山地特色高效农业机械化发展策略*——以贵阳市为例

吴婷婷，梁昱

(贵州交通职业技术学院汽车工程系,贵阳市,550000)

0 引言

2022年2月发布的《中共中央国务院关于做好2022年全面推进乡村振兴重点工作的意见》中,再次聚焦“三农”工作[1],在近三年的中央一号文件中,均明确了农业机械发展的重点和支持政策。农业机械化水平是现代农业发展的物质基础[2],要提高农业生产效率,实现自动化与智能化,切实推进数字乡村建设,就要提高农机装备研发以及信息化应用水平,促进农机与农艺的融合应用[3]。近年来我国大力支持全程、全面机械化[4],农业机械化发展获得了不菲的成效,但我国现有国土面积中有将近70%分布在山地、丘陵及高原地区,丘陵山区农业机械化水平较为滞后,一定程度上影响了整体的发展水平[5]。丘陵山区农机化发展也引起了相关研究者的关注,高光明等[6]以山东淄博市为例,分析了乡村农机现状及问题,并提出了促进山地丘陵地区农业机械化水平提高的配置方案。湛小梅等[7]针对重庆丘陵地区,给出了推进农业机械化发展的政策建议。与都市农业重点发展特色农业[8]相比,丘陵山地地区更多是发展多样化的农产品,对于农业机械化的普适性推广及应用增加了挑战。与平原地区农业机械化发展要求相比,丘陵山区的自然条件不适合大型和规模化的农用机械,对于机具作业环境复杂度要求更高。贵阳市地处黔中山原丘陵中部,长江与珠江分水岭地带[9]。作为东部平原向西部高原的过渡地带,地形地貌多样,属于以山地、丘陵为主的丘原盆地地区。本文围绕如何发展贵阳市的现代山地特色高效农业,探索适合贵阳市的农业机械化发展策略,助力丘陵山地地区农田宜机化改造、小型农机研发推广应用等。

1 贵阳市基本情况概述

1.1 贵阳市地理情况

贵阳市位于云贵高原东斜坡上,总地势西南高、东北低,海拔高,纬度低,国土总面积804.3 khm2,占全省面积的4.56%。耕地和园地是农用机械的主要应用场景,仅占贵阳市土地总面积的34.93%。且贵阳市作为省会城市,是贵州省的政治经济文化中心、交通枢纽,随着经济发展对园地的使用变化幅度较大[10],一定程度上影响了农业机械化的有序发展。

贵阳市87.64%的土地为山地和丘陵,为典型的山地丘陵地区。其中山地面积421.8 khm2,占全市土地总面积的52.36%;丘陵面积284.2 khm2,占全市土地总面积的35.28%。

1.2 贵阳市人口情况

贵阳市辖内六个区、三个县、一个市。据《2021贵阳统计年鉴》,截止2020年底,贵阳市有常住人口598.70万人。剔除贵安新区人口数据,贵阳市户籍总人口(年末总人口)437.30万人,城镇户籍人口301.07万人,乡村人口136.23万人,各占全市户籍人口的68.85%和31.15%。

贵阳市各辖区中云岩区无乡村户籍人口,其他区县乡村人口占比分别为:南明区2.40%、白云区6.07%、观山湖区18.79%、花溪区28.29%、乌当区41.36%、开阳县59.20%、息烽县62.08%、修文县62.25%、清镇市64.73%。图1是贵阳市常住人口变动情况,2016—2020年,常住人口逐年增加,2020年底较2016年增加了9.66%,但乡村人口逐年减少,2020年底较2016年降低了14.34%。

图1 贵阳市常住人口变化趋势图Fig. 1 Trend chart of permanent population change in Guiyang

1.3 主要农作物播种面积状况

如图2所示,近年来,贵阳市耕地面积不断减少,从2017年开始,耕地利用率也呈逐年降低趋势。值得注意的是,2020年农作物播种总面积只占到耕地面积的97.73%,若考虑到经济作物与粮食作物交替种植、同年收获的情况,实际耕地利用率将会更低。加快山地特色农机发展,提高丘陵山区主要农作物机具应用率,助力乡村振兴势在必行[11]。

图2 耕地利用率、耕地面积变化趋势图Fig. 2 Trend chart of cultivated land utilization rate and cultivated land area change

2 山地农业机械化发展现状

2.1 贵州省发展现状

2.1.1 土地宜机化改造推进情况

在政策保障方面,2018年国务院制定的《关于加快推进农业机械化和农机装备产业转型升级的指导意见》(国发〔2018〕42号)明确了“重点支持丘陵山区开展农田宜机化改造”[12]方向,2019年,《贵州省人民政府关于加快推进农业机械化和农机装备产业发展的实施意见》(黔府发〔2019〕19号)(以下简称《实施意见》)指出,高标准农田建设内容以及验收标准应对标机耕道、生产便道、下田坡道、田块规格等“宜机化”要求。《实施意见》鼓励省内各地以新增耕地指标、旱地改水田指标收益撬动金融资金和社会资金投入,提高建设资金投入和建设质量,真正建成宜机作业、旱涝保收、高产稳产的高标准农田。

在财政投入方面, 2021年贵州省财政厅共下达农田建设补助资金37.7亿元用于全省166.7 khm2高标准农田建设(含新增高效节水灌溉面积20 khm2)。据《贵州省农业农村厅关于省十三届人大五次会议第239号建议的答复》,2022年下达农田建设补助资金32.43亿元,其中中央资金23.75亿元、省级资金8.68亿元,用于支持省内新建173.3 khm2高标准农田(含高效节水灌溉面积16.7 khm2)。

在项目建设方面,2021年,省财政厅共安排新增专项债券8.07亿元,支持9个高标准农田和旱改水项目建设,改善农田农机通行和作业条件。据《贵州省农业农村厅关于省十三届人大五次会议第190号建议的答复》,2022年省财政厅出资45亿元设立贵州省农业农村现代化发展基金,通过股权投资方式,引导金融和社会资本参与贵州省农业现代化相关领域的建设,有效改善项目区农田基础设施条件,田间道路通达度达90%以上,加快补齐农业机械化基础条件薄弱环节,扩展大中型农机运用空间。

2.1.2 山地小型农机研发情况

在政策保障方面,为深入贯彻落实新国发2号文件关于“推动山地适用小型农机研发推广应用,推进丘陵山区农田宜机化改造”,先后印发了《贵州省农业农村厅关于印发〈贵州省2022年山地农业机械化攻坚行动方案〉的通知》(黔农发〔2022〕23号)《贵州省农业农村厅关于印发〈贵州省山地农业机械化水平提升三年攻坚行动工作方案〉的通知》(黔农发〔2022〕32号)。从政策引导上,根据《“十四五”全国农业机械化发展规划》以及《关于在若干省份开展“一大一小”农机装备研发制造推广应用先导区建设的通知》,提出了加快“丘陵山区适用小型农业机械推广应用先导区”建设要求,农机的加速推广是现代农业农村发展的关键抓手和重要支撑。

在财政投入方面,2018—2020年,省级应用技术研究与开发资金共支持农业类科研资金4.95亿元。据《贵州省农业农村厅关于省政协十二届五次会议第4229号提案的答复》,2021年,省财政厅安排应用技术研究与开发资金6.4亿元用于支持基础研究、科技支撑、科技成果应用及产业化、科技重大专项、科技平台及人才团队建设。

在项目建设方面,据《贵州省农业农村厅关于省政协十二届五次会议第4266号提案的答复》,2019年以来,共立项支持“一种螺旋深耕机械研究与应用”“贵州山地辣椒移栽机硏发及应用研究”“18轴100 kg级智能植保无人机研发”“丘陵山地果园及田间自动驾驶转运机械研发”等相关项目12项、资助经费1 600多万元。项目涉及水稻、玉米、油菜、马铃薯、辣椒等主要农作物的耕地、栽种、管护、采收等关键环节,取得较好的实施成效。

2.1.3 农机销售全程服务能力提升情况

在服务方面,通过加大对区域综合性农业社会化服务组织的培育力度,打造“机械化农作+综合化农服”模式,除了给农户提供农作机械化装备,还配套农资采购、机具培训、农产品销售等综合服务,推动农业适度规模经营,加强普通农户对现代农业发展的认识与认可。另一方面鼓励职业院校毕业生、退伍军人、创新创业者等具备较高素质人员参与或创办新型农业社会化服务组织。预计到2024年,新建和培育综合性农业社会化服务组织达到220家以上,达到县级覆盖率100%。

在技术指导方面,通过农忙交流、现场指导等方式,对农机使用、农机维修人员进行理论+实操的综合培训。同时,要求农机销售网点结合“三包”服务,向农机用户和农机修理人员提供修理、保养等方面的技术资料。鼓励农机服务主体与农业经营主体形成联合体,推动机具共享、收益互促的合作氛围形成。

2.1.4 农机政策扶持力度

据《贵州省农业农村厅关于省政协十二届五次会议第1042号提案的答复》,纳入省内农机购置补贴目录中目前有15大类、38小类、121个品目、7105个型号机具,包括大豆玉米一体化精准播种机、无人植保航空器等,基本覆盖全省粮油生产和特色优势产业全产业链农机具需求。

2022年中央分两批下达贵州省农机购机补贴资金4 383万元,同比增加87%。省级财政安排500万元进行10%的累加补贴;在此基础上,新增资金安排2 000万元用于水稻播种机和大豆玉米复合播种机等,新增农机具进行再次累加补贴,将补贴额度提高到购机价格的50%。2022年地方财政投入农机补贴与应用补贴资金预计3亿元,并通过与8家金融机构实施“农机贷”融资担保服务,对经营主体购买农机具提供融资信贷支持,缓解经营主体购机资金压力。至2022年6月13日,全省使用当年中央农机购机补贴资金2 073.499万元,新增农机具16 653台套,受益农户14 882户。

2.2 贵阳市发展现状

2.2.1 农机保有情况

贵阳市主要农业机械拥有量变动统计如表1所示。功能较丰富、性能较好的联合收割机总数虽不高,但数量逐年上升,说明在农田条件适宜的地区采用联合收割机进行耕、种、收作业逐步被农户接受。性能较差的老旧耕整机淘汰了95%以上,老旧拖拉机、农用运输车逐步报废更新。2022年12月国Ⅳ排放标准实施后,将会加速老旧拖拉机及农用运输车的更新。

表1 贵阳市主要农业机械数量统计Tab. 1 Statistics of main agricultural machinery in Guiyang

农用水泵、机动脱粒机、饲草料加工机械等分散农户自用设备逐年增多,说明农户家庭拥有小型农机的意愿和购买力逐渐增强。2018—2020年,农民通过办理政策补贴购置农机具超5 000台,受益农户超千户。

2.2.2 农作物生产机械化情况

2018—2020年,贵阳市在耕、播、灌、收、脱粒、植保等方面进行了实际的机械化应用,其中油麦菜和马铃薯基本实现了耕、播、收流程化机械作业。表2是2016—2020年农作物在不同环节的农机应用情况。

表2 农作物在不同环节的农机应用统计Tab. 2 Agricultural machinery application of crops in different segments

2018—2020年贵阳市农业机械总动力以及农作物综合机械化率逐年上升,分别为199.41万千瓦、201.46万千瓦、206.76万千瓦以及35.99%、46.1%、47.25%。机耕、机播、机灌、机保、机收面积均显著提高。

2.2.3 农机人员培训情况

农机人员的综合素质与技术技能水平,对于农业机械的应用有至关重要的作用。2018—2020年,贵阳市利用网络平台、培训班等多种形式进行农机管理和技术推广人员培训。三年共完成各类农机人员培训超6万人次,检修各类农机具超6万台(套)。并投入资金开展农机安全生产事故应急处置演练、农机安全生产宣传教育等活动,连续实现年度内“零”事故“零”死亡。

通过做好“春耕”“三夏”“三秋”及跨区作业等农时季节的农机技术服务工作,推广适用先进农机具,涉及各级农机技术人员和机手近千人,培训演示的有机肥撒肥机、土壤消毒机、精密播种机、起垄覆膜一体机、植保无人机等30多种适宜贵阳市露地或设施大棚农业生产的农机新机具,有效提升了农技人员的综合素质和技能水平。

2.2.4 特色项目建设情况

2019年,针对贵阳市丘陵山区地块小、田坎多、不规则、坡度大、基础条件不能满足大中型农业机械化生产作业的现状,依托农业生产大户、家庭农场、农民合作社等农业生产经营组织及村集体为实施主体,开展土地宜机化改造试点项目4个,建设规模133.33 hm2。改善机械化作业条件,满足广大农民群众对农业机械化生产的新需求。

2020年,为加快推进贵阳市农业机械化的发展,新建农机专业合作社多家。通过项目引导合作社、农机户充分发挥农机具优势,积极开展水稻、油菜等农作物生产机械化试验示范,强化农机作业、农机维修等服务能力建设,整合机具抱团服务产前、产中、产后农业生产。

2020年新建的贵州山地农机装备产业园总占地面积200 hm2,共有生产制造园区、展示交易中心、研发中心、农机农资市场、实训基地等板块。其中研发中心联合贵州山地农机所、贵州科学院等多家科研院校机构及专家组成核心团队,对山地农机进行研发。虽然在资金倾斜、项目建设和人才投入方面都进行了一定程度的支持,但目前已入驻的合作社经营欠佳,还未达到预期的运营效益。

3 针对农户的农机使用调研情况与分析

本次调研对象为贵州乡村户籍的大学生,大多数为汽车、机械相关专业,文化水平较高,有一定的专业知识,能充分理解问卷内容,保障了作答真实性与有效性。本次调研共收回问卷905份。

3.1 农户基本情况

样本农户调查对象中有7.73%为2020级的学生,36.55%为2021级学生,55.91%为2022级学生。家庭人口5人及以下的接近80%,家庭成员中,在家务农和在外工作(含学习)基本各占50%。务农收入家庭总收入一半以下的接近85%,结合后续问题中了解到中大规模种植(3.33 hm2以上)的农户占6.52%,务农收入为家庭主要收入(75%以上)的农户占5.97%。根据调研结果,除种植规模较大的农户外,务农收入不是受调研家庭的主要收入。调研问卷各条目以及反馈如表3所示。

3.2 耕种情况

85%左右的农户耕地所处地形非平地,与贵州地貌特征相当。90%的农户为小片田地自家耕种,且绝大部分为零散种植(0.67 hm2以下),70%采用传统为主的耕种方式。

样本数据普遍认为农业机械化最大优势是省时省力,但针对丘陵山地实现大规模生产、节约成本和增加产量则仍持较为中立的态度。

3.3 农机购置情况

接近50%的农户是通过自行购买的方式获得农机,且大多数仅有1台。70%左右的农户均在近3年才开始使用农机,其余农户家里从未用过农机。50%以上的农户认为家乡农业机械普及率较低。总的来说,农机化普及率不高,发展应用空间还很大。约半数家庭是近些年才开始购买和使用农机,且多为自家购买、拥有台套数不多、总值不高、购买和维保资金投入不大。从调研数据来看,目前农机使用仍以家用小型低值农机为主。

3.4 农机技术培训与服务

虽然贵州省在大力推进山地高效农机的发展与应用,但样本农户认为政府对农机化支持力度大的仍不足50%,这与认为政策宣传程度不高的情况基本相符,农户对政策的了解欠充分。说明政策宣传、服务措施和设施还不足,农业示范基地的影响范围还不够广,示范作用还不够明显。

农户参加过农机培训的不足半数,多数是靠自己练习掌握农机操作与维保。经分析得出当前使用多为小型家用农机,操作难度较小,维保较简单,大多数农机使用不需要培训。同时,也反映出智能化、复合型农机产品不多。

3.5 农机使用情况

从调查数据中拥有农机类型、耕种类型和使用用途统计来看,基本符合我省粮食和经济作物耕种比例,也符合当前农机使用中体现出的耕>种>植保>收的情况,这进一步验证了调查问卷的有效性。

拥有小型拖拉机的农户接近半数(问卷设计时将具备运输功能的机械均算做了小型拖拉机),可见,处于丘陵山地环境的农户对运输机械的需求程度很高,“具备运输能力”是多数家庭购买首台农机考虑的核心。且农户普遍认为目前农机的作业效率不够高,与山地农机技术研发的实际状况相符。

3.6 意愿与建议

接近70%的样本农户认为需要农机监管系统,并且希望借助手机APP进行管理。考虑到调研对象均为大学生,对智能电子产品使用较为频繁,易于接受,乡村中实际务农的群众不一定有同样的观点。但从发展趋势来说,智能化、复合型农机是发展的必然。

针对目前的农机性能和农机使用反馈,农户普遍认为安全性和动力性是农机使用时最重要的指标。在新能源农业机械的应用前景上,样本农户更关心新能源农业机械的动力是否足够,以及能源补给是否方便。

结合购置意愿和提高普及程度的调研结果来看,降低购置成本、加大补贴力度是农户关心的首位。除该因素外,决定农机普及程度高低的重要因素为设备质量(作业效果、作业效率和可靠性)和操作简便。

在发展建议方面,样本农户普遍希望政府加强政策扶持力度,并能针对山地地区做好农户宣传、持续加强农机科技创新、壮大农机合作组织。

4 贵阳山地农机发展瓶颈问题

1) 农田宜机化改造统筹规划不够。如2.1节所述,全省宜机化农田建设及改造资金投入多、力度大,取得了一定的成效。但示范农田分散在不同的城市、村寨,难以彻底解决耕地分散、标准化农田不成片的问题。结合调研数据来看,农户多以小片田地家庭自行耕作为主,示范项目距离较远,农机调度成本增加,不利于发挥示范作用。贵阳市近两年共完成267 hm2农田改造,接近贵阳市总耕地面积269 khm2的1%。2021年全省新建标准农田166.7 khm2,2022年新建标准农田173.3 khm2。两年新建标准农田占贵州省总耕地面积3 472.6 khm2的9.79%,假设该资金全部用于贵阳,相当于只需一年零七个月便可完成贵阳市全部耕地的宜机化改造。

2) 农村高素质劳动力流失严重。根据贵阳市的基本情况,乡村人口和农作物播种面积逐年减少,农村大学生毕业后更愿意留在有发展空间的城市,留守劳动力年龄结构加速老化,农村较高素质劳动力流失,留守劳动力整体素质下滑。结合3.4节内容,农户参加过农机培训的不足半数,多数是靠自己练习掌握农机操作与维保。熟练掌握农机使用及维修技能的人员较少,不利于农机普及与技术推广,一定程度上影响了山地农机的高质量发展。

3) 农机普及率不够,“无机可用”“无好机用”问题依旧严峻。结合调研数据,农机化普及率不高,目前农机使用仍以家用小型低值农机为主,没办法很好地适应所有农作物生产,应用效果有限。针对本地特色农作物烤烟、食用菌等的农机尚待研发。其余农作物如水稻、马铃薯、小麦等机械化生产还面临较多瓶颈问题,如水稻插秧机械化率低(贵阳市只有1.09%)、马铃薯机收损失率高、小麦机耕装备缺乏等。贵阳市是典型的丘陵山地地区,适应农田面积小、坡度15°以上的专用机械化装备紧缺。已有机具功能还需持续优化,如针对油菜作物,南方粘重土壤会使现有移栽机的机收损失增加。

4) 山地农机装备产业园示范作用不够。山地农机装备产业园是展示农业机械化科技成果的舞台,作为与管理部门、合作社、农户、农机销售企业之间的桥梁,目前已有来自全国各地的21家、省内6家企业入驻展示交易中心,按照农业生产的种、管、收几个板块进行布局,集中展示大中型机具35台套,小型器具200件。省内5家企业入驻研发中心,对山地农机进行研发,开展贵州土壤和农艺结合的蔬菜移栽机的改造,成功研发半自动播种机。但作为辐射全市、全省,乃至全国的载体,产业园发挥的示范作用还不够,无法满足区域农业发展需求。

5 现代山地特色高效农业机械化发展策略

5.1 一村一寨、整村整乡推进高标准农田建设

为有效利用资金,在进行高标准农田建设规划时,应紧扣乡村振兴实施战略,将土地规划与乡村建设、水利建设、产业建设等相关规划进行紧密衔接、同步推进。以“两区”为重点,以建设高标准农田为目标,加大建设力度。一村一寨集中建设,整村整乡稳步推进。较之分散建设,集中建设更容易使高标准农田连成片,有利于配套农辅设施、调度生产资料、培植特色农产品、降低交通成本、组织农业生产,更有利于发挥示范作用。除此之外,还可以通过先建后补、财政贴息等方式,鼓励新型农业经营主体和广大农民参与高标准农田建设。

5.2 加大山地农机研发与应用型人才培养

在现有的山地农机研发体系基础上,通过优化本科院校、职业院校的人才培养方案,对传统的机械专业、机电专业增设农业机械化、山地农机自动化等方向,加强本地院校、科研院所、农机部门的协同合作,共同培养出山地农机研发人才及应用型人才[13]。龙头企业采取自建、与科研院所联合等方式建立研发基地,扩大研发投入主体,鼓励本地成熟军工企业朝农机研发方向转型,以主要经济作物和特色优质农作物为着力点,推动山地特色高效农机的创新与设计,为贵阳市乃至贵州省的农业机械化发展提供人才保障,缓解“无机可用”、“无好机用”、“无人会用”、“无人善用”的问题。

5.3 做好引领和帮助,发展壮大农机产业

产业园作为人才、科技、资金等资源的汇聚地,不仅可以有效规范和改善农机发展中的“乱象”,提高农机质量,还可以推动山地农业机械化的发展,促进农机智能化产品的孵化与研发。为了更好地发挥出产业园的正向作用,地方政府、园区管理层应做好引领和帮扶,积极联系、主动对接入驻企业,营造好招商引资环境。落实好相关帮扶政策,加强营商环境的建设,合理使用财政拨付资金,持续推进项目建设、强化管理,切实保障在资金、资源、人才方面的帮扶力度。加大对产业园的宣传,提升影响力,促进农机农资市场形成,尽快完成农机农资一站式采购。