上；監(jiān)測(cè)控制功能從單項(xiàng)向多目標(biāo)、多參數(shù)和多工況的智能方向升級(jí)，控制精度超過(guò)95%；清潔能源農(nóng)機(jī)等推進(jìn)能源替代和節(jié)能減排，新型農(nóng)用動(dòng)力平臺(tái)可節(jié)省20%～40%的能源。農(nóng)業(yè)裝備技術(shù)產(chǎn)品在育耕種管收儲(chǔ)運(yùn)加全過(guò)程進(jìn)行信息感知、定量決策、智能控制和精準(zhǔn)投入的智能生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)化、高效化、智能化、綠色化和體系化的技術(shù)創(chuàng)新。

1.3大型企業(yè)加速轉(zhuǎn)型變革，產(chǎn)業(yè)主導(dǎo)優(yōu)勢(shì)持續(xù)強(qiáng)化

全球來(lái)看，大型跨國(guó)企業(yè)長(zhǎng)期主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。2021年，美國(guó)約翰迪爾、凱斯紐荷蘭、愛(ài)科，以及日本久保田、德國(guó)克拉斯占據(jù)產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈頂端，營(yíng)業(yè)收入位居全球前列，占全球的70%左右。近年來(lái)，大型跨國(guó)企業(yè)加速智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)，著手產(chǎn)業(yè)變革的技術(shù)準(zhǔn)備。如約翰迪爾推出智能工業(yè)戰(zhàn)略，提出以新能源技術(shù)為核心的“The Next Leap”愿景；凱斯公司推出以精準(zhǔn)技術(shù)為核心的“Breaking New Ground”戰(zhàn)略；克拉斯、約翰迪爾、凱斯公司等跨國(guó)企業(yè)為實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互聯(lián)，共建“365FarmNet”數(shù)據(jù)接口項(xiàng)目。從我國(guó)看，國(guó)內(nèi)大型企業(yè)全鏈條產(chǎn)業(yè)布局進(jìn)一步完善，自主研發(fā)能力明顯提升，積累了高端農(nóng)業(yè)裝備的創(chuàng)制基礎(chǔ)。

2我國(guó)農(nóng)業(yè)裝備發(fā)展戰(zhàn)略需求

2.1保障國(guó)家糧食安全，迫切需要“藏糧于機(jī)”

2022年，我國(guó)糧食種植面積11 833萬(wàn)hm2，糧食總產(chǎn)量68 653萬(wàn)t，其中谷物產(chǎn)量63 324萬(wàn)t，糧食單位面積產(chǎn)量5 802 kg/hm2。但糧食單產(chǎn)水平僅為世界發(fā)達(dá)國(guó)家的83%，耕地的糧食生產(chǎn)潛力僅發(fā)揮50%。此外，我國(guó)糧食生產(chǎn)面臨災(zāi)害減產(chǎn)和收獲損失的重大問(wèn)題，每年因氣象災(zāi)害導(dǎo)致的糧食減產(chǎn)超過(guò)500億k；糧食收獲、儲(chǔ)備和消費(fèi)環(huán)節(jié)全鏈條損失率約10%，生產(chǎn)和收獲環(huán)節(jié)約占整體糧食浪費(fèi)損失的27%，水稻、玉米和小麥平均收獲損失率超過(guò)4%，約占總損失的一半，部分玉米籽粒機(jī)械化收獲總損失率和總損傷率合計(jì)高達(dá)10%。為實(shí)現(xiàn)減損提質(zhì)和綠色增產(chǎn)，發(fā)展先進(jìn)高效和高適應(yīng)性農(nóng)業(yè)裝備勢(shì)在必行。

2.2樹(shù)立大食物觀，迫切需要設(shè)施裝備支撐

我國(guó)居民食物消費(fèi)結(jié)構(gòu)將跨入到植物性食物和動(dòng)物性食品并重的新時(shí)代。據(jù)預(yù)測(cè)，2030年我國(guó)肉類、奶類、蛋類和水產(chǎn)品缺口將分別達(dá)到4 000萬(wàn)、6 000萬(wàn)、1 300萬(wàn)和2400萬(wàn)t，保障各類食物有效供給急需設(shè)施農(nóng)業(yè)支撐。目前，我國(guó)設(shè)施蔬菜（含設(shè)施食用菌）供給量近190 kg/（人·年），基本實(shí)現(xiàn)周年充足供應(yīng)；我國(guó)養(yǎng)殖奶牛610多萬(wàn)頭，年產(chǎn)牛奶超過(guò)3 400萬(wàn)t，奶類需要品種調(diào)劑；我國(guó)蛋類消費(fèi)量基本進(jìn)入平穩(wěn)期，供需基本平衡。但我國(guó)設(shè)施種植、畜禽和水產(chǎn)養(yǎng)殖的機(jī)械化率僅40%左右，約80%的擠奶環(huán)節(jié)依靠人工，完全機(jī)器人化擠奶系統(tǒng)依賴進(jìn)口，生產(chǎn)能力和綠色可持續(xù)發(fā)展受到制約，迫切需要加強(qiáng)設(shè)施裝備支撐，提高生產(chǎn)效率、品質(zhì)及安全水平。

2.3實(shí)現(xiàn)全程全面機(jī)械化，迫切需要提升丘陵山區(qū)農(nóng)機(jī)裝備水平

我國(guó)丘陵山區(qū)耕地面積、農(nóng)作物播種面積均占全國(guó)的1/3，南方丘陵山區(qū)水田面積總體占比達(dá)51.71%，玉米、水稻、馬鈴薯和油菜產(chǎn)量占比分別為20%、40%、55%和58%，果品、蔬菜、中藥材和茶葉產(chǎn)量占比分別為60%、37%、63%和90%。2021年，我國(guó)水稻、小麥和玉米3大糧食作物綜合機(jī)械化率分別超過(guò)97%、90%和85%，但我國(guó)丘陵山區(qū)農(nóng)作物耕種收綜合機(jī)械化率不足50%，西南丘陵山區(qū)僅為29%。丘陵山區(qū)具有作物特色多樣、生產(chǎn)農(nóng)藝煩瑣、地形復(fù)雜多變、3/4的耕地坡度gt;250等特點(diǎn)，對(duì)生產(chǎn)作業(yè)裝備功能性能要求復(fù)雜多樣多變，結(jié)構(gòu)上要求輕簡(jiǎn)化、輕便化、輕量化，技術(shù)攻關(guān)和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用難度大，需要推進(jìn)關(guān)鍵環(huán)節(jié)作業(yè)裝備“從無(wú)到有”和“從有到好”。

2.4推進(jìn)種業(yè)振興，追切需要補(bǔ)齊裝備短板弱項(xiàng)

我國(guó)是育種、制種和用種大國(guó)，但不是強(qiáng)國(guó)，糧食作物制繁種面積近100萬(wàn)hm2，種子產(chǎn)量近60億kg，農(nóng)作物種業(yè)市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到1 200億元，是世界第2大種子市場(chǎng)。當(dāng)前，我國(guó)主要農(nóng)作物種業(yè)裝備缺乏，機(jī)械化、智能化程度低，品種小區(qū)試驗(yàn)與繁育機(jī)械化水平低于5%，制約種業(yè)提質(zhì)增效發(fā)展。推進(jìn)種業(yè)振興，機(jī)械化、智能化是必由之路，因種子生產(chǎn)的精細(xì)、精準(zhǔn)等要求，種業(yè)裝備既有大田作業(yè)裝備的通用性，更有專用性和特殊性，包括了耕種管收貯運(yùn)加全部生產(chǎn)環(huán)節(jié)，市場(chǎng)需求規(guī)模相當(dāng)于農(nóng)業(yè)裝備產(chǎn)業(yè)的1/3。發(fā)展從育種試驗(yàn)、制繁種生產(chǎn)、種子加工等全鏈條的種業(yè)裝備，將進(jìn)一步提高種子繁育生產(chǎn)效率和水平。

2.5實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)裝備強(qiáng)國(guó)，迫切需要實(shí)現(xiàn)自主可控

我國(guó)已成為世界農(nóng)業(yè)裝備制造和使用大國(guó)。2021年，農(nóng)機(jī)產(chǎn)品生產(chǎn)達(dá)4200多種，拖拉機(jī)保有量2 173.06萬(wàn)臺(tái)、配套農(nóng)具4022.93萬(wàn)部，全國(guó)農(nóng)機(jī)總動(dòng)力達(dá)到1078億kW，支撐全國(guó)農(nóng)作物耕種收綜合機(jī)械化率達(dá)到72%，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)已進(jìn)入機(jī)械化為主導(dǎo)的新階段，形成了整機(jī)多樣化，通用件、關(guān)鍵零部件和整機(jī)裝配等有效配套，科研、制造、檢測(cè)和推廣體系基本健全的產(chǎn)業(yè)體系。但總體上我國(guó)不是農(nóng)業(yè)裝備強(qiáng)國(guó)，當(dāng)前我國(guó)市場(chǎng)規(guī)模占全球的30%左右，國(guó)際貿(mào)易總量?jī)H占全球的20%，未形成技術(shù)主動(dòng)權(quán)，不占據(jù)科技創(chuàng)新前沿和產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)。在農(nóng)業(yè)裝備高效化、智能化、綠色化、體系化發(fā)展的新階段，急需推進(jìn)更多原創(chuàng)性引領(lǐng)性重大裝備突破，引領(lǐng)農(nóng)業(yè)裝備產(chǎn)業(yè)整體提升。

3我國(guó)農(nóng)業(yè)裝備產(chǎn)業(yè)面臨的突出問(wèn)題和難點(diǎn)

3.1面臨的突出問(wèn)題

3.1.1產(chǎn)業(yè)散、小、弱

我國(guó)農(nóng)機(jī)企業(yè)規(guī)模小、集中度低，年?duì)I業(yè)收入超過(guò)50億元企業(yè)不到5家。2021年，約翰迪爾的營(yíng)業(yè)收入相當(dāng)于我國(guó)規(guī)模以上企業(yè)總的營(yíng)業(yè)收入。另外，國(guó)內(nèi)企業(yè)產(chǎn)品增加值率和利潤(rùn)率僅為國(guó)際領(lǐng)先水平的50%左右，缺乏具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力和品牌影響力的企業(yè)。

3.1.2技術(shù)產(chǎn)品差距突出

我國(guó)農(nóng)業(yè)裝備技術(shù)產(chǎn)品以中小型、中低端為主，仍有超過(guò)2000種農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的品種空白，拖拉機(jī)、聯(lián)合收割機(jī)、植保機(jī)械和播種機(jī)械等主要農(nóng)機(jī)產(chǎn)品平均故障間隔時(shí)間僅為國(guó)外先進(jìn)水平的50%左右。在農(nóng)業(yè)機(jī)器人等前沿技術(shù)方面，我國(guó)起步晚，未達(dá)商業(yè)化階段，而發(fā)達(dá)國(guó)家已開(kāi)始引領(lǐng)技術(shù)與應(yīng)用方向發(fā)展。

3.1.3產(chǎn)業(yè)應(yīng)用不平衡和不充分

我國(guó)的丘陵山區(qū)、果蔬林茶桑草、設(shè)施農(nóng)業(yè)和農(nóng)產(chǎn)品加工等機(jī)械化率都在50%左右；與國(guó)際先進(jìn)水平相比，我國(guó)農(nóng)機(jī)作業(yè)效率僅為60%，水、肥和藥施用利用率僅為70%，農(nóng)業(yè)數(shù)字化水平僅為23%，而收獲及產(chǎn)后的損失率高于國(guó)外15%以上，作物間、區(qū)域間不平衡和不充分的問(wèn)題突出。

3.2主要難點(diǎn)

3.2.1關(guān)鍵核心技術(shù)受制于人

國(guó)內(nèi)部分工況邏輯控制、高壓泵和噴嘴等共性基礎(chǔ)技術(shù)存在短板；標(biāo)定測(cè)試技術(shù)尚處于起步階段；農(nóng)機(jī)傳動(dòng)技術(shù)仍以機(jī)械換擋為主，適應(yīng)田間復(fù)雜工況的無(wú)級(jí)變速技術(shù)尚在攻關(guān)；農(nóng)機(jī)專用的作業(yè)工況傳感、低損收獲控制等精準(zhǔn)作業(yè)技術(shù)與國(guó)外相比控制精度差、作業(yè)效率低和可靠性不高，同時(shí)面臨農(nóng)機(jī)信息安全、數(shù)據(jù)安全的風(fēng)險(xiǎn)。

3.2.2高性能零部件依賴進(jìn)口

高性能農(nóng)機(jī)基礎(chǔ)液壓系統(tǒng)與國(guó)際先進(jìn)制造水平相比存在差距；大轉(zhuǎn)角全懸浮轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋、輕量水田全密封驅(qū)動(dòng)橋等核心部件被國(guó)外壟斷；入土作業(yè)部件、精密排種器、植保與灌溉噴頭、打捆機(jī)打結(jié)器和高性能割臺(tái)等零部件依賴進(jìn)口。智能裝備、農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)、智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展所需的高端農(nóng)業(yè)傳感器、智能控制元器件等均被國(guó)外壟斷，對(duì)外依存度高達(dá)90%。

3.2.3重大裝備自主化程度低

大型采棉機(jī)等種植業(yè)裝備、高效青貯飼草料收割機(jī)和旱作高速移栽機(jī)等高端農(nóng)業(yè)裝備有80%～90%需要進(jìn)口，另外，大型無(wú)級(jí)變速拖拉機(jī)、大型谷物聯(lián)合收獲機(jī)、機(jī)器人化大田生產(chǎn)作業(yè)裝備及果蔬采收機(jī)器人等引領(lǐng)性農(nóng)業(yè)裝備的自主化、商業(yè)化程度低，制約我國(guó)在新一輪產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中贏得主動(dòng)權(quán)。

4新時(shí)代農(nóng)業(yè)裝備發(fā)展目標(biāo)和任務(wù)

4.1發(fā)展目標(biāo)

推進(jìn)農(nóng)業(yè)裝備關(guān)鍵核心技術(shù)與重大產(chǎn)品攻關(guān)，增強(qiáng)重大農(nóng)業(yè)裝備先進(jìn)制造和應(yīng)用能力，實(shí)現(xiàn)重大農(nóng)業(yè)裝備自主可控，形成以高端重大農(nóng)業(yè)裝備為引領(lǐng)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展格局，大幅度降低關(guān)鍵核心零部件對(duì)外依存度，加快推進(jìn)農(nóng)機(jī)化和農(nóng)機(jī)裝備轉(zhuǎn)型升級(jí)，實(shí)現(xiàn)高端農(nóng)業(yè)裝備國(guó)產(chǎn)化，助力高水平科技自立自強(qiáng)和打贏關(guān)鍵核心技術(shù)攻堅(jiān)戰(zhàn)。

4.2攻關(guān)重點(diǎn)

聚焦實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)高級(jí)化、產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)代化和構(gòu)建現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系，圍繞打贏關(guān)鍵核心技術(shù)攻堅(jiān)戰(zhàn)、節(jié)糧減損、種業(yè)翻身仗、黑土地保護(hù)和利用及農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展等重大需求，形成自主可控的高性能智能化農(nóng)業(yè)裝備技術(shù)、產(chǎn)品、制造、標(biāo)準(zhǔn)、服務(wù)和數(shù)據(jù)體系，推動(dòng)發(fā)展新一代農(nóng)業(yè)裝備產(chǎn)業(yè)。

4.2.1農(nóng)業(yè)裝備基礎(chǔ)共性智能技術(shù)

圍繞智能農(nóng)業(yè)裝備的制造、運(yùn)行和服務(wù)等問(wèn)題，聚焦農(nóng)業(yè)裝備適應(yīng)性材料及其制備、傳感與測(cè)控、驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)、檢測(cè)與標(biāo)準(zhǔn)及物聯(lián)與大數(shù)據(jù)等方向，突破人土與切割部件高強(qiáng)耐磨材料與表面處理、仿生柔性采摘功能材料及制備等技術(shù)，突破土壤及環(huán)境智能感知與構(gòu)建、動(dòng)植物與農(nóng)業(yè)微生物智能感知與生長(zhǎng)調(diào)控等技術(shù)，突破高效傳動(dòng)、高適應(yīng)行走和作業(yè)驅(qū)動(dòng)、多源動(dòng)力控制等技術(shù)，突破自主導(dǎo)航、作業(yè)監(jiān)控、精準(zhǔn)作業(yè)、大數(shù)據(jù)與智慧管理服務(wù)、智能網(wǎng)聯(lián)及協(xié)同作業(yè)等智能生產(chǎn)技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)傳感器、控制器和驅(qū)動(dòng)器等自主化，圍繞產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)建技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)據(jù)等體系，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展方式由制造業(yè)向生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)轉(zhuǎn)變，支撐農(nóng)業(yè)由精細(xì)生產(chǎn)向智能生產(chǎn)轉(zhuǎn)變。

4.2.2大田生產(chǎn)智能機(jī)器人化作業(yè)裝備

圍繞大幅提高規(guī)模化、集約化和丘陵山區(qū)糧食作物和經(jīng)濟(jì)作物生產(chǎn)效率和水平，強(qiáng)化人工智能、機(jī)器人、智能制造等技術(shù)與農(nóng)業(yè)裝備融合，重點(diǎn)突破多地貌姿態(tài)自適應(yīng)、行走與轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)及控制、寬幅高效與多功能作業(yè)等技術(shù)，突破農(nóng)業(yè)場(chǎng)景理解與感知、地圖實(shí)時(shí)構(gòu)建、路徑動(dòng)態(tài)規(guī)劃、多機(jī)協(xié)同操控和多任務(wù)協(xié)同作業(yè)等自主作業(yè)技術(shù)，突破總線操控、作業(yè)工況和作業(yè)質(zhì)量智能檢測(cè)、作業(yè)參數(shù)智能調(diào)控等技術(shù)，突破精細(xì)整地、高速栽植、精量播種、定位除草、節(jié)水灌溉、精準(zhǔn)施肥施藥和減損收獲等技術(shù)，研制大田耕種管收生產(chǎn)智能機(jī)器人化作業(yè)裝備，不斷提升裝備適應(yīng)性、可靠性和智能化水平，推進(jìn)由機(jī)械化、智能化向機(jī)器人化發(fā)展。

4.2.3高效及新能源智能農(nóng)業(yè)動(dòng)力裝備

圍繞高效、節(jié)能和綠色等發(fā)展需求，聚焦大型化、多功能和新能源等發(fā)展方向，重點(diǎn)突破大功率柴油機(jī)節(jié)能及能量智能管理、橡膠履帶行走系統(tǒng)、全動(dòng)力換擋、無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)和全工況電液懸掛提升等技術(shù)，突破柴電混合、純電動(dòng)、氫能動(dòng)力、甲烷動(dòng)力和太陽(yáng)能等新型綠色能源動(dòng)力系統(tǒng)適配和應(yīng)用技術(shù)，突破智能總線控制與通訊標(biāo)準(zhǔn)化、高精度自動(dòng)作業(yè)導(dǎo)航、田間作業(yè)路徑自動(dòng)規(guī)劃、動(dòng)力與機(jī)具協(xié)同調(diào)控和集群作業(yè)等智能操控技術(shù)，開(kāi)發(fā)柴電混合動(dòng)力系統(tǒng)、能量及熱管理系統(tǒng)、智能傳動(dòng)系統(tǒng)、低速發(fā)電機(jī)及大扭矩電動(dòng)機(jī)等高性能零部件和系統(tǒng)，研制大型履帶、柴電混動(dòng)、大型電動(dòng)等高效綠色拖拉機(jī)、機(jī)器人化動(dòng)力平臺(tái)，以及丘陵山地、水田和設(shè)施園藝等多功能動(dòng)力平臺(tái)。

4.2.4種苗智能化生產(chǎn)作業(yè)裝備

種子繁育、種苗生產(chǎn)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是推進(jìn)種業(yè)做大做強(qiáng)的重要支撐。面向水稻、小麥、玉米等糧食作物種子生產(chǎn)，重點(diǎn)突破農(nóng)作物表型鑒定、育種小區(qū)播種、父母本精量播種、授粉與去雄、高凈度測(cè)產(chǎn)收獲、品質(zhì)檢測(cè)、精細(xì)分選和智能干燥等技術(shù)攻關(guān)，研制高通量表型平臺(tái)、精準(zhǔn)育種播種裝備、玉米去雄與水稻高效授粉裝備、高凈度測(cè)產(chǎn)收獲裝備、種子精細(xì)分選和品質(zhì)檢測(cè)裝備。面向水稻工廠化育秧、蔬菜園藝種苗生產(chǎn)，重點(diǎn)突破種子高質(zhì)處理、自動(dòng)化精量精密播種、育苗基質(zhì)綠色消毒滅菌、育苗環(huán)境光溫水氣熱調(diào)控、水肥施用精準(zhǔn)配比與調(diào)控、種苗生長(zhǎng)監(jiān)測(cè)、智能化補(bǔ)苗和智慧管理等關(guān)鍵技術(shù)，創(chuàng)制種苗精量播種成套設(shè)備、種苗生產(chǎn)智慧管控系統(tǒng)等工廠化商品種苗智能生產(chǎn)裝備。著力形成全鏈條種業(yè)裝備技術(shù)及產(chǎn)品體系，滿足高效高質(zhì)制繁種生產(chǎn)需求，提高種業(yè)生產(chǎn)能力、水平和質(zhì)量。

4.2.5工廠化設(shè)施種養(yǎng)智能裝備

圍繞設(shè)施農(nóng)業(yè)高效高質(zhì)、綠色低碳等發(fā)展需求，聚焦工廠化、智能化和可控化等發(fā)展方向，重點(diǎn)突破水肥自動(dòng)比例混合、基于作物長(zhǎng)勢(shì)和需水量的水肥施用決策與控制、水肥一體化精準(zhǔn)施用、作業(yè)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與控制等關(guān)鍵核心技術(shù)，突破畜禽水產(chǎn)個(gè)體及群體生命與健康信息采集、生產(chǎn)精細(xì)監(jiān)測(cè)及智能巡檢、精量飼喂及投料、畜禽產(chǎn)品智能采集等關(guān)鍵核心技術(shù)，突破光溫水氣環(huán)境智能調(diào)控、生產(chǎn)精細(xì)管控等系統(tǒng)技術(shù)，開(kāi)發(fā)節(jié)能綠色工廠化、立體化種養(yǎng)設(shè)施，研制園藝精細(xì)生產(chǎn)智能裝備、植物工廠立體栽培及采收設(shè)備、分級(jí)分群精細(xì)飼養(yǎng)設(shè)備、養(yǎng)殖防疫消毒智能設(shè)備、單元式/轉(zhuǎn)盤式擠奶機(jī)器人，推進(jìn)設(shè)施種養(yǎng)機(jī)械化向智能化、無(wú)人化方向發(fā)展。

4.2.6農(nóng)業(yè)智慧生產(chǎn)技術(shù)及系統(tǒng)裝備

面向未來(lái)農(nóng)業(yè)發(fā)展，聚焦大田種植、畜禽養(yǎng)殖、設(shè)施園藝和水產(chǎn)養(yǎng)殖等智慧、無(wú)人生產(chǎn)，以智能計(jì)算、人工智能和新一代信息等為技術(shù)支撐，突破農(nóng)業(yè)生命對(duì)象、復(fù)雜環(huán)境和工況下多源多類多元數(shù)據(jù)智能計(jì)算、并行計(jì)算、數(shù)字孿生、邊緣計(jì)算、仿真模擬和農(nóng)情預(yù)測(cè)理解等大數(shù)據(jù)技術(shù)，突破認(rèn)知感知、智能裝備、算法模型、機(jī)器學(xué)習(xí)和自動(dòng)對(duì)話等人機(jī)物高度融合技術(shù)，突破信息感知、協(xié)同互聯(lián)、智能作業(yè)、全鏈管控和自主決策等一體化管控技術(shù)，構(gòu)建共享開(kāi)放的農(nóng)業(yè)智慧大腦，構(gòu)建智能感知、自主決策、精準(zhǔn)作業(yè)和智慧管理為基礎(chǔ)的未來(lái)生產(chǎn)技術(shù)及裝備體系。

5措施建議

5.1打造農(nóng)業(yè)裝備國(guó)家戰(zhàn)略科技力量

推進(jìn)農(nóng)業(yè)裝備領(lǐng)域全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、國(guó)家技術(shù)創(chuàng)新中心、國(guó)家工程研究中心及國(guó)家工程技術(shù)研究中心等國(guó)家級(jí)創(chuàng)新基地平臺(tái)建設(shè)和運(yùn)行發(fā)展，打造開(kāi)放共享的高水平協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái)，推動(dòng)基礎(chǔ)性、緊迫性、戰(zhàn)略性、關(guān)鍵性和原創(chuàng)性重大科技創(chuàng)新。聚焦大型企業(yè)，持續(xù)提升企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)鏈集成能力，打造原創(chuàng)技術(shù)策源地和現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)鏈鏈長(zhǎng)，培育具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的科技型領(lǐng)軍企業(yè)和專精特新企業(yè)。強(qiáng)化研發(fā)方向戰(zhàn)略布局，提升科研院所和高?；A(chǔ)共性技術(shù)創(chuàng)新能力，推進(jìn)組織化、體系化的研發(fā)創(chuàng)新，打造高水平科研院所和高校，培養(yǎng)科技創(chuàng)新人才，推動(dòng)創(chuàng)新技術(shù)向現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化。

5.2建立新型農(nóng)業(yè)裝備協(xié)同攻關(guān)體系

深化產(chǎn)業(yè)上中下游融通、政產(chǎn)學(xué)研用緊密結(jié)合，聚焦“4個(gè)面向”，瞄準(zhǔn)事關(guān)農(nóng)業(yè)裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展和安全的重點(diǎn)領(lǐng)域，謀劃全局性、戰(zhàn)略性和前瞻性的攻關(guān)方向，推進(jìn)創(chuàng)新力量布局體系化，系統(tǒng)布局推進(jìn)重大攻關(guān)任務(wù)。發(fā)揮農(nóng)業(yè)裝備產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟等新型技術(shù)創(chuàng)新組織作用，強(qiáng)化重大攻關(guān)項(xiàng)目和政策引導(dǎo)，推動(dòng)相關(guān)領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)的產(chǎn)學(xué)研單位、產(chǎn)業(yè)鏈上中下游單位組建攻關(guān)聯(lián)合體，構(gòu)建核心層、緊密層和生態(tài)層“3層聯(lián)動(dòng)”體系化的攻關(guān)模式，高效配置項(xiàng)目、資金、人才和基地等資源，強(qiáng)化與農(nóng)業(yè)、信息、人工智能、材料與制造等跨領(lǐng)域跨學(xué)科協(xié)同攻關(guān)，形成關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)強(qiáng)大合力。

5.3推進(jìn)科技與產(chǎn)業(yè)融通發(fā)展

強(qiáng)化科技、產(chǎn)業(yè)與金融的良性循環(huán)，推進(jìn)重大科技成果產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化，促進(jìn)信息、生物、新材料和先進(jìn)制造等技術(shù)與農(nóng)業(yè)裝備融合，構(gòu)建自主可控的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)據(jù)體系，加速新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)和新模式發(fā)展，智能技術(shù)變革推進(jìn)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、數(shù)字產(chǎn)業(yè)化，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)裝備智能化、產(chǎn)業(yè)高端化發(fā)展，構(gòu)筑產(chǎn)業(yè)新動(dòng)能、新優(yōu)勢(shì)，培育形成引領(lǐng)性的農(nóng)業(yè)裝備產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)業(yè)集群。深化產(chǎn)業(yè)鏈與創(chuàng)新鏈融合，強(qiáng)化農(nóng)業(yè)裝備科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)布局與國(guó)家農(nóng)業(yè)科技園區(qū)、國(guó)家農(nóng)業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)示范區(qū)、國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)及農(nóng)業(yè)主產(chǎn)區(qū)等銜接聯(lián)動(dòng)，推進(jìn)農(nóng)業(yè)裝備研發(fā)、應(yīng)用、推廣和產(chǎn)業(yè)化一體化。推進(jìn)農(nóng)業(yè)裝備科技創(chuàng)新國(guó)際合作交流，強(qiáng)化與國(guó)際組織、區(qū)域組織等合作交流，推動(dòng)發(fā)起智慧農(nóng)業(yè)、綠色農(nóng)機(jī)等重要國(guó)際創(chuàng)新議題，結(jié)合優(yōu)勢(shì)特色強(qiáng)化“一帶一路”沿線國(guó)家、周邊國(guó)家、發(fā)達(dá)國(guó)家等雙邊、多邊科技產(chǎn)業(yè)合作，推動(dòng)“走出去、引進(jìn)來(lái)”，也為發(fā)展中國(guó)家推進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化智能化樹(shù)立典范，提供全新借鑒。

6結(jié)束語(yǔ)

目前全球農(nóng)業(yè)裝備產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出總體規(guī)模不斷擴(kuò)大、新興產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，技術(shù)產(chǎn)品加速進(jìn)入高效綠色智能體系化新階段，大型企業(yè)加速轉(zhuǎn)型變革、產(chǎn)業(yè)主導(dǎo)優(yōu)勢(shì)持續(xù)強(qiáng)化的新特點(diǎn)，而我國(guó)農(nóng)業(yè)裝備產(chǎn)業(yè)還面臨散、小、弱，技術(shù)產(chǎn)品差距突出，產(chǎn)業(yè)應(yīng)用不平衡、不充分等問(wèn)題，關(guān)鍵核心技術(shù)受制于人、高性能零部件依賴進(jìn)口、重大裝備自主化程度低等難點(diǎn)急需突破。農(nóng)業(yè)裝備作為新時(shí)代穩(wěn)定糧食生產(chǎn)和推進(jìn)鄉(xiāng)村振興的重要科技支撐，當(dāng)前及未來(lái)一段時(shí)期的發(fā)展，需要打造農(nóng)業(yè)裝備國(guó)家戰(zhàn)略科技力量、建立新型農(nóng)業(yè)裝備協(xié)同攻關(guān)體系、推進(jìn)科技與產(chǎn)業(yè)融通發(fā)展，以實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)和打贏關(guān)鍵核心技術(shù)攻堅(jiān)戰(zhàn)。