我国蔬果茶等生产机械化现状与方向

新时期，推进我国农业供给侧结构性改革，发挥我国农业比较优势，提升我国农业生产的效率和效益，迫切需要加快实现我国农业生产全程和全面机械化。

经过多年的不懈努力，特别是在农机购置补贴政策持续推动下，我国主要农作物生产关键环节机械化技术已得到突破并逐步获得大面积推广应用，基本实现了全程机械化。

这在某种程度上，为我国其他作物和领域实现机械化生产提供了解决思路、工作基础和物质装备条件。

以“机器换人”推动我国农业生产实现全面机械化，已摆上了日程。

现对蔬菜、果园、茶园、畜牧养殖、水产养殖、农产品初加工、小杂粮等七个领域的机械化现状与发展方向进行初步分析。

一、蔬菜生产机械化
1.取得的进展
我国蔬菜主产区设施蔬菜机械化水平达25%，包括露地蔬菜在内的蔬菜生产综合机械化水平约为20%左右，还处于初始的生产机械化阶段。

近年来，引进及开发了不结球叶菜类（小白菜、菠菜等）、结球叶菜类（甘蓝、生菜）、根茎类（胡萝卜、白萝卜、葱、姜、蒜等）、茄果类（辣椒、茄子、番茄等）、其他蔬菜（鲜玉米、青毛豆等）蔬菜耕整地、钵体或毯状育苗、气吸式精量播种、移栽、收获等机械，推动了适合机械化作业的蔬菜品种和农艺技术改进，在北京、上海、江苏、山东等地主产区县及武汉、成都等城市郊区开始推广应用。

设施蔬菜生产突破了低碳环控型温室和高光效轻简温室结构及配套设施、精细耕种、集约化育苗、水肥一体化等高效生产配套装备技术，大棚用微耕机、管理机得到了广泛应用，提升了蔬菜设施生产能力和科技水平。

目前全国已成型的蔬菜生产机械化解决方案有：北京延庆露地甘蓝、上海大棚小白菜、江苏沛县日光温室番茄、江苏常熟碧溪露地青花菜、江苏射阳大棚甘蓝、山东鑫诚露地结球生菜、山东沃华大葱、内蒙古通辽露地辣椒、四川郫县露地生菜、四川彭州露地胡萝卜等。

2.下一步方向
（1）露地蔬菜规模化种植进一步研究叶菜类、茄果类蔬菜标准化育苗、苗床精整、精量播种、高
我国蔬果茶等生产机械化现状与方向○农业农村部农机推广总站 吴传云
速定植等关键技术；开发智能化蔬菜育苗成套系
统、气吸式精量播种机、小苗高速定植移栽机、
水肥一体化精量施用机具；研制叶菜类、根茎类
蔬菜收获装备；集成研制自走式甜菜联合收获机、
甜菜挖掘铺放收获机和捡拾收获机。

推进耕、种、
收系列成套专用装备国产化，通过试验示范推广，
提高露地蔬菜生产机械化水平。

（2）设施蔬菜生产以反季节蔬菜、食用菌培
植为主要对象，进一步研究高效节能设施、环境
精细调控、作业对象目标特性识别、营养耦合供
给等关键技术，优化基于蔬菜、食用菌生长特性的
光伏温室与智能调控系统，开发路径规划电动作业
平台及配套机具、立体栽培系统、自动接菌以及采
摘设备，通过试验示范推广，提高设施内蔬菜精细
生产管控水平，实现高效作业。

（3）进一步推动蔬菜品种改进和耕作制度变
革提高机具可靠性和区域适应性，形成一批可复
制、易推广的蔬菜生产全程机械化解决方案。

二、果园机械化
1.取得的进展
目前，我国果园生产综合机械化率为26.6%，
其中机械植保率45.3%、机械转运率54.2%、机
械中耕率29.4%、机械施肥率18.6%、机械修剪率
11.3%、机械采收率2.3%。

截至2016年底，我国
林果用挖坑机6.28万台，果树修剪机21.32万台。

果园机械化水平比较低与我国果园情况比较
复杂有关。

按地形分有山地果园、浅丘果园和平地
果园三类；按年代分有老果园、新果园和标准化果
园三类，不同果园推进机械化作业的路径不同。

近
年来，各地因地制宜，针对老果园和山地果园，主
要推广小型、轻简适宜的传统打药、修剪等农业机
械；针对新建果园，陕西、山东、新疆、河北、重
庆等省区（市），积极推广宽行密植的新型种植模
式，建设了一批现代化、规模化的标准化果园，满
足大中型农业机械进出地块需要，延长机械作业线
路，提高作业效率。

国内专家团队也研发了大量适用于果园生产的
育苗、起苗、植保、挖坑、除草、修剪、收获、运
输等环节的农机装备，成功研制了果园行间碎草
机、果园树盘碎草机、偏置式开沟机、偏置式搅
拌回填一体机、偏置式开沟施肥搅拌回填一体机、
偏置式振动深松化肥施肥机、往复式葡萄剪梢机、
旋转式葡萄剪梢机、气力雾化风送式果园静电弥
雾机、龙门架式喷雾机、埋藤防寒机、防寒土清
除机、低地隙果园机械动力作业平台等系列农机
装备。

其中，果园越冬防寒管理机械和果园基肥施
用机械填补了国内空白。

在环渤海湾、黄土高原和
西北干旱三大果树主产区进行推广，平均每年每亩
可节省用工10个以上，节约农药、化肥及劳动力
等综合成本约1000元左右，新增纯收益每年每亩
1000元以上，节本增效明显。

另外，结合化肥农药零增长、深松作业、畜禽
粪便资源化利用、果园地力提升等行动，开展了畜
禽养殖粪便—沼渣沼液机械化抽排浇灌试验示范，
研制推广了多功能水肥渣药集成施肥机，取得了化
肥减施、品质提升的成效。

2.下一步方向
（1）宜机化改造选育与省力化、机械化相适
应的矮化、少修剪、抗病虫害、耐寒耐旱的林果品
种；新建果园、老果园改造和标准化果园建设中
要考虑机械与设施的应用，提出机械化标准种植模
式，推动农机与园艺的融合。

（2）果园专用拖拉机研发针对现代标准果园生
产条件，重点开发模块化多功能动力输出、快捷悬
挂系统、多自由度大偏转角、高承载前驱动桥、故
障检测、总线等智能化控制与人机工程等核心技术
与关键部件，研制系列化果园专用拖拉机。

（3）现代果园智能化精细生产管理开发集根系
管理、冠层管理、花果管理及品质监测、病虫害
监控与防治于一体的智能管控系统，开展对靶变量
植保、切根与深位施肥、水肥一体化灌溉、林果收
获新原理新结构等技术与装备开发，推进远程遥
控、剪枝嫁接、开沟施肥、避障除草、施药、套袋
与采收等装备的不断改进完善和推广应用。

（4）丘陵山区林果业生产重点突破轻便高效动
力技术、山地节力物运技术、小型履带多功能底盘
的爬坡与稳定性技术，研发丘陵地区林果作业动力机械，优化轨道、索道、索轨结合等输运系统与远程遥控系统；选择柑橘、热带特果、苹果等山区丘陵集中种植区，开展应用示范，建立丘陵山区林果经济型机械化生产模式及轻简化成套装备设施配套规范。

三、茶园机械化
1.取得的进展
目前，我国茶园综合机械化水平不足10%，茶园地域地形复杂，多分布于丘陵山区，机械化作业难度大。

截至2016年底，我国茶叶修剪机40.22万台、茶叶采摘机12.46万台。

从2013年起，农业部农机化研究所等8家单位开展了茶园机械化作业技术与装备研发，攻关突破了以下关键技术：一是创制了跨行变地隙变幅宽动力平台、窄幅低地隙动力平台、小型化轻简型动力平台三类通用动力平台，形成平、缓、陡坡三类茶园全程机械化作业模式与完备的技术装备体系。

二是创建了“针式”仿生耕作理论，创新耕作机构，研制了仿生耕作机具，填补了我国茶园板结土壤深耕施肥技术装备的空白。

三是创新了仿生采茶技术，研制了跨行自走式采茶机和智能化采茶部件，采茶完整率由60.4%增加到77%，芽头识别率达到90%，采摘速度超过每小时2400个，为高效智能化采茶提供了关键技术支撑。

四是开发了虫害负压绿色防治技术，研制了负压捕虫装备，首次捕虫率达到70%，为发展绿色茶产业提供了新型技术装备支撑。

通过专家团队的努力，茶园生产涉及的深耕、施肥、吸虫、修剪、采摘等全程机械化技术与装备已研发成功，进入了规模推广应用阶段。

2.下一步方向
（1）根据不同茶园类型，示范推广适宜机械装备 缓坡茶园发展行间低重心、小型乘驾式的机械化作业技术模式，重点推广低地隙多功能茶园管理机、深耕、中耕除草、开沟施肥、植保和吸虫等配套机具，复式作业，一机多用。

平地茶园发展大型自动化、智能化高地隙跨行乘驾式高效机械作业技术模式，重点推广全液压高地隙履带自走式多功能茶园管理机、立式旋耕除草、深松施肥、植保和吸虫等配套机具、乘坐式采茶机、智能采茶机器人等大型作业机械。

（2）加快标准茶园建设推进茶园机械标准化、系列化，研制茶园可变量与可变位施肥技术与机具，保证施肥品种、施肥量和施肥部位（深度）满足茶园农艺要求，推动农机与园艺、农机与制茶工艺融合。

（3）研制推广适应丘陵山区的轻简型茶园通用可拆装动力平台实现上下山携带轻松，田间地头快速装卸。

（4）研究茶园灾害综合防控技术开展精少量低残留植保机具选配、茶园渗灌技术与机具配套模式开发、茶园冻害防控技术与装备开发等。

（5）研制推广名优茶选择性采摘技术与装备降劳动强度，解决用工难且贵的问题，节本增效。

四、畜牧业机械化
1.取得的进展
目前，我国畜牧业机械化水平为29.07%，其中饲草料生产与加工机械化水平为51.90%，饲料投喂机械化水平为12.54%，粪便清理机械化水平为11.75%，环境控制机械化水平为44.75%，畜产品采集机械化水平22.87%。

饲料饲草加工、牧草种植及收获、畜禽标准化饲养、生产检测等方面形成了门类齐全的成套设备。

畜牧机械设备的制造质量基本符合标准，设备性能基本稳定，通过引进先进技术装备，进一步提高现有产品的性能，与国际先进畜牧机械的差距逐步缩小。

计算机信息技术结合现代化电子、液压、气动及自动控制技术及声控技术和新材料、新工艺等技术在畜牧业及其畜牧机械上崭露头角。

畜牧机械与动物生产过程中的防疫、施药、微量元素添加、品种改良适应性等方面逐步在结合。

近年来，我国加快发展草食畜牧业，支持青贮玉米和苜蓿等饲草料种植，推动了饲草料生产与加工机械化的快速发展。

截至2016年底，我国青饲料收获机4.34万台、牧草收获机18.35万台、秸秆捡拾打捆机4.68万台、饲草料加工机械
623.18
万台，近5年来，平均年增幅分别为11.57%、
7.44%、28.25%、1.2%。

畜禽养殖粪污处理与病死
动物无害化处理技术与设备在北京、江苏、福建、
重庆等地开始得到推广应用。

2.下一步方向
（1）饲草料生产与加工机械化研制优质饲草料
机械化生产技术装备，重点开发和推广青贮玉米、
甜高粱等种植、收获、加工、储藏技术与装备，苜
蓿、燕麦等高产牧草精量播种、草场生产管理、
收割打捆、储运、节能干燥及营养保真加工等装备。

主要包括，大型自走式饲料收获机、高效牧草精密
免耕补播机、智能高效宽幅牧草搂集翻晒一体机、
智能化饲草料圆捆卷捆缠膜一体机、高效智能化中
大型方（圆）草捆捡拾打捆机、智能自动化草捆集
运装备、方草捆捡拾打捆机高性能打结器研究与制
造技术和基于湿法收获的高蛋白饲草干燥深加工成
套技术装备等。

（2）养殖管理机械化针对动物生理生态信息
获取、营养精细调控、健康诊断等提升养殖产能
的需求，研究畜禽动物生理生态监测、数字化表征
和分类辨析、生长调控等基本原理与方法，揭示畜
禽动物不同生长阶段和生理状态下生长与健康、营
养、环境的影响规律，构建动物生长数字化模型，
开发以蛋（肉）鸡、生猪、奶（肉）牛为主的生长环
境、生理生态等新型传感器件及环境控制系统，搭
建高效精细养殖智能化农业机械理论与技术基础。

（3）规模化养殖设施及环境、工程防疫及智能管
理等关键技术研制和示范推广舍饲环境精确调控、
个性化精准饲喂、健康识别，自动挤奶与防疫消毒
机器人、病死畜禽全隔离无害化处理等成套装备。

五、水产养殖机械化
1.取得的进展
目前，我国水产主产区养殖机械化水平为
26.4%，其中池塘养殖机械化水平为28.5%，网箱
养殖机械化水平为17.6%，工厂化养殖机械化为
100%。

截至2016年底，我国增氧机近300万台、
投铒机近100万台。

近年来，我国大力开展工厂化
水产养殖系统技术、池塘生态工程化控制技术和
深水网箱设施技术等三项技术的研究，将工程技
术、机械设备、监控仪表等现代工业技术用于水产
养殖业，大力推广集约化养殖模式，通过对养殖
池的机械配置、水质处理及科学管理，初步摸索出
了一套利用机械化手段达到高产的养殖技术，实现
了大规模高密度的培育模式减少人力投入、改善水
质、提升品质、增加产值的目标。

在这一过程中，涌现出了一批新型高效机械
设备，如：耕水机、射流式深水增氧机、匀水增
氧机、微孔曝气增氧机、射流式臭氧消毒增氧机、
制氧机、喷淋机、微滤机、风送式投饵机，以及
基于物联网应用的工厂化养殖保温模块、集中式自
动投饲增氧一元化系统、高位节能循环养殖系统、
游弋式水下视频监控系统、集装箱生态一体化系
统、增殖放流系统等。

在北京、天津、江苏、山东、
广西等地试验示范推广，效果显著，增产可以达到
10%以上，节省电费可达到70%以上，整体效益
每亩增产可达到15%以上。

2.下一步方向
不断在设施水产养殖智能化精细生产管理上
下功夫，推动集约化水产养殖设施、水体清洁、智
能化精确投饲等重点装备与技术研发与试验示范推
广。

（1）池塘生态养殖重点研究池塘养殖生态系
统物质与能量流动模型构建，池塘养殖水循环利用
与排放控制，池塘底泥高效清除与再利用，形成一
批生态化、机械化、智能化养殖可持续养殖模式。

（2）工厂化循环水养殖重点研究循环水养殖
系统物质与能量流动模型，高密度循环水条件下养
殖对象的反应机制、养殖生境构建边界条件、饲
喂策略，工厂化养殖专家系统，养殖设施工程经济
性，养殖设施建造与运行规范等。

不断提升工厂化
水产养殖科技水平。

（3）改进、提高现有的各类网箱制作技术和工
艺重点开展强流下网衣的漂移和有效容积保持，
网衣水下清洗技术及设备，夜间警示装置，鱼类起
捕设备，网箱养殖监测系统等配套设施的研发，高
强度网衣新材料和网衣防污损材料的研发，网箱产
品的安全性能的研究，深水网箱的动态仿真、与实际结合的理论研究修正等。

六、农副产品初加工机械化
1.取得的进展
总体上看，我国农副产品加工业依然大而不强，特别是初加工机械化程度低，大部分都是手工操作为主，造成生产效率低、产品质量不稳定以及浪费严重、污染环境等问题，已经成为制约行业健康发展的重要因素。

目前,我国的经济类作物的初加工已经具备一定的机械化程度，如棉麻行业等。

而规模巨大的食用类农产品的初加工还处于粗放的手工制作阶段，急需提高机械化水平。

2.下一步方向
重点突破大宗及优势农产品高品质节能干燥、高通量清选、检测分级及包装、追溯等关键技术，开发粮食、果蔬、茶叶等清选、分级、干燥、包装等智能成套装备，禽类自动分割、水产品自动剥制成套装备及自动化生产线，以及物理保鲜与转运仓储、配送系统等，进行示范推广。

（1）果蔬冷链低损保质技术装备包括马铃薯等根茎类蔬菜干法无损高效清洗装备，圆白菜等甘蓝类蔬菜仿形修整及灭菌灭虫装备，油菜、油葵等草本油料及山茶等木本油料与核桃等干果的脱壳、去皮、清杂装备，果蔬冷链储藏设备。

（2）农产品绿色节能干燥关键技术与装备包括果蔬菌产品干燥品质转变机理，高水分多重结构干燥工艺，多源分程变温组合干燥技术，基于品质的干燥耦合控制、数控及高效反馈技术，干燥热能回收利用技术，热泵等绿色能源及组合干燥设备，薄膜干燥设备，以及适合产地应用的太阳能烘干设施。

（3）优质果蔬品质分级技术装备包括脱水蔬菜和鲜切果蔬品质与营养保持工艺，高通量内外部品质分级技术，物料自动定位、高通量柔性输送、高速精确分级、高品质切割和节能高效预冷等成套装备。

（4）棉花智能化加工关键技术装备包括低损伤棉花清理、轧花、异性纤维剔除装备，棉花回潮率在线测控与智能调湿技术，包装、装卸、仓储信息管理系统。

（5）茶叶精制加工技术装备包括茶叶杀青、提香、揉捻、整形、杂劣剔除、选别等工艺的数字化与智能化调控、智能分选装备。

（6）牛羊屠宰与畜禽分割技术装备包括牛羊自动屠宰、家畜产品自动分割技术，同步卫检成套、多工位高效自动扯皮、家畜胴体自动清洗消毒与分割等装备，禽类自动化分割、分级和连续化包装等装备。

（7）水产品自动剥制及分级技术装备包括鱼类清洗与低损去鳞、虾类剥制与壳肉分离、去杂、分级、包装等水产品预处理技术和成套设备。

（8）畜禽水产品保质储运技术装备包括环境对微生物滋生、品质的影响机理，规模储运多源信息追踪、环境调控、节能优化等技术，保质储藏智能化调控系统与装置、全程质量管理系统。

七、小杂粮机械化
1.取得的进展
东北杂粮区有谷子、高粱、大麦、糜子、芸豆、绿豆等作物，机械化生产程度较高。

华北杂粮区有谷子、糜子、高粱、荞麦、燕麦、绿豆、芸豆、小豆作物，机械化精量播种技术、覆膜穴播技术和膜下滴灌技术推广，中小型机械化作业稳步推进。

西北杂粮区有糜子、荞麦、谷子、高粱、燕麦、豌豆、蚕豆、绿豆、小扁豆、草豌豆、鹰嘴豆等作物，少数地区适宜小型机械化作业。

青藏杂粮区有青稞、蚕豆和豌豆等作物，适宜中小型机械化作业。

西南杂粮区有蚕豆、豌豆、芸豆、苦荞、高粱、大麦、薏苡等作物，农业规模化和机械化生产程度较低，中小型机械化生产是发展方向。

2.下一步方向
根据不同地区适宜条件，重点推进特色杂粮收获技术与装备研发和示范推广。

研究谷子、荞麦、燕麦、青稞等特色杂粮作物籽粒与茎穗机械力学特性，研究切割、脱粒、清选工艺机理，开发脱粒、清选技术及新机构、新部件；集成研制谷子、
荞麦、燕麦、青稞等作物收获装备。