山东省种植业全程全面机械化发展研究

王博 于宏然 蒋明波 季晓毓 马亚军 王欢

摘要：种植业是农业各业发展的基础产业，实现种植业全程全面机械化是实现农业现代化的重要基础。从山东种植业机械化发展实际和生产需要出发，指出山东种植业生产能力向稳向好、机械化发展各项指标稳步提升的现状，分析存在的区域间作物间发展不平衡、高质量的农业机械供给不足、现有农业机械化评价指标体系亟需更新等制约因素，提出推进丘陵地区和特色作物机械化、加大先进适用农业机械供给、完善种植业机械化评价指标体系等针对性对策，为更好促进山东种植业全程全面机械化发展提供参考。

关键词：种植业；全程全面；机械化；评价指标

中图分类号：S232.9

文献标识码：A

文章编号：2095-5553 （2023） 04-0202-06

Abstract： The planting industry is the basic industry for the development of various agricultural industries， and the realization of the whole process and comprehensive mechanization of the planting industry is an important foundation for the realization of agricultural modernization. Starting from the actual development and production needs of planting industry mechanization in Shandong， this paper points out the current situation that the production capacity of planting industry is steadily improving， and various indicators of mechanization development are also steadily improving in Shandong， and analyzes the existing constraints such as unbalanced development of crops between regions， insufficient supply of high-quality agricultural machinery， urgent updating of the existing evaluation index system of agricultural mechanization and etc.. This paper puts forward some targeted countermeasures such as promoting the mechanization of hilly areas and characteristic crops， increasing the supply of advanced and applicable agricultural machinery， and improving the evaluation index system of planting industry mechanization， so as to provide a reference for promoting the whole process and comprehensive mechanization development of planting industry in Shandong.

Keywords：  planting industry; the whole process and comprehensive; mechanization; evaluation indicators

0 引言

种植业是农业农村经济的基础产业，是保障粮食等重要农产品有效供给的战略产业［1］，通常指粮、棉、油、糖、麻、丝、烟、茶、果、药、杂等作物的生产，在整个农业中占有特殊重要的地位。畜牧业、水产养殖业、农产品初加工业等农业其他产业均是依托种植业为基础的延伸产业。

党的十九届五中全会明确提出2035年基本實现农业现代化。实现种植业全程全面机械化是实现农业现代化的重要基础条件［2］。农业农村部副部长张桃林［3］提出，农业生产已进入了机械化为主导的新阶段，但农业机械化在不同区域、不同产业、不同品种、不同环节上的发展还不充分，重要农产品机械化生产、重要农时农机作业服务等方面有的还跟不上。农业农村部农业机械化管理司司长李安宁［4］指出，农业机械化发展水平应涵盖农机作业的质量、效益和效果。陈巧敏等提出要确定体现全程机械化水平中各生产环节的权重及体现各作物生产机械化水平均衡发展的9大作物的权重，以科学评价主要农作物全程机械化水平。本文通过理论和实地调研，研究了山东种植业机械化发展的制约因素，并提出了推进山东种植业机械化全程全面、高质高效发展建议。

1 山东种植业生产和机械化发展现状

山东种植业优势资源丰富，特色粮经作物、特色园艺产品、林特产品数量众多，产量多年位居全国前列。经过多年培育，已经形成了多个优势特色农产品产业集群区，特色农产品实现由优质到优势的转变，累计上榜中国特色农产品优势区17个，种植业生产效益和品牌优势得到不断增强。同时，山东推动种植业机械化向全程全面高质高效升级，着力推进农机农艺融合、机械化信息化融合、农机服务模式与农业适度规模经营相适应、机械化生产与农田建设相适应，以“补短板、促集成、提水平”为目标导向，努力构建种植业高效机械化生产体系［5-6］。全省种植业机械化发展各项指标稳步提升，呈现了良好的发展态势。

1.1 粮食和重要农产品生产供应充足

近年来，山东坚定扛起农业大省责任，把保障国家粮食安全和重要农作物稳产保供作为重大政治任务，狠抓粮食等重要农产品生产不放松，不断增强种植业生产能力。粮食播种面积连续5年稳定在8 000 khm2以上，产量稳定在50 000 kt以上，创历史新高，单产迈上6 450 kg/hm2台阶，实现历史性突破［7］。蔬菜产业保持平稳发展，播种面积稳定在1 400 khm2以上，总产量稳定在80 000 kt以上，继续保持全国领先地位。油料播种面积和产量、加工和出口能力均稳居全国前列。特别是2021年，山东统筹疫情防控和农业生产，以全国6.50%的农作物播种总面积，生产了全国16.83%的小麦、9.38%的玉米、13.76%的花生、13%的蔬菜，为助推经济社会稳定健康发展提供了有力地物资保障。

1.2 耕地、种子、农机基础稳固

“十三五”以来，山东在完成3 498.7 khm2粮食生产功能区划定工作的基础上，积极探索建立“粮食生产功能区、现代农业园区”建设运行的长效机制，打造保障粮食安全的核心阵地。围绕田、土、水、路、林、电、技、管8个方面，推动基础设施配套、耕地质量提升等资源要素集中，土地综合生产能力持续提高，农业生产条件显著改善。2021年，全省已建成高标准农田4 075.0 khm2，占全省现有耕地面积的54.21%，生产全省约75%的粮食。种植业生产基础设施建设得到很大提升。

与此同时，山东建立了较完善的小麦、玉米等主要粮食作物高效育种技术体系，培育推广了以小麦济麦系列、烟农系列、良星系列和玉米登海系列、农大系列、金海系列等一批高产优质作物新品种，良种覆盖率达到100%。优质专用小麦、玉米、大豆等种植面积逐年扩大。

2015年以来，山东开展农机装备研发创新专项计划，投入财政资金3.40亿元，立项275个，其中，种植业机械项目271项，占比98.5%。围绕全程全面机械化亟需机械装备重点攻关，重点推进了棉花、花生、马铃薯、大蒜、大葱、甘薯、苹果等作物全程机械化攻关和智能化关键装备、丘陵山区小型化机械研究，获国家专利620项，82.35%的研发成果得到了转化应用，有效疏解了“无机可用”困境，种植业全程全面作业装备供给能力大幅提升。

1.3 种植业组织化、机械化发展迅猛

山东农业产业化龙头企业达到1万多家，其中规模以上粮食加工企业707家；在市场监管部门注册登记的家庭农场达到9.48万家，农民合作社23.59万家。农业龙头企业、家庭农场、专业大户和农民合作社的快速发展，促进了土地流转适度规模经营。全省土地流转面积2 753.4 khm2，流转率达到44.73％，极大地促进了机械化水平和机械化作业质量的提升［7］。

2021年，山东农机总动力达到1.09亿kW，占全国农机总动力10.32%。农作物耕种收综合机械化率达到89.72%，耕种收等主要生产环节基本实现机械化（表3），高效植保、节水灌溉环节正在由半机械化向机械化生产转变，秸秆综合处理、产后烘干等得到快速发展。

随着主要农作物全程机械的逐步实现，机械化生产开始向林果、茶叶、设施种植等区域优势特色产业延伸。林果生产综合机械化率达到40.08%；其中，中耕机械化率为62.02%、施肥机械化率为49.71%、植保机械化率为69.01%、修剪机械化率为15.22%、采收机械化率为3.66%、田间转运机械化率为57.40。茶叶生产综合机械化率为52.19%；其中，中耕机械化率为78.17%，施肥机械化率为42.45%，植保机械化率为45.66%，修剪机械化率为69.36%、采收机械化率为18.83、田间转运机械化率为73.26%。设施种植综合机械化率约为48%。

2 山东种植业全程全面机械化发展存在的问题

2.1 区域间、作物间机械化发展不平衡

从不同作物看，主要农作物同其他作物差距很大，小麦玉米两大粮食作物综合机械化率接近100%，而林果、设施种植综合机械化率不到50%，中药材等区域特色机械化更是刚刚起步［8］。调研发现，中药材耕整地、田间管理等环节由于通用性较强，已基本实现机械化。但种植、收获、初加工等环节还有很大差距。由于中药材种苗的特殊性，中药材栽植基本上靠人工进行；中药材专用收获机械也较少，根茎类中药材收获多使用花生收获或马铃薯收获机具进行替代，存在分离泥土效果不好、药材收获损伤等问题，收获果实、叶片、种子等部位的中药材基本没有专用作业机具；清洁去杂和烘干等初加工环节对药材的品质影响很大，仍以人工为主，实现机械化做作业尚需较长时间。棉花虽然已有较为成熟的生产技术模式与全程机械化作业机械，但受限于植棉效益和购机成本，全程机械化特别是机械化收获发展进度一直不甚理想。

从不同区域看，鲁西北、鲁西南平原地區综合机械化率比鲁东、鲁中丘陵地区高出约3～7个百分点，受限于地块面积、地理位置、交通等因素，丘陵山区机械化作业发展速度缓慢。在山东16市中，种植业耕种收综合机械化率超过90%的有8个，4个市种植业耕种收综合机械化率低于全省平均水平，不同地区综合机械化率还有不小差距。

2.2 高质量的农业机械供给不足

主要体现在两个方面：一是先进适用机械研发生产不够，存在“无机可用、无好机用”的问题。2015年以来，山东依托农机装备研发创新计划和重大农业应用创新项目，解决了一批种植业生产亟需的好装备。但因种植业作物种类多、生产规模不同、生产条件各异，主要农作物机械化以外的农业机械技术研究不够，果品栽植采摘、大蒜播种、马铃薯联合收获、花生秧蔓收集和烘干、茶园田园管理、残膜回收等环节机具还不好用，蒜薹抽取、中药材播种与收获等环节还没有研发出适合的作业机具;现有机具的智能化水平也刚刚处于起步阶段;覆盖种植业的高质量农业机械研发生产仍然任重道远。二是现有农业机械鉴定大纲不能满足市场需求。农业机械购置成本是影响农民和农业经营主体决策的重要因素之一。根据《农业机械试验鉴定办法》，通过农机鉴定的产品，可以依法纳入国家促进农业机械化技术推广的财政补贴、优惠信贷、政府采购等政策支持的范围。而开展农机鉴定，需依据省级以上人民政府农业机械化行政主管部门公布的鉴定大纲进行［9］。目前的种植业机械鉴定大纲基本集中于粮油棉等主要农作物，种植业其他产业机械化相对讲属于新生事物，缺少产品标准和鉴定大纲，造成花大力气研发出的新型农业机械不满足农机鉴定条件，导致科研成果转化应用率进一步降低。

2.3 农业生产投入产出比不高

从统计资料看，全国农作物单位播种面积农机动力6.31 kW/hm2，黑龙江、江苏分别为4.54 kW/hm2、6.97 kW/hm2，而山东为10.07 kW/hm2。在“双碳”背景下，山东单位面积动力投入明显偏高。同时，通过对省内70余家农机合作社生产调研，发现当前农业生产普遍存在“配套机械作业能力与生产规模不适应”“机具利用率不高”“作业质量不佳”等问题，造成投入产出比不高。

总结其原因，主要包括两个方面：一是农机农艺融合不够。农艺机构出于提升农产品产量和品质，研究提出的套种、间作、密植等形式多样的种植方式，以及生产实际中各式各样的种植规格，大大增加了机械作业的难度和机械适应性要求，农艺模式的多样性与农业机械的单一性匹配很不完善［10］。二是规模经营组织运营管理水平不高。在农业生产经营中，普遍存在对作业量、机具作业能力、前后环节是否衔接等预计不足甚至无预期，从而导致机具作业成本差距极大。调研中发现相近区域的4家粮食种植农机合作社平均机具作业成本（包括机具折旧费和油料费、维修维护费、人工工资等）分别为9 071.1元/hm2、5 778.45元/hm2、3 522元/hm2、6 562.35元/hm2。

2.4 现有农机化评价指标体系亟需更新

农业机械化是使用先进适用的农业机械代替人力，改善农业生产条件，不断提高农业生产的技术水平和经济效益、社会效益、生态效益的过程。农业机械化水平的不断提高本质上是农机化技术装备的先进性、适用性与经济性不断动态对比的结果。其表现形式和最终实现是农业机械的生产作业水平，包括“数量”和“质量”两个方面［4， 11］。

“数量”指农业机械作业量，这是“机器换人”最直观的体现，主要评价农业机械作业量占相应作物、相应产业作业总量的比重，即机械化率。这也是目前评价机械化水平的依据。按照NY/T 1408.1—2007《农业机械化水平评价 第1部分：种植业》规定：种植业机械化率=0.4×机耕率+0.3×机播率+0.3×机收率［12］，没有考虑植保、灌溉、秸秆处理、烘干环节等环节。同时，仅使用种植业总机械作业面积来分别计算耕整地机械化率、播种（种植）机械化率和收获机械化率，从而计算出种植业耕种收机械化率，没有考虑农机化发展的阶段性要求和不同作物的均衡性发展，对当下指引种植业机械化高质量发展显得有些力不从心。

“质量”指农业机械作业的效益和效率，这是“机器换人”效果的内在体现，表现在是否提高了作业质量、是否解放了劳动力、是否降低了农业作业成本、是否提升了农业综合效益。这是在机械化率提高到一定水平后提出的必然要求［4， 11］。现有的“农业机械化水平评价”未涉及“质量”因素。

3 发展建议

3.1 大力推进丘陵地区和特色作物机械化

目前山东种植业机械化发展已进入“深水期”，平原地区、主要作物和易解决环节已基本完成，下一步的工作重点在丘陵地区和区域特色作物。因此，为推动全省种植业均衡发展，应从政策资金扶持和技术研究两方面着手：一是建议政府投入专项资金并吸收社会资本共同参与丘陵地区农田“宜机化”改造，通过实施“小田变大田”“弯变直”“梯改坡”等工程，对丘陵地区现有耕地进行整合，改善生产条件，实现互联互通，以满足机械化生产作业需要。二是充分征求农民、新型农业经营主体等各方意见，根据基础设施条件、水土资源配套、作物種植习惯等，统筹考虑农机、农艺与农田融合的思路，在充分调查研讨的基础上，开展丘陵地区农田宜机化改造技术模式及推进机制研究，制定完善的山东丘陵地区耕地、果园、茶园、特色产业等改造的“宜机化”质量标准。同时根据山东丘陵地区种植业主导产业和优势特色产业和生产需要，分步骤、有缓急地明确山东丘陵地区各作物机械化技术装备发展路径，为山东丘陵地区种植业机械化高质量发展提供科学依据［10］。

3.2 加大先进适用农业机械供给力度

一是建立健全产学研推用协同、多学科联动的科研攻关机制。通过加强农机化科技创新体系建设，统筹基础性技术研究和应用型技术研究，研究制定科研与生产导向目录，研发一批关键亟需、复式智能的农业机械，优化提升一批技术先进、功能实用的农业机械，示范推广一批高产高效的农机化技术装备体系，加速农业机械化新技术、新成果的转化应用，加快突破种植业各作物关键环节机具及关键部件制造“瓶颈”制约，全面提升农机化科研生产质量。二是优化财政补贴先进农业机械方式。进一步完善农机鉴定大纲和有关标准，提升农机鉴定服务范围和服务能力，推动新研发的种植业机械装备鉴定“有法可依、有据可查”，为实施好农机购置补贴政策、推进全省种植业机械化“全程全面、高质高效”发展提供坚实有力地支撑。加快农业机械试验鉴定方式和方法创新，不断提升农业机械试验鉴定水平和能力，着力解决鉴定能力不能满足市场需要等短板。强化鉴定大纲的通用性、可操作性、适应性和先进性，及时制定能够适应种植业发展的农业机械试验鉴定大纲，以满足种植业不同作物生产机械的鉴定推广需求［13］。

3.3 优化农机装备配置结构

一是充分用好农机购置补贴和农机报废更新补贴政策。按照全省农业生产发展布局、种养加规模、机械装备作业能力、尚缺配套农机装备需求，统筹山东现有农机装备“可用在用”“不可用、非在用”实际，妥善做好“增量、去存”工作，以优化调整农机装备结构，促进农机安全生产、节能减排和绿色发展。二是做好农机装备优化配置研究。分产业、分区域、分作物、分环节开展机组集群作业能力与适度规模经营、农田建设、农机社会化服务相结合研究，在满足作业需求的情况下，按照作业成本最低或效益最大的原则，研究制订适应不同生产规模、不同作业方式、不同种植规格等的农作物农机优化配备方法，充分发挥现有农机作业效能、降低新购置农机投资成本，引导新型农业经营主体精打细算、合理配置作业机组，助力山东种植业规模经营效益不断提升。

3.4 着力提升农机社会化服务质量

大力培育农机合作社、合作社联社、农机作业服务公司等新型农机服务主体，鼓励各类农机服务主体积极参与土地流转，开展适度规模经营。引导农机服务主体与家庭农场、种植大户、普通农户及农业企业组建农业生产联合体，着力发展农机订单作业、跨区作业和生产托管等社会化服务，创新农机服务业态和服务模式，提升信息化服务和规范化建设水平，推进农机服务向农业生产全过程、全产业延伸，形成“大而全”模式的综合型农机服务主体和“专而精”模式的专业型农机服务主体共存格局。

3.5 推进农机农艺融合、机械化和信息化融合

建议政府加快构建农机农艺融合的多部门共同推进工作机制，集合农机农艺机构和高校院所、生产企业力量，推动作物品种、种植栽培和产后初加工“宜机化”并与农业机械集成配套，将适应机械化生产作为农作物品种审定、种植制度改进等工作的前置条件，研究推广区域化、标准化的各作物种植规格、机械化生产技术模式、作业技术标准、作业质量规范，全方位推动良田良种良机良技深度融合、衔接配套［12］。同时，大力推进农业机械化与互联网、大数据、人工智能深度融合，全面提高农机产品的信息感知、智能决策和精准作业能力。推进“互联网+农机信息化管理”，加快机械化与信息化融合步伐，实现农机作业、技术指导、在线培训等服务，探索推进农机管理服务、作业状态、作业质量等各类信息互联互通［14］。

3.6 完善种植业机械化评价指标体系

根据前文所述，种植业机械化评价指标应当至少包含两个方面：“数量”即机械化率，“质量”即高效植保作业能力、谷物产地烘干能力、拖拉机与农机具配套比、农业机械报废更新率、单位面积农机作业油耗、农业机械信息化率、农机社会化服务率等［15-17］。

3.6.1 种植业机械化率

种植业机械化率既应体现种植业发展实际情况，又应具有一定的政策引导性。可为主要农作物、数种区域产值最高作物（主要农作物以外）、数种区域特色作物（主要农作物以外）机械化率的加权平均值。各作物权重可为该类作物种植面积或产值占本地各类作物种植面积或产值的比值［15-17］。

主要农作物、区域产值最高作物、区域特色作物机械化率即为所涉及各作物机械化率加权平均值。单项作物机械化率要包含该作物产中产后主要环节，必要时可适当提升拟加强环节权重。

单项作物机械化率即为该作物各生产环节机械化率加权平均值。各环节的权重应按照各自所涉及的生产环节在各自全程机械化水平中的比重来确定，同时应符合当前农机化发展方向。

3.6.2 种植业机械化“质量”

种植业机械化“质量”体现着种植业机械化“发展的成色”。从当前农机化发展情况看，应将其与“数量”的权重占比设置在适当范围，逐步引导各地种植业机械化发展向着更好、更优、更绿发展。“质量”评价应包含以下指标：高效植保作业能力、谷物产地烘干能力，以体现农机化防灾减灾作用；机具报废更新率、单位面积农机作业油耗，以体现种植业机械化绿色发展效果；拖拉机与配套农机具配套比，以体现协调发展原则；农业机械信息化率、农机社会化服务率，以体现种植业机械化的信息化与专业化程度。

4 结语

本文从山东种植业机械化发展实际和生产需要出发，分析了山东种植业及其机械化发展的现状和制约因素；指出了山东种植业全程全面机械化发展存在的区域间、作物间机械化率差距显著，高质量的农业机械供给不足，农业生产投入产出比不高，现有农机化评价指标体系亟需更新，导致种植业机械化发展进度和水平距离满足种植业生产还有一定差距。

为解决上述问题，本文提出了大力推进丘陵地区和特色作物机械化、加大先进适用农业机械供给力度、优化农机装备结构、着力提升农机社会化服务质量、着力推进农机农艺融合、完善种植业机械化评价指标体系等发展建议，以因地制宜、统筹解决种植业机械化生产中面临的问题，推动山东种植业机械化全程全面发展。

参 考 文 献

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