11月29日，由中國農業機械學會農業機械化分會和農機360網共同主辦的2015中國農業機械化論壇在北京雁棲湖APEC會址成功舉行。本屆論壇主題為“互聯網+與機械化農業”，目的是調動行業思考、改變行業思維、鼓勵行業思變，為我國農業機械化創新發展融入新動力。本次論壇，向行業闡述了“互聯網+大數據”在農業機械化全過程中的融入和促進作用，探討了中國農業機械化如何借助“互聯網+大數據”實現跨越式發展，從思想體系、方法論證、發展模型、實踐經驗、未來策略等方面，向論壇與會嘉賓闡釋了“互聯網+大數據”是一個即將深度鏈合農業機械化發展的方向。
中國工程院院士陳學庚應邀為論壇做主題演講。陳學庚院士從以下三方面對我國主要經濟作物生產機械化的發展與展望進行了介紹。
一、主要經濟作物機械化發展現狀
經濟作物是指具有某種特定經濟用途的農作物，我國經濟作物自20世紀80年代以來取得了全面發展，多種經濟作物種植面積、年產量以及出口量均居世界前列。2013年，我國經濟作物種植面積約占農作物總面積的25.4%，其中茶葉種植面積達到257.9萬公頃，年產量189萬噸，均為世界第一。
1、我國主要經濟作物機械化發展概述
我國經濟作物生產一直沿襲傳統的生產作業方式，生產規模小、分布零散，品種性能差異大，整體機械化水平較低且發展不平衡。除了部分地區的部分作物在耕整地、植保和灌溉環節可以使用通用機械作業外，其他生產環節，特別是勞動強度較大的播種、收獲兩大主要生產環節，大部分地區基本以人工作業為主，與現代農業的要求相差甚遠，造成主要經濟作物生產成本居高不下，影響了農民種植的積極性。
2、糖料作物機械化發展現狀
糖料作物在我國農業經濟中占有重要地位，其產量、產值僅次于糧食、茶葉、油料和棉花。目前，我國已成為居巴西、印度之后的世界第三大食糖生產國。我國糖料作物主要包括甘蔗和甜菜，但種植模式不一、生產機械化水平低、制糖工藝落后，自主生產食糖糖價偏高，約為5600元/噸，而進口食糖約為4500元/噸。
1979年，澳大利亞已采用甘蔗收獲機械作業；2005年，巴西80%的甘蔗由機械收獲，古巴甘蔗機收率已達70%以上；近年，美國、澳大利亞等國家的甘蔗生產已實現全程機械化。種植方面，多為大型切段式甘蔗種植機，每天種植甘蔗約為2-3公頃；收獲環節，主要以大功率、全液壓自主切段式聯合收割機為主，每小時生產率可達40-50噸。
我國甘蔗機械化水平低，甘蔗種植成本約為每噸150-200元，收獲成本80-100元/噸，高出世界平均水平的30%，嚴重阻礙了甘蔗生產經濟效益的增加。我國甘蔗生產規模較小，戶均種植面積不足10畝，且不少甘蔗種植在干旱、瘠薄的“望天田”、坡地、生產基礎設施差的地方，大型農機具難以作業，小型機具發展不成熟，機械化程度較低。除部分甘蔗機械化生產示范區，大多數甘蔗種植區蔗地深耕機械化水平不足20%。
制約我國甘蔗機械化發展的主要因素在收獲環節。我國主要收獲方式如下：整稈式收獲、切段式收獲。每小時能收獲40-50噸，但甘蔗后續加工能力不足，制糖工藝落后。
3、飲料作物機械化發展現狀
我國是世界上茶葉產量第一大國，茶葉出口第二大國，茶葉生產機械化主要包括茶園管理機械化和茶葉加工機械化兩部分。日本已實現茶葉生產全過程機械化，臺灣地區烏龍茶的加工技術處于世界領先水平。我國茶園機械起步晚，機械化程度不高，當前茶園機械化相關研究也主要集中在茶葉采摘和修剪方面，且其主要工作部件仍依靠國外廠家生產。
4、纖維作物機械化發展現狀
纖維作物主要為棉、麻。棉花是我國的第二大經濟作物，2013年棉花種植面積約為434.6萬公頃，年產值約983億元。我國棉花種植中，機耕水平約為94.9%，機播水平65.6%，機收水平很低。
5、油料作物機械化發展現狀
油料作物主要有油菜、大豆、花生等。我國油菜種植面積和產量居世界首位，占世界油菜種植面積的1/4，年產量約1400萬噸。我國油菜整體生產機械化程度較低，多數生產環節依賴人工操作，費工費時，勞動強度大，耕種收機械化水平只有39.2%，其中機械化收獲水平僅達到20.3%。
我國主要經濟作物機械化發展中存在的問題
我國主要經濟作物生產機械化雖然有一定發展，但與糧食作物相比，機械化程度低，農戶對經濟作物生產機械化的重要性缺乏足夠認識。與發達國家相比，我國經濟作物機械制造總體發展水平相對落后，在研發能力、制造水平、產品質量、生產效率等方面尚有較大差距。我國多數經濟作物仍為小規模種植，農機農藝融合不夠，為實現高產而忽略了作物對機械化作業的適應性，在作物生產關鍵環節的機械化水平中，如馬鈴薯、甘蔗的機播，甘蔗、油菜、茶葉的機收，發展緩慢制約了經濟作物全程機械化的推行。我國經濟作物農機裝備信息收集、智能決策和精準作業能力較差，農業生產信息化程度不高，農業機械與互聯網融合亟待提高。
二、我國棉花生產全程機械化應用
農機與農藝融合成功案例簡介
新疆兵團棉花生產全程機械化技術體系的建立，是我國農業生產中農機與農藝融合的成功案例。棉花是新疆兵團的支柱產業，上世紀末，針對棉花生產效率低、勞動力短缺、人均管理定額低、棉花種植成本高的難題，兵團提出：農機農藝高度融合，解決棉花生產全程機械化問題。
棉花生產全程機械化是新疆眾多科技工作者努力奮斗的目標，新疆已成為國內最重要的棉花生產基地，2012年新疆棉花總產量已占到全國的51.7%。2009-2013年五年間，新疆兵團在年均面積超出澳大利亞200余萬畝狀態下，棉花平均單產達到161kg，比全國平均單產高73.77kg，高出澳大利亞31.31kg，是美國的2.66倍。
總體路線：
以機械裝備研究為攻關目標，攻克種子處理、精量播種、脫葉催熟、機械收獲、儲運加工等技術裝備瓶頸，快速實現產業化。以機械化采收為主線，集成高產栽培技術、田管配套等，實現規模化生產應用。
技術實施路線：農機農藝相結合是主線，在不犧牲棉花產量，實現棉花生產全程機械化條件下，研究成功符合“矮、密、旱、膜”高產栽培農藝要求，符合機械采收的種植新要求。為解決棉花莖稈切碎還田問題，研究開發出系列莖稈切碎還田機，實現了大規模的推廣應用，棉花莖稈切碎還田率超過90%。為解決棉花寬膜覆蓋淺播難題，根據不同馬力段拖拉機的配套需求，研究開發了播種前種床整備聯合整地系列產品。為解決棉花膜下滴灌精細播種問題，研究開發了系列膜下滴灌精密播種機，一次作業完成8道作業程序。在棉花機具推廣的同時，拓展了膜下滴灌精量播種技術的應用范圍，成功開發出玉米、番茄等作物的滴灌精量播種機。滴灌節水裝備的研發是棉花生產機械化技術體系建設中的重大創新。滴灌節水技術是以色列人發明的，主要用于種植高附加值的經濟作物，器材的價格昂貴，在中國無法大面積使用。
針對采棉頭關鍵部件制造技術進行研究和攻關，研發了具有自主知識產權的水平摘錠式、梳齒式采棉機，打破了國外技術壟斷，為進一步降低采收成本提供了重大技術裝備。針對機采籽棉田間安全儲運難題：引進、消化、吸收再創新，研究開發成功打棉膜機、棉膜專用運輸車、開模、堆垛等機械，快速實現了產業化，解決了安全儲運問題。采棉機作業效率度得到大幅提升。
三、我國主要經濟作物機械化發展趨勢
第一，著力提升我國經濟作物農機裝備研究與制造能力。我國經濟作物產值逐年增加，但機械化水平相比發達國家仍有一定差距，各級政府和農機部門應把發展經濟作物機械化提高到戰略高度，配合《中國制造2025》中提出的“農機裝備以滿足大宗糧食和戰略性經濟作物生產過程所需要的先進農機裝備為發展重點”，加快大型復式作業機具及高效聯合收獲機等高端農業裝備及關鍵零部件的研究，重點推進我國農機企業從生產低端、中小型機具向生產高端、大型智能化農機裝備轉變。
第二，土地整理是實現經濟作物全程機械化的基礎。農業機械化的根是土地，土地整理是我國全面實現農業機械化最重要的環節，必須加強高標準農田的建設，積極推動土地整理，促進農村土地經營權有序流轉，發展經濟作物適度規模連片種植，為規模化的農機作業服務創造條件。
據實地調研和文獻資料顯示，在實現田間全程機械化生產的情況下，美國、英國農田作業畝均動力配置為0.05kW，當中國農作物耕種收綜合機械化水平達到90%以上，相當于現在歐美、日韓等全程機械化水平時，畝均動力約需達到0.58KW遠高于英美和日韓。
日本、韓國和我國臺灣50年代土地狀況和我們差不多，經過30-40年長期整理，小塊并大塊，精心平整，培肥地力，適合農業機械化作業要求，這個過程是無法回避的，應引起高度重視。
第三，農藝、農機與后續加工須高度融合。受自然環境、農民種植習慣等影響，我國各地的農業種植品種多樣、種植模式各異、收獲要求不一，直接影響了大型農業機械的使用。同時，經濟作物后續加工能力不配套，嚴重影響了收獲后作物的品質，制約著我國經濟作物的市場競爭力。如甘蔗在分段式收獲后若不能及時進行制糖加工，糖分損失嚴重。
農機、農藝后續加工高度融合，應該制定科學合理、相互適應的農藝標準和機械作業規范標準，需將機械適應性作為科研育種、栽培模式推廣的重要指標。
第四，加強我國經濟作物農業機械化瓶頸攻堅克難。隨著時間推移，大力發展南方丘陵山區農機化及特種產品加工機械化將成為行業內外的共識。茶葉產業產值已達到萬億，但種植和加工機械化程度非常低，是攻堅克難的主要目標。隨著農村土地合理流轉和城鎮化進程加快，為丘陵山區機械化發展提供了廣闊空間，農民對農機作業的需求會越來越迫切，發展丘陵山區機械化成為現實選擇。
第五，堅持創新驅動，加快智能化、自動化與農業裝備的融合。我國2013年農業機械生產總值已達世界第一，農業裝備應逐步從“中國制造”邁向“中國智造”。重點研制智能化復合作業機具、高效聯合收獲機械，突破關鍵零部件電控技術、液壓驅動的可靠性，實現動植物對象識別與監控系統的自動化。高新技術廣泛應用于經濟作物生產中，特別是種植于山地、丘陵的作物，如柑橘、茶園、高桿作物，利用無人機進行病蟲害的防控是最佳選擇。
陳學庚院士最后表示，必須大力推動移動互聯網、云計算、大數據、物聯網等與現代農業機械裝備制造業結合，創造出具有信息獲取、智能決策和精準作業能力的新一代農機裝備。
