农业机械化助力农业可持续发展

2021-11-11马艳伟

农业开发与装备 2021年10期

马艳伟，杨帆

（扬州市职业大学管理学院，江苏扬州 225009）

1 研究背景及问题提出

《十三五规划纲要》中农业规划确定推进了以农业现代化为主题，加快转变农业发展方式，农业现代化成为农业发展的一个重大目标。而目前现代农业生产是高投入高产出（见图1）。

从图1中可以看出，农业生产中消耗的能源在不断攀升。而柴油占农业生产能耗的比重最大，柴油消耗主要用于农业机械。同时，农业生产也离不开化肥农药等产生一系列污染的化工农业投入品。以当前技术水平，石油投入品在生产和消耗中必然会造成环境污染，而目前我国生产现代农业还基本依赖石油能源，农业机械化水平是衡量农业现代化发展水平的一个重要指标，也是实现农业可持续发展的重要保障。面对日益趋紧的资源环境约束，政府提出建设资源节约型、环境友好型的现代农业。因此，如何进行农业可持续发展是目前学术界关注的焦点。尤其是如何在大力发展农业机械化的前提下促进农业可持续发展。

图1 农林渔牧能源消耗总量（单位：万t标准煤）

2 农业可持续发展的内涵

FAO（联合国粮农组织）认为可持续农业是“采取某种管理和保护自然资源基础的方式，以及实行技术变革和体制变革，以确保当代人及其后代对农产品需求得到满足，这种可持久的农业（包括农业、林业和渔业），能维护士地、水、动植物遗传资源，并不造成环境退化；同时，这种发展在技术上是适当的，在经济上是能持续下去的，并能为社会所接受”。故而，今后发展农业经济的路线需要通过技术进步的途径，在满足人们需要的农产品的基础上，合理利用自然资源且不破坏生态环境。单从本质上来说，在农业生态系统中各要素之间，系统与外部环境之间，农业可持续发展的良性循环和生产力的可持续性是其核心。

3 机械化助力农业可持续发展

现代农业依靠石油动力机械和化肥农药等化工投入品来增加农业生产效率与提升农业产量。然而过度的化肥农药投入不仅污染环境，造成农产品质量下降，同时还降低土壤肥力，为了进一步提升土壤肥力不得不加大化肥施用量，如此使得农业生产进入恶性循环。然而，农业机械化一方面对化肥农药等投入品有替代作用，保护了生态环境，另一方面可以提升农业产量，促进农业经济的发展。

3.1 机械化增加农业产量，促进农业经济发展

农业可持续发展的首要目标是满足人们对农产品的需求，即提升农业产量。尤其是在年轻力壮的劳动力大量从农村转移到城市的背景下，农机化更是解决了农村劳动力弱质化的问题。农业机械化已经成为农业现代化的标志。陈莉（2006）用农业机械总动力这个指标衡量出农业机械化对农业总产值的增长起了很大的促进作用。通过山东莱州市的全程社会化服务的案例学习，将农业生产实行良种良法配套，做好农机农艺结合，并将所有成熟的深耕深松、种子包衣、宽幅播种、一喷三防、秸秆还田、水肥一体化、病虫草害绿色防控等配套技术都集成在一块麦田中，该方法提高了攻关田小麦的亩穗数和穗粒数，对麦田创高产、破纪录起到了关键作用。

3.2 机械化对生态环境的保护

秸秆焚烧造成空气污染，屡禁不止。江苏省采用秸秆机械化还田政策，将秸秆碾碎后用机械将其翻入土壤里，碾碎后的秸秆在土壤里还可为土壤增加有机质。此技术不仅杜绝了秸秆焚烧而引起的空气污染问题，还减少了化肥的施用，最终保护环境。2020年全省实施稻麦秸秆机械化还田率稳定在52%，积极开展秸秆机械化犁耕深翻还田等生态型耕作。机械深翻技术也可以进一步提高耕地的质量。因为在土地深松之后，加深了耕地层，打破犁底层，增加耕层厚度，能改善土壤结构，使土壤疏松通气，同时还增加了土地的蓄水量，从而提高耕地质量。

4 机械化对农业可持续发展的负面影响

在现代农业生产中，农业增产源于能源对劳动力的替代。我国农业生产能耗总量1985～2016年间逐年上升趋势（见图1）。根据上文分析，由于农业能源应用中，农业生产能耗的比重最大的柴油。但由于能源消耗的快速增长和环境污染问题，也备受学者关注。农业机械化发展目前一个主要问题是农业机械利用能源的效率低。相比与国外同类情况，国外的柴油机单位功率的耗油量比我国平均低30%左右。因此，实现现代农业的可持续发展路径之一便是提高农机能源利用效率。因为农业能源利用效率低，其节能潜力巨大。与此同时，江苏省土地细碎化严重，并不能广泛应用高能效的大型农业机械，因此，研究江苏省农业机械化对能源效率的影响，并提出相应政策建议，能够有效帮助江苏省农业实现节能减排的目标。

5 农机化向可持续发展转变的策略

农业可持续发展战略之一便是提升农业能源效率。通过文献梳理，西方国家研究农业生产中能源效率问题，都指向机械化。现实情况下，由于发展中国家在提高机械化水平、改善田间技术、改进农场管理等能源利用效率低，产生的效益往往都远远低于西方发达国家。我们国家学者近些年也开始关注机械化与农业能源效率。唐华仓（2007）认为提高农业能源效益的关键在于节油机械的广泛选择。

5.1 推动全面全程机械化

美国农业劳动力占比低，只占全部就业劳动力的2%左右，但美国农产品出口位于世界前列，因为美国农业生产基本实现了从耕地、播种、灌水、施肥、喷药到收割、脱粒、加工、运输、精选、烘干、贮存等几乎所有农作物生产领域的机械化，大大节约了劳动力。目前江苏省耕种收机械化比例高，但是并未实现全程机械化，还停留在环节机械化的程度。尤其是玉米和水稻，经济作物更是机械化程度覆盖率较低。如果全程机械化的全面实施，江苏省农业现代化生产将会实现质的飞跃。而且全程机械化的发展更能促进基础建设的完善，地块连片经营，以至破除江苏省细碎化对节能的大农机使用的束缚。

5.2 推广节能增效型农机技术

我国柴油机单位功率的耗油量比国外平均高30%左右，有较大的提升空间。故而，加大节能环保型农机的科研力度，加快节能环保型农机的推广和应用。目前我国电动汽车进入高速发展时期，在农机研究方面，今后将柴油发动机向电动机发展将是节能减排有效措施之一，因为电能的利用效率高且造成的污染远低于柴油机。农业生产受到自然资源的约束，我国农业生产的水资源的需求大但利用率低于发达国家。目前我们的灌溉系统落后，若是使用先进的灌溉机械，例如喷灌系统，将水直接喷洒到农作物上，据统计，喷灌技术可以节约大概6%以上的水量。目前江苏省施肥施药环节还基本依靠人工，故而存在过度施药施肥的情况，尤其是农民的不科学施药施肥。而采用机械化施肥施药后，不仅可以控制施用量，而且在施用方法上也可以更好提升化肥农药的利用效率。例如利用机械进行化肥深施，不仅保护了大气环境，而且提升了化肥利用效率，减少了施用量，从而保护生态环境。