北京市农业机械化技术发展现状*

蒋晓，张武斌，贾利涛，杨学坤，吕亚州

(1.北京农业职业学院机电工程学院，北京市，102208；2.北京市农业机械试验鉴定推广站，北京市，100079)

0 引言

习近平总书记在中央农村工作会议上指明农业农村现代化发展方向，是做好新发展阶段“三农”工作的行动指南。2021年3月2日，北京市委书记蔡奇在全市农村工作会议上强调，做好新发展阶段北京“三农”工作，必须围绕“促进农业高质高效、乡村宜居宜业、农民富裕富足”的目标，立足北京“大城市小农业”“大京郊小城区”的市情农情，走“大城市带动大京郊、大京郊服务大城市”的城乡融合发展之路。抓住种子和耕地两个要害，抓好重要农产品稳产保供，让市民的“米袋子”“菜篮子”“肉案子”更有保障。推进农业供给侧结构性改革，发展生态友好型乡村产业。

农业农村部2021年重点扶持建设农村一二三产业融合发展先导区项目、现代农业产业园项目，实施现代种业提升工程，建设农田管理大数据平台，探索建立绿色农业技术、标准、产业、经营、政策、数字体系，实施“互联网”农产品出村进城工程。加大对设施农业机械设备补贴力度。结合“菜篮子”工程，提升肉奶、蔬菜水果等鲜活农产品供应能力，建设休闲观光园区、乡村民宿、农耕体验研学等，打造休闲农业和乡村旅游精品，实施数字农业农村规划，建设农业农村大数据平台，建设农产品全产业链大数据和数字农业创新中心，加快物联网、人工智能、区块链等技术集成应用。随着北京市农业产业结构调整的深入，生态休闲观光农业体验需求，巨大的高端消费市场及对特色优质安全农产品的巨大需求，智慧农业科技展示示范功能的实现，加上北京丰富的农业科技资源和强劲的支农惠农政策等，都将为都市现代农业装备发展创造广阔空间。

本文采用实地访谈、管理部门调研、统计资料和文献研究、比较研究、典型调查个案研究、专家咨询等方法，对统计等数据资料进行整理分析，研究了北京市农业机械化技术及装备发展现状，针对生态、粮经、蔬菜、林果、畜牧养殖、水产养殖、农产品初加工等七大产业，研究各产业全程主要生产环节机械化技术及装备现状，指出北京市农业机械化技术发展存在的问题，并给出相关的建议。

1 北京市农业机械化发展目标

北京市农业机械化工作以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，贯彻落实市委市政府、市农业农村局的决策部署，紧扣乡村振兴战略实施和北京农业农村现代化发展的时代背景和“大城市小农业”“大京郊小城区”市情农情，坚持“融合、支撑、创新、服务”理念，搭建产前产中产后融合桥梁、农机农艺信息融合桥梁、一二三产业融合桥梁、管理供给需求融合桥梁、京津冀农机科技融合桥梁，提升北京农业机械化工作的管理、服务、信息、科技和综合水平，引领京津冀农机大融合、大发展，建设全国农机科技新高地，为北京农业农村现代化建设、乡村全面振兴提供坚实的装备支撑和技术保障。

推进乡村振兴，把握“产业兴旺、生态宜居、乡风文明、治理有效、生活富裕”战略总方针，围绕“种业建设、绿色发展、营养安全、优质高效、智慧农业”，进行农业机械省力化技术、标准化生产技术、工厂化生产、节水节肥设施设备、设施农业水肥一体化技术、农业秸秆畜禽粪便等废弃物综合利用技术、种植业清洁生产、畜禽清洁养殖、水产健康养殖技术、优质农产品高产高效生产、产后加工技术、观光休闲农业、林下经济、农业物联网技术、电商平台、共享农庄+信息化等技术装备试验示范推广。拓展农机休闲文化功能，发挥都市现代农业的生产、生态、生活、示范功能，提升劳动生产率、土地产出率、资源利用率[1]。

依据农业供给侧改革发展趋势，按照机械化、自动化、智能化、标准化方向，推进农业产业全程机械化[2]。推进蔬菜、草莓、甘薯、豌豆等高效产业全面机械化和林果产业机械化；促进大气治理背景下的农作物秸秆综合处理机械化、面源污染治理背景下的养殖废弃物综合处理机械化，提高农业资源利用率的“节水、节肥、节药、节地、节种”等节约性技术机械化；促进农机元素嵌入农业休闲文化建设中，打造“1+N”农机文化综合分类展示区域；打造集综合监测、专家决策、省力化设备、环境调控等为一体的智能农机示范展示系统。围绕农业废弃物处理、农村生态环境治理、高标准连栋温室生产等重点工作，开展国内外农业机械化技术、模式、装备选型调研，推进农机科技装备研发工作，掌握国内外农机技术装备发展前沿动态，为引进先进适用的农机技术装备提供基础；做好高效经济作物关键环节机械化技术、农业农村废弃物资源化利用机械化技术、设施农业宜机化改造及节本增效机械化技术、温室蔬菜生产全程机械化技术等先进农业机械化技术的引进、试验。推进农机社会化服务能力提升发展。推进农机鉴定工作改革。提高农机社会化服务标准化水平。打造“一站式”综合服务典型，建设“全程机械化+综合农事”服务中心，为农户提供农机维修农资统购、技术培训、农产品销售对接、金融对接等“一站式”托管综合服务。

2 北京市农业机械化技术发展现状

2.1 北京市农业生产现状

2013—2019年北京市主要农作物、畜禽及水产生产情况如表1和表2所示。

表1 2013—2019年北京市主要农作物生产情况Tab.1 Production of main crops in Beijing from 2013 to 2019

表2 2013—2019年北京市主要畜禽及水产生产情况Tab.2 Main livestock and aquatic production in Beijing from 2013 to 2019

经过近几年的农业结构调整，自2014年至2019年底，北京市粮食播种面积从193 khm2调减到46.7 khm2，调减七成半；农业年用水量从8.2亿m3下降到3.7亿m3，调减55%；农业生态服务价值从9 431亿元提高到10 769亿元，提升14%。2013年以来，农业机械总动力和粮食、油料、中草药材、蔬菜及食用菌、花卉、果园等播种面积呈现全面大幅下降趋势，农业产业总量大幅下降[3]。

北京市主要畜禽及水产生产总量均呈现大幅下降趋势，除渔业水面保持稳定有增长以外。

2.2 北京市农业机械化装备与技术发展现状

进入21世纪，北京市农业机械化技术推广聚焦农业结构调整，利用“互联网+农机”等现代信息手段，打造智能农机装备示范基地，促进智慧农业发展，推进主要农作物生产机械化[4]。按照用途，把目前北京市拥有的农机装备划分为生态类、粮经作物、蔬菜、林果、畜牧养殖、水产养殖和农产品初加工机械化技术装备等七大类。

2020年北京市拥有各类型农业机械28万台套，农机原值22亿元，农机净值13亿元。拥有大中型拖拉机4 314台，占拖拉机的比重83.6%，呈现出大型化、高效化特点。2019年北京市农业机械总动力122.8万kW，其中电动机动力占比50.71%，逐步向清洁能源转变。农业机械种类齐全，涵盖了从种子处理、耕整地、播种、植保、田间管理、收获(青贮收获)、农产品初加工、秸秆(废弃物)处理等农业生产全过程。

北京市生态农业机械化发展还处于探索阶段，包括农作物秸秆、蔬菜废弃物、林果树枝(树叶)、畜禽粪污处理机械化和乡村环境美化等。在28个生态标准园区示范推广废弃物处理、有机肥撒施、园区管理监控调度系统等智能装备。推广政府购买服务的农业废弃物处理“顺义模式”。2019年生态服务价值年值为3 895.32 亿元，同比增长1.5%；贴现值为11 237.26亿元，同比增长1.5%。

2020年北京市主要农作物耕种收综合机械化水平91.2%，处于高级发展阶段。小麦、玉米基本实现了耕、种、管、收、秸秆产后处理等生产全过程机械化作业，豆类、花生、马铃薯机械化水平较高，甘薯实现起垄—移栽—灌溉—收获全程机械化生产作业，已不再是农业机械化发展的主战场，发展趋势是技术装备高端智能和展现生态智能特点。

北京市蔬菜产业机械化起步较晚，2019年北京市设施蔬菜生产机械化总体水平35.46%，处于初级发展阶段。用于设施农业的耕整地机具、深松整地、化肥深施、灌溉等设备得到了快速发展，但是种植(移栽、播种)、采运两个环节的机械化刚开始起步。2019年林果机械化总体水平33.73%，处于初级发展阶段。包括栽植、施肥、植保、除草、剪枝、灌溉、残枝处理等全程机械化技术。修剪和采收环节，机械化水平较低，存在无机可用的问题。2019年畜牧养殖机械化总体水平66.33%，处于中级发展阶段。包括饲草料加工、饲料饲喂、粪便清理、环境控制、挤奶、捡蛋等6大环节。饲草料加工、环境控制、挤奶等3个环节机械化处于高级发展阶段，饲料饲喂和粪便清理两个环节的机械化处于中级发展阶段，捡蛋环节机械化还处于初级阶段。畜牧业呈现规模化，生猪、奶牛、蛋鸡、肉鸡、肉鸭等畜禽品种的集约化养殖率分别为80%、95%、85%、90%、100%。2019年水产养殖机械化总体水平43.86%，处于中级发展阶段，包括投饲、水质调控、起捕、清淤等4个环节。水质调控环节机械化处于中级发展阶段，起捕和清淤机械化还处于初级发展阶段。北京市农产品初加工机械化发展起步较晚，2019年农产品初加工机械化总体水平28.9%，处于初级发展阶段。

综上所述，按现行评价指标体系，北京农业机械化已进入了减速稳定发展时期[5]，农机装备进入减量提质发展阶段，继续高速发展已不再可能。市场呈现数量供给过剩、总量缓慢减少、大中小型农机具种类齐全、质量有待提高、高中低端农机装备并存、特色农机装备快速发展、高端装备有待进一步发展的态势[6]。小麦、玉米基本实现了耕、种、管、收、秸秆产后处理等生产全过程机械化作业。大型拖拉机、收获机等农机装备集中在少数农机巨头，如凯斯、纽荷兰、克拉斯、赛迈道依茨法尔等公司。蔬菜、畜牧、渔业、林果、农产品初加工等产业发展潜力巨大。

3 北京市农业机械化技术发展特点

3.1 粮食生产全程机械化

北京市粮食作物种植结构发生显著变化，2019年末粮食作物播种面积47 khm2，其中冬小麦播种面积8 khm2，占比18.02%，1979年最多达到197 khm2；玉米播种面积34 khm2，占比75.86%，1992年最多达224 khm2[7]，薯类和大豆播种面积共计占比5.78%，如表3所示。

表3 2019年北京市粮食作物播种面积情况Tab.3 Sown area of grain crops in Beijing in 2019

小麦、玉米基本实现了耕、种、管、收、秸秆产后处理等生产全过程机械化作业。建设农业农村部玉米全程机械化示范区1 333 hm2。推广时针式、平移式喷灌设备、固定式及移动式喷灌设备，实现土壤墒情自动监测、灌溉用水智能控制及水肥一体化；推广北斗导航系统，建设北斗农机调度管理系统，开展深松整地、玉米精量播种智能监控[4]，深松监测误差仅为1.07 cm，播种监测粒数统计正确率为96.75%；示范推广青贮玉米全程机械化技术、籽粒玉米秸秆捡拾打捆技术、化肥减量机械化技术。玉米秸秆肥料化利用65%，饲料化利用35%。开展鲜食甜玉米品种丸粒化和排种试验，丸粒化后两种甜玉米播种单粒率分别提高了27.0%和10.0%，引进高效气吸式播种机开展精量播种鲜食甜玉米和甜糯玉米试验示范，单粒率达98%以上；突出种业特色，引进籽种小麦播种机、清选机等，集成示范推广种子生产加工、精量播种、土壤深松、有机肥撒施、缓释肥深施、高效灌溉、高效植保、籽粒直收和烘干、秸秆粉碎等，推广籽种生产全程机械化技术，制定北京市籽种小麦全程机械化作业质量标准和操作规范。2019年小麦种子产量69.36 t。

2015年起在密云区研发试验甘薯起垄、铺滴灌带一体化作业机具，2016年引进试验双行链夹式甘薯起垄移栽机、甘薯收获机，实现起垄—移栽—灌溉—收获机械化，2017年引进甘薯起垄覆膜机，改进甘薯起垄移栽灌溉一体机；开展甘薯移栽农机农艺融合技术研究，针对漏苗和浇水带苗问题，将甘薯移栽机浇水装置改为滴灌带铺设装置，实现了甘薯起垄、铺滴灌带、移栽复式作业。开展甘薯旋耕起垄、移栽、杀秧、收获机械化作业示范423.2 hm2，每公顷节本增效7 500元以上；2018年建立甘薯不覆膜生产全程机械化示范作业面积421.33 hm2；2019年形成了甘薯全程机械化生产技术体系，包含起垄、移栽、中耕、杀秧、收获等关键环节，起垄移栽机械化作业效率0.1～0.133 hm2/h，是人工10倍，收获机作业效率0.2 hm2/h，是人工40倍，全程机械化作业效率提高17倍，节省人工94.6%。引进甘薯专用田间管理机，缓苗期垄沟及垄坡面高度10 cm以内杂草除净率可达80%，作业效率0.87～1 hm2/h；引进地膜回收机进行甘薯地膜回收机械化技术试验，厚度0.014 mm的地膜拾净率为82.6%，达到标准要求。

3.2 生态产业机械化

3.2.1 农业废弃物资源化利用

针对不同农业废弃物，示范推广秸秆捆捡拾堆垛车、秸秆机械装载臂、可移动式粉碎设备、有机肥翻倒机、装袋机、固液有机肥撒施车等技术装备，同时应用全天候智能监控系统。在全市28个生态标准园区进行废弃物处理、有机肥撒施机械化技术示范推广；制定了《北京市农作物秸秆(蔬菜废弃物)综合利用推广实施方案》《青贮机械化收获技术规范》《秸秆捡拾打捆机械作业技术规范》等技术规范。

探索形成林果残枝三级资源化利用技术模式。引进示范可移动式粉碎机、快速粉碎发酵一体机及粉碎染色一体机等设备，实现残枝有机肥加工、景观覆盖物加工、压缩颗粒加工利用；推广粉碎机、装载机、翻倒机等，建立林果残枝加工多彩园林覆盖物技术示范区；开展林果残枝肥料化、景观化机械化技术及运行模式研究。彩色园林有机覆盖物在世园会预展区等地进行了展示，并推广到公园、景点、城市等区域范围应用。在延庆区香营乡新庄堡村、东白庙村、孟官屯村，针对秸秆、尾菜、残枝、畜禽粪便，集中打造了北京市农业农村废弃物循环利用综合体，首次实现大区域内全覆盖式的技术示范。2019年完成各类农作物秸秆收集4 500 t，加工有机肥2 525 t；共收集处理蔬菜尾菜50 kt，粪污15 kt，加工有机肥10 kt，全市秸秆综合利用率98.9%。

3.2.2 粪污资源化循环利用机械化技术

以能源化和肥料化利用为主，开展以种养循环为核心的粪污资源化利用机械化技术研究，形成政府购买服务型、企业主导型、区域消纳处理型、鱼菜复合耕作型四种粪污处理技术模式，进行粪污搅拌提升、厌氧发酵、固液分离等机械设备的选型研究和技术示范。进行畜禽死亡无害化机械处理技术试验，推广动物尸体无害化处理机械化技术。

2015年在通州区建立猪场粪污无害化处理示范点，试验示范粪污分离、废水处理、处理水循环利用、加工有机肥技术装备，日处理污水250 t，利用率达到95%，实现无污染、零排放、全利用。2017年房山示范点处理粪污20 t/日，生产沼肥40 t/日，生产沼气1 000 m3/日，可复制、可推广。在顺义、通州、怀柔等区建立种养加结合循环生态农业机械化技术示范区，集成示范节种、节水、节肥、节药及农业废弃物循环利用机械化技术和装备。2018年引进试验条垛式翻抛机实现鸽子粪机械化翻抛处理；引进物理降尘设备进行鸡舍降尘技术试验，粉尘浓度降低46.1%，较传统水雾降尘节约用电57.6%。

在养殖区域范围，以有机肥加工厂、沼气处理站为中心，将区域内不同养殖场的粪污、尾菜、秸秆等废弃物统一收集到加工厂进行无害化处理试验示范。以养殖场为中心，选型配套滚筒式粪污处理设备、装载机、粉碎机等机械设备，把粪污加工为有机肥销售给周边种植户施用还田。在顺义建立了固体粪污区域处理循环型模式，年处理粪污10 kt～30 kt，生产有机肥15 kt～40 kt。在房山建立了液体粪污区域处理循环型模式，年处理粪污7.3 kt，生产液体沼肥14.6 kt，沼气365 km3。

3.3 蔬菜产业机械化

蔬菜产业因品种、生产环节及农艺栽培模式多样，对发展农业机械化的需求更大。

3.3.1 水肥药一体化技术试验示范

推广以喷灌、微灌为主的水肥一体化高效节水技术设备，灌溉水田间利用系数达到0.75～0.85；与物联网技术相结合，示范推广高效智能灌溉技术，在设施作物上装备墒情监测与自动灌溉系统，实现精准灌溉与智能控制。2018年在密云区引进智能水肥一体化技术装备，开展基于典型作物模型、精确算法的水肥智能控制技术研究，根据不同种类作物在不同生长时期的水肥需求，进行水肥监测及按需施用，相较传统设备节水36%，增产20%，效益提升96%；针对果类菜开花坐果期和结果期不同的植株性状，引进不同系列型号的电动弥雾机，开展不同施药仰角的试验研究，选型确定高效植保机械，规范设施蔬菜植保作业，农药有效利用率达到67.7%。

2019年针对单栋日光温室、樱桃园等林果园区、规模化设施园区3种生产模式，有针对性的引进3种型号智能水肥一体化设备开展智能水肥一体化技术示范，示范面积10 hm2，覆盖温室24栋。针对3种技术应用场景，开展一致性检查、安全性评价、适用性评价和可靠性评价。针对草莓、樱桃，开展了出水均匀性、灌溉、施肥、人工和作物品质等9项指标作物生产试验，构建了水肥一体化技术专家平台。

3.3.2 露地蔬菜生产全程机械化

2017年以延庆区6.7 hm2露地甘蓝机械化示范区为平台，农机农艺融合，集成示范了激光平地、移栽、收获、北斗卫星自动驾驶等，实现了前茬玉米田园清洁、耕整地、移栽、田间管理、收获、本茬甘蓝田园清洁等全程机械化作业，比传统人工作业节省人工70%以上。制定了《甘蓝全程机械化生产技术规范》地方标准和《甘蓝机械化生产技术规范》团体标准，被农业农村部列为向全国推荐的70项主推技术之一。“菜心生产全程机械化作业演示及田间教学”活动，推广到天津、河北、湖北、江苏、云南等省市。

示范油菜撒肥、旋耕起垄、精量直播、田间管理、收获、尾菜处理等全程机械化技术。搭载北斗卫星自动驾驶系统，试验胡萝卜和小白菜耕整地、起垄、移栽(播种)、收获全程机械化技术。进行西瓜移栽机和西瓜分选技术应用到西甜瓜机械化生产试验。在京南绿海农机合作社进行的叶菜全程机械化技术集成示范，节约用工50%以上。在世园会百蔬园建设中形成盆栽蔬菜基质搅拌、装盆、移栽、水肥药管理机械化作业技术规范。以京津冀农业协同发展为契机，推进张家口地区26.7 hm2露地蔬菜全程机械化技术推广工作。2019年在露地生菜生产中开展了卫星平地作业、撒肥机抛撒试验、高床作业车试验、移栽机试验、中耕除草试验等研究。

3.3.3 塑料大棚蔬菜生产机械化

针对塑料大棚门框、拱顶等部位进行宜机化改造，集成示范旋耕、起垄、秧苗移栽、半自动嫁接机、水肥、环境因子自动测控设备、物理增产设备、植保关键环节机械化技术。针对现有生菜开沟起垄机垄型较宽且行数较少，研发了以微耕机为动力的多行生菜开沟起垄机，一次完成5垄作业，垄沟间距30 cm，垄高3～5 cm，垄顶宽20 cm左右，垄底宽25 cm左右，是人工起垄的5倍，满足生菜窄行密植需求。引进功能田园管理机、自走乘坐式蔬菜移栽机等进行示范作业，引进的法国叶菜收获机可贴地收获，切割整齐无残留，作业效率0.08 hm2/h，是人工的10～15倍。与国家果类蔬菜创新团队合作，在怀柔区开展番茄农机农艺融合技术试验，增加宽行行距，缩小株距。引进起垄覆膜一体机、单行大孔穴移栽机进行西瓜机械化生产试验，与人工相比起垄覆膜作业效率提升100倍左右，移栽环节作业效率提升2～5倍，并在内蒙古地区推广面积66.7 hm2。完成了7个型号的蔬菜移栽机选型及作业质量评价。

3.3.4 日光温室蔬菜生产关键环节机械化

开展老旧日光温室骨架结构“宜机化”改造和节能环保改造，节能改造后较普通温室在冬季夜间温度升高3 ℃～5 ℃，室内温度保持10 ℃以上；开发试验后墙水循环蓄热、热风循环蓄热、智能通风地温加热3种增温技术，平均提温3 ℃；地暖增温系统可使夜间室内温度提高2 ℃～3 ℃，地温增加3 ℃～4 ℃，保障寒冬季节正常生产。试验示范卷帘机防过卷技术。

2017年引进日本草莓专用起垄机在昌平43栋日光温室进行适应性试验，效率为人工的6.4～21.3倍。2018年以国产微耕机为基础，与企业联合研发小型草莓起垄机，土垄紧实度和尺寸均能满足草莓栽培农艺要求，示范应用83 hm2，较人工起垄效率提高8倍，节本300元/栋，较进口设备节约成本60%以上。试验研究番茄东西向种植模式，示范撒施肥、耕整地、移栽、田间管理、残秧处理机械化生产技术，相较南北向种植，节省人工50%以上，提高作业效率10倍。引进小型动力耙、叶菜穴盘播种器、便携式秧苗栽植器、蔬菜移栽机、温室自控烟雾机、韭菜行走式收获机进行试验。在房山、平谷分别在番茄、黄瓜试验示范电除雾防病促生系统，平均光照度提高了16.67%。在通州、昌平试验示范太阳能加热换气式CO2增施技术，生菜株高增幅8.1%，增产13.2%。开展蔬菜产后小包装机械化技术和番茄自动分级设备试验示范。

研发电动式日光温室3D农机作业平台，采用“主机+不同工作部件”形式，通过温室内的三维运动以及温室间转运轨道连接，实现不同日光温室叶类菜耕地、平地、播种、灌溉、植保、施液态肥、运输环节机械化作业。对轨道式日光温室作业平台主机和配套部件进行改进，使主机平台与旋耕、起垄、平地、移栽、植保等工作部件方便挂接。开发温室环境因子自动监控系统，实现对京郊9个区县20个设施蔬菜标准园区的8种环境因子进行智能监测与自动控制，节水灌溉、卷帘机等7项设施生产装备实现远程智能控制。

制定了油菜、菜心机械化撒施肥、耕整地、播种、田间管理、收获、残秧处理生产技术方案，菠菜整地、起垄、播种、收获机械化生产技术方案，日光温室蔬菜移栽机作业性能量化评价方法。编写了蔬菜服务组织规范化所需的人员职责和内部管理制度，制定了蔬菜农机作业服务技术规范。制定《北京市蔬菜产业农机社会化服务组织建设指导意见》《北京市蔬菜产业农机服务组织建设标准》等技术文件。

3.4 林果产业机械化

北京市已形成了平谷桃、昌平苹果、大兴梨、房山柿子、怀柔和密云板栗等特色种植区域。以矮化密植标准化果园为基础，农机农艺融合，示范推广桃、苹果矮化密植机械化技术，针对有机肥深施、套袋、除草、植保、节水5个环节的机械化作业，示范推广栽植、有机肥深施、植保、自动套袋机、除草、剪枝、灌溉、残枝粉碎机等技术装备，实现全程机械化。

2018年在房山建立葡萄全程机械化示范区20 hm2，在延庆建立苹果全程机械化示范区66 hm2，针对作业空间狭小选型遥控避障式碎草机，形成了“有机肥深施覆土—避障式割草—自走式植保—智能水肥一体化—电动剪枝—电动套袋—省力化采摘—果树枝处理”的全程机械化技术生产模式，较传统作业模式节省人工44%。2019年开展果园升降作业平台、田园管理搬运机、碎枝机、碎草机选型。示范牛膝、防风等取根类中药材的机械化播种、植保、收获。

开展林间种花种草机械化技术研究，在房山利用生态林下空闲地，示范机械化种植花生、中药材等经济作物。开展林果废弃物粉碎还田、林下覆盖、堆腐加工有机肥、收集压块等肥料化、能源化利用机械化技术研究，引进试验固定式、移动式树枝粉碎机、多功能粉碎机、树叶收集处理机等设备。

3.5 水产养殖产业机械化

2019年全市淡水养殖面积2 178 hm2，渔业增殖放流、水域生态修复、服务北京生态功能不断强化。以休闲渔业为出发点，对生菜、水芹菜、紫金、天葵等4个品种进行鱼菜共生机械化技术试验示范，增加温室种植面积19.7%。推广砂缸过滤器、紫外线杀菌机、热泵恒温设备、机械增氧、机械投饵、蛋白分离等技术装备，探索工厂化循环水养殖全程机械化技术。集成试验示范推广纯氧增氧系统、控制系统、监测系统为一体的高效纯氧增氧系统，溶氧量提高81%，节电70%；示范推广新型智能自动饮水技术，节水效率达80%以上。示范风送式投饵机，改进微滤机箱体反冲洗水取水结构，实现微滤机在箱体内取水进行滤网反冲洗，减少喷头堵塞。

3.6 畜牧养殖产业机械化

面对资源环境约束持续加大、畜牧养殖污染问题日益凸显，调整力度加大，出栏量和产量均呈下降趋势。规模较小、粪污治理能力不强、抗市场风险能力弱的中小生猪、肉鸡养殖场户特别是散户退出加快。生猪、奶牛、蛋鸡、肉鸡、肉鸭等畜牧品种的集约化养殖率分别为80%、95%、85%、90%、100%。围绕种肉鸽养殖，开展饮水机械、降尘机械、饲喂机械的选型研究，引进饮水、饲喂、物理降尘设备并开展试验研究。2016年开展肉牛养殖全程机械化研究，建立示范点集成示范精饲料加工、投喂、粪污收集处理全程机械化农机装备配套方案。

3.7 农产品初加工机械化

针对水培蔬菜产后栽培板的远距离输送问题，研制开发小型电动遥控运输机械，有效遥控距离达50 m以上，改进了水培蔬菜包装方案，提高水培蔬菜包装效率10%以上；开展韭菜摘净打捆机械化技术试验示范，打捆密度236 kg/m3，打捆效率300捆/h，成捆率100%。针对草莓上市集中、难储运、损失大的问题，在昌平区配套真空冷冻干燥机，开展真空冻干试验，经试验，冻干草莓片基本保持了新鲜草莓的色、香、味、形，重量仅为新鲜草莓的10%，货架期可延长到1年，价格约为新鲜草莓价格的20倍；2019年在大兴开展了14个批次的草莓冻干试验，对冻干草莓含水率检测和复水率进行检测，探索草莓冻干工艺和优选参数，冻干品的价格是新鲜品的10倍以上，提高草莓附加值。针对西瓜分选机械西瓜掉落受损现象，在接果盘上加装5 cm厚的毡布，缓冲了西瓜掉落及滚动时受到的撞击力；针对分选机称量不准确的问题，加装了静电导流装置，将分选机的称量误差控制在±10 g左右。

3.8 农机技术信息化智能化

以“全行业、全功能、全天候”为目标，建设和完善农机基础数据库、国补机具作业量统计大数据库、北斗农机调度管理系统、重要农时作业进度报送平台。整合农机综合信息平台，开通官方微博、微信订阅号、短信平台、热线电话等多种信息服务手段。2019年建设北京市农机管理调度中心，进行合作社、农机具和农机作业管理。建设补贴自主投档系统、补贴辅助管理系统、补贴申请APP，实现补贴全流程的信息化管理，做好信息网络安全建设。2016年建成都市型农业生产机械化装备监测平台，具备林果、日光温室相关设备及节水喷头、滴灌带等节水灌溉设备的检测能力。

按照“互联网+”的创新思路，集成单基站北斗地基增强系统、自动驾驶导航系统和农机作业自动监测及控制系统、智能决策支撑系统试验示范，实现粮经、设施等多产业农机作业的智能控制、实时监测及大数据分析决策。

针对耕整地、播种两个重点环节，运用物联网技术，实现自动化监测和质量控制[8]。在密云、大兴、房山等区安装设备27套，针对耕整地、播种、植保、收获、秸秆处理等环节，开展作业质量监测，覆盖监测面积1 987 hm2。全市154个合作社累计推广北斗终端1 123台。北斗农机自动驾驶系统应用于经济作物、玉米、小麦种植，邻接行误差2～3 cm，降低54.5%，收获降低损失率6.0%；应用于马铃薯、甘蓝、甘薯、胡萝卜种植，相邻垄距误差小于3%(人工驾驶误差约15.5%)。针对深松、播种、植保、中耕、收获、秸秆处理等环节，2018年示范安装农机作业质量监测设备22台(套)，实现了实时在线农机定位、作业面积和作业质量实时监测、作业油耗实时测量，监测作业面积误差小于3%，植保流量误差小于5%。结合全市现有的9个区县125个日光温室环境自动监测点，对空气、土壤温湿度等环境因子进行监测，卷帘、卷膜实现自动化控制。

2017年开展农业生态园区智能化平台集成示范，建设调度指挥中心，集成园区农机管理调度、设施农业智能管理、深松监测管理、二维码调度管理4个系统的智能化平台，实现农机化与信息化的有机结合；开展基于二维码识别的农机精准调度与监管技术试验研究，通过机手作业前扫描主机和机具的二维码来进行机手、主机、机具的匹配，开展记录作业轨迹和面积统计精确度试验。在密云区建设蔬菜智能化生产应用示范区；在延庆区建设露地菜全程自动驾驶示范区；在昌平区建设品种智能培育应用示范区；在顺义区建设设施废弃物智能调度示范区。

4 北京市农业机械化技术发展存在的问题

北京市农业机械化已经进入到智能化、信息化发展阶段，农业功能向生产、生态、生活、示范功能拓展，农业机械化由大规模的农业生产向精细化、高精尖发展，向农业农村现代化美丽乡村振兴拓展。农机科技创新向全产业、全领域、全方位机械化发展，由单项先进实用科技创新研发向全链条的农机化技术集成和区域性农机装备配套转变[9]，但北京市农业机械化存在产业发展不协调、区域发展不平衡、薄弱环节技术装备供给不足等问题。

2019年主要农作物耕种收综合机械化水平90.85%(表4)，而豆类、花生、马铃薯耕种收综合机械化水平分别为46.62%、59.07%、47.65%。拖拉机与农机具配套比为1∶1.43。各区农机装备配套不平衡、结构性矛盾突出，顺义、通州、房山、大兴等平原地区机械化生产水平较高，密云、延庆、怀柔等山区、半山区机械化生产水平有待进一步提升。大田粮食作物机械数量饱和。带秸秆粉碎装置的自走式联合收获机占比84.55%。先进高效植保机械缺乏，背负式机动喷雾机和手动式喷雾机共计9.6万台，占植保机械总量的90%以上，手动式喷雾(粉)机8.5万台套，占比80.22%，大型牵引式和小型牵引式植保机械保有量合计不超过5 000台，占比仅为4.22%，新型的自走式机动植保机械仅为67台，包括植保无人机在内的航空植保机械不到10台。农业生态环境治理的养殖粪污及污水、蔬菜残叶、林果残枝、农村环境整治等急需的机械装备严重不足。先进农机科技发展缓慢，智能化、信息化、无人化的农机产品及高效、节本、绿色农机科技装备不足。高效节水机械装备发展不够。农业机械化作业服务组织化程度较低，农机户占比过大，农机装备利用率低。

表4 2017—2019年北京市部分产业机械化水平比较Tab.4 Comparison of the mechanization level of some industries in Beijing from 2017 to 2019 %

北京市蔬菜生产机械化已经起步发力，蔬菜机械化取得十分显著的进展，但步子还是太慢了，不仅跟不上农业机械化发展的步伐，而且距产业发展的要求相差很大。设施农业机械化水平较低处于初级发展阶段。蔬菜产业育苗环节缺乏机械化技术标准。薄弱环节突出，经济作物的机播(种植)、机收水平还很低；集约化育苗基本依靠人工，设施农业种植、采运机械化水平分别为0.94%、2.27%，环境调控、施肥灌溉机械化水平分别为33.82%、37.22%，日光温室11.3万栋，卷帘机保有量4.5万台、卷膜机4 600台，缺口较大，适宜的收获机械较少，存在“供不适需”的难点。塑料大棚和日光温室机械化作业宜机化问题突出，难以形成可大范围推广应用的全链条、全产业链的机械化生产技术模式。先进农机装备供给严重不足。

渔业机械化水平一直在40%左右难以提升。池塘养殖水质调控、起捕、清淤机械化水平分别为52.17%、1.19%、7.09%，工厂化养殖起捕机械化水平为7.92%；拥有机械1.2万台，总动力4.23万kW，其中电动机动力占比91.72%。机械类型单一，增氧机为主占比76.07%。养殖业部分老旧设备需要升级换代。畜牧业饲料饲喂、粪便清理以及畜产品采集环节的捡蛋三大环节机械化水平分别为34.09%、32.97%、21.86%；全程化配套不足，粪污治理、环境调控等方面的机械保有量不足。林果业机械化水平处于初级发展阶段。林果修剪、采收机械化水平分别为4.81%、0.13%，施肥、中耕、植保机械化水平分别为17.06%、36.26%、61.64%。

区域发展不平衡，挖坑机、草坪管理机、枝条粉碎机等设备发展缓慢。特色农产品初加工机械装备还处于起步阶段。农产品初加工的脱出、清选、保质三大环节机械化水平分别为28.47%、22.87%、2.09%。

从技术上看，农艺的栽培技术、品种等还需要进一步适应机械化生产的需要，比如景观作物、种业、蔬菜产业发展对机械化技术装备的需求。创新发展“一主多元”和多功能的推广体系和服务体系。随着我国科技水平的不断攀升，复合化、智能化、专业化的高新农机装备势必不断涌现，政府应充分考虑农机装备成本高、应用领域广的特点，继续加大农机领域的财政资金投入，确保先进高效设备能及时引进应用，充分发挥农机装备在农业现代化建设中的标志性作用。

5 发展建议

由于北京农业面临的资源环境刚性约束越来越强，基于农业产业结构调整的现实条件，只要是服务于农业生产、乡村生态环境整治和村容环境美化建设使用的机械装备都应当纳入农业机械装备范畴给予政策支持[10]，重新认知农业机械的概念属性。优化存量农机装备结构，突出重点产业，发展“高精尖”农机装备，推广应用基于北斗导航的信息化及智能农机技术及装备，加强技术装备集成配套和整体技术解决方案供给，构建规模化、标准化、园区化、信息化的全程机械化技术生产体系[11]。推进农业机械化队伍建设，培育复合型、专业型农机科技人才，实施职业农民培育工程。培育现代农机经营服务组织，利用“互联网+”和“大数据”技术，开发建立农机作业服务综合信息平台[12]，提升农机装备智能化水平，积极发展生态农业、绿色农业、智慧农业等质量型机械化技术及装备，提高节水、节肥、节药、节能等先进智能机械装备的应用比重。

1)生态农业重点推广农作物秸秆、蔬菜尾菜、畜禽粪污、林果残枝等农林废弃物处理利用技术及装备，加大精量化肥撒施机、有机肥撒施机、高效植保机、自动喷灌系统、扬尘治理等机械的推广应用。在秸秆综合利用方面，对秸秆捡拾打捆机、搂草机、自动捡捡装卸车、捡拾集垛和装卸车、秸秆还田机、联合整地机，免耕播种机、带秸秆收集仓的玉米收获机、小型移动式压捆装备、装卸叉式装置等机械进行集成配套，提高生态农业发展水平。

2)粮经产业主要是对高效、智能等高新技术装备的需求。大田用农机装备要重点在农机作业传感器、智能决策与控制、农机远程调度和管理、大型专用装备、精量田间作业及收获等方面加大推广力度，促进农机装备智能化发展[13]。

3)蔬菜机械化生产存在种类多、种植农艺多样、生产环节多、作业要求高、生产规模小等不利因素，设施农业机械化生产是难点，加强宜机化设施条件建设，统筹考虑设施和露地、区域和种类、环节和全程等关系，加强种植(移栽、播种)和采运环节的技术可行、性能可靠、实用性强的农机装备供给，做到从无到有；针对灌溉施肥和环境调控，加强农机与农艺融合，加大高效、实用、复式机具的供给。有重点、有步骤地协调推进蔬菜生产机械化。加强农机装备的集成配套，推进以甘蓝为代表的结球叶类、以大葱为代表的香辛叶类、以胡萝卜为代表的根茎类、以白菜(菜心)为代表的普通叶类等蔬菜全程机械化。在耕整地、穴盘育苗播种、精量直播、移栽、五大类蔬菜(根茎类、茎叶类、结球类、花球类、茄果类)收获机械方面做好试验示范。推动蔬菜机械化生产国家、行业、地方和团体标准的制定和实施，提升蔬菜农机农艺融合，机械化信息化融合水平。成立专业化的社会服务组织，为菜农提供专业的全程机械化服务。

4)林果产业主攻修剪、采收环节，增加电动剪枝机、采摘平台、树枝粉碎机和割草机等机械。

5)畜牧养殖产业，需要对现有机械装备进行集成配套，提高养殖业的农机农艺融合度以及农机装备集成配套水平。加强先进机械设备与智能化、信息化、大数据等技术相结合，建设智能化养殖场、无人养殖场。

6)水产养殖业加强池塘养殖投饵设备的转型升级，促进投饵养殖的智能化、自动化，加强物联网、大数据等信息技术应用，侧重加强捕捞、水质调控环节的机械装备选型供给和集成配套应用，发展工厂养殖和池塘养殖模式，推行无人养殖技术装备集成应用。推广应用池塘养殖的起捕、清淤环节和工厂化养殖起捕环节，增加池塘尾水处理机、挖塘机和活鱼起捕设备。

7)农产品初加工围绕板栗、草莓、核桃等特色作物，开展技术可行、性能可靠的农机装备选型供给和推广应用，提升农产品附加值和经济效益。特别草莓起垄、核桃去皮、板栗脱蓬脱壳等重点环节，加强研发和试验验证，解决无机可用问题。加强核桃去皮机、果蔬分级机、田间预冷设备推广应用。

6 结语

通过以上分析，掌握了北京市农业机械化发展现状，为今后技术装备的研发推广指明方向，向全程全面高质高效发展开拓了新思路；以农机农艺融合、机械化信息化融合为方向，加强技术先进、智能可靠的农机装备的引进、试验推广，提高农机装备集成配套水平。以农机为主体，合作社、种养大户、规模化生产基地、农业生产性企业为平台，加强现代农机装备及技术的集成、配套和优化，总结形成经济可靠的机械化生产技术模式和技术路径，推进北京市农业机械化全程全面、高质高效发展。