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中国农机“变形记”

来源:科普中国网 发布时间:2026-01-20 

我国耕地中,丘陵山地占比超过三分之一,这些地方却常常让大型农机“望坡兴叹”——不是机器没力气,而是地形太“调皮”。如同让习惯在高速公路上驰骋的赛车,突然转战蜿蜒陡峭的盘山小路,难免“水土不服”。与此同时,即便在平原地区,我们的农机也正面临一场“智力与体力”的双重考验:它们需要更聪明的“大脑”来感知环境、自主决策,也需要更可靠的“身板”来应对高强度作业。

如何让农机既能“爬坡上坎”,又会“看苗管理”?中国工程院院士、华南农业大学教授罗锡文指出,这好比为农机安排一场“双向升级”:既要“补短板”,打造轻巧灵活的“山地专属款”;也要“锻长板”,赋予它们敏锐的“感官”和持久的“耐力”。这场变革,不仅是技术的突破,更是农业与智能时代的一场生动对话。

补短板:丘陵山区机械化的破局之道

目前,我国丘陵山区耕地资源丰富,但特殊的地形地貌让平原地区成熟的农机装备“水土不服”。在罗锡文看来,破解丘陵山区机械化难题,“因地制宜”是核心原则。

“从动力底盘到作业机具,再到作业方式,都需要针对丘陵山区的特性进行定制化研发。”他提到。在动力底盘选择上,履带式装备凭借接地面积大、牵引力强等优势,更适合崎岖地形和坡度较大的地块,应成为重点研发方向;面对丘陵山区普遍存在的土壤板结问题,需要专门研发适配的耕作机具,解决平原机具“打不碎硬土”的困境。

作业方式的创新同样关键。以玉米种植为例,我国玉米平均亩产约439公斤,最高亩产超1500公斤,这背后与种植密度、种植模式以及作物品种密切相关。罗锡文表示,丘陵山区需要根据不同地形、种植习惯和作物品种,研发适配的种植方式。此外,农田基建的配套升级也是丘陵山区机械化推进的重要支撑。

在技术研发过程中,国际经验的借鉴不可或缺。“日本、韩国以及我国台湾省在小型丘陵农机研发方面积累了丰富经验,针对小地块作业的小型机械,在灵活性、适应性上的设计思路,值得我们取长补短。”

锻长板:智能化与可靠性的双重突破

在罗锡文看来,提升智能化水平与可靠性则是农机装备“锻长板”的关键所在。他认为,我国农机在作业效率等性能指标上已逐步接近国际水平,但在智能化和可靠性上的差距仍需重点弥补。

其中,智能化水平的提升是锻长板的核心方向。罗锡文认为,智能农机应具备智能感知、智能决策、智能作业和智能管理四大功能。以水稻收获为例,面对台风等灾害导致的倒伏问题,智能收割机需通过智能感知系统实时判断水稻倒伏程度,自主调整割台高度和倾角。根据作物长势动态调整作业参数的能力,正是当前我国农机智能化研发的重点。

此外,机器的可靠性是另一块需要锻造的“长板”。“我国农机与国外先进水平的核心差距之一在于可靠性,国外农机可实现数百小时连续作业无故障,而我国部分农机在高强度作业中易出现各类故障,影响生产进度。”罗锡文直言。

提升农机的多功能实用性也至关重要,通过优化设计让一台设备通过更换割台等部件适配多种作业场景,可降低农民购机成本,提高装备利用率。

罗锡文呼吁,应加快制定智慧农业通用标准,明确农机接口的线路定义、代码规范等核心内容,让使用者能够便捷调整设备,打破技术壁垒。

AI赋能:机械化与智能化的同步推进

“AI赋能必须建立在机械化的基础之上,二者并非相互割裂,而是同步推进、相互促进的关系。”罗锡文认为。

他举例,AI在农业中的应用离不开机械化载体的支撑。比如通过无人机航拍获取水稻长势数据,再由AI系统分析长势差异,进而精准制定施肥方案。“如果没有无人机这一机械化装备获取数据,AI的数据分析能力便无从发挥。同样,智能收割机的AI感知与决策功能,也必须依托收割机的机械化作业平台才能实现。”罗锡文说。

推动AI与农机的深度融合,还需要解决载体培育与政策支持等问题。罗锡文建议,应重点培育种田大户、农机合作社等新型农业经营主体,他们种植规模大、接受新技术能力强,能够快速发挥智能农机的效益,形成示范带动效应。

此外,人才培养是AI赋能农业的重要保障。需要加强对农机操作人员、技术维护人员的专业培训,让他们掌握智能农机的使用方法与维护技能,确保先进装备能够真正落地见效。政策层面还应进一步完善标准体系、加大研发投入,为AI与农业机械化的融合发展创造良好环境。

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