适合山地丘陵的无人农机（丘陵山地农机如何）

来源：【农民日报】

没有农业机械化，就没有农业农村现代化。没有丘陵山区的农业机械化，就没有全国的农业机械化。丘陵山区机械化，还有许多制约因素等待一一攻克。

40多年过去，许多记忆都模糊了。“麦穗芒子扎得又痛又痒”的感觉，却还停留在周元贵心里。

那是1978年，还在上初中的周元贵到生产队挑麦子。扦担串起麦捆，弯腰、扎马步、上肩，一个踉跄后，他摇摇晃晃上路了。麦芒刺挠着汗湿的后背，不一会儿就又红又肿。14岁的少年负气地想：“这辈子不要再当肩挑背磨的农民！”

后来，他一直爱好各种农业机器。上世纪90年代末，小型微耕机一问世，他就咬牙花6600多元买了一台。“可那种机器震动太大，干一天活儿下来，手抖得筷子都拿不住。”

如今，身为重庆圆桂农机股份合作社理事长的周元贵，走在停满大大小小农机的机棚，如同阅兵的将军，“这是灌溉用的，这是植保机械，这是收割机械……总共有120台套，三千多个千瓦的动力，种地能全程机械化。”

不过，周元贵并不满足，丘陵山区农机化还有很长的路要走。有数据显示，重庆农作物耕种收综合机械化率达53.6％，居西南丘陵地区省份前列。站在更高的视野看，这一数字却远低于全国平均水平。丘陵山地如何接上这条明显的短腿？如何让农机在丘陵山区恣意欢腾？带着思考，记者进行了深入采访。

20个百分点的差距，放弃还是追赶？

翻开中国地形图，丰富多样的地貌以不同颜色标注区别。在南方、西北地区，片状零散的浅黄色清晰可见，填充在山脉与平原之间。这就是丘陵，是“牛进得去、铁牛进不去”的地方。

三耕六耙九锄田，一季庄稼抵一年。很长一段时间，同平原地区一样，这里的农民靠着牛耕人犁向土地乞食。但是当平原上的农民挑上“金扁担”，传统的“镐锄镰犁”已被“金戈铁马”代替时，丘陵山区却还在“艰难爬坡”。农作物耕种收综合机械化率比全国平均水平低近20个百分点。

原因何在？耕地条件不适宜机械化发展是主要原因。这里有水田有旱地，地块细碎凌乱、高低不平、坡多台多埂多、形状不规则，1亩以下地块超过80％，90％的作物种植区没有机耕道，导致农机下田难、作业难、转运难。

“馒头山、巴掌田、鸡窝地”，丘陵山区的老百姓这样称呼自家耕地。因为地块散乱，老百姓种植更显随意，品种缺乏统一规划，粮食作物与经济作物间种套种现象普遍，进一步加大了机械作业的难度。

在重庆市永川区南大街谭家坝村，周元贵指着对面山坡给记者介绍：“这块不大的土地属于不同的农户。”时值盛夏，记者看到，稍高处的旱地或种玉米、高粱、大豆，或种瓜类蔬菜，稍低处种上了水稻。户主不同的稻田，刻意栽种一行果树隔开，甚至在两块田之间挖出一个小水塘。田埂狭窄，弯弯绕绕，一个人走过都觉得局促，更别提农机进出了。

户作经营在丘陵地区占90％以上，单家独户耕地面积过少，农机作业成本高、效益低，导致规模化农业经营组织成长缓慢，也压缩了机械化发展的空间。

既然自然地理条件天生如此，丘陵山区能否沿袭传统生产方式、放弃追求机械化呢？

答案是否定的。一方面，传统自给自足方式难以为继。“丘陵山区农事活动强度大，随着农村劳动力减量化、老龄化加速，如果机械化水平没有大幅度的提高，一些地区农业生产将难以为继。”江苏大学中国农业装备产业发展研究院研究员张宗毅不无忧虑地说，“年轻人都进城不愿意种田，老年人又干不动，到时丘陵山区的农业怎么办？”

另一方面，丘陵山区在保障农产品供给安全上意义重大。数据显示，丘陵山区耕地面积、农作物播种面积均占全国的1/3，是我国粮油糖和特色农产品的重要生产基地，涉及农业人口近3亿人。在全国占比上，茶园面积占93％，果园面积占62％，马铃薯播种面积占78％，甘蔗播种面积占62％，油菜籽播种面积占57％，水稻播种面积占39％，蔬菜播种面积占37％。

因此，提升丘陵山区机械化率，迫在眉睫。近年来，中央高度重视丘陵山区农业机械化发展，中央一号文件连续多次对推进丘陵山区机械化作出部署。《“十四五”全国农业机械化发展规划》明确提出发展目标——到2025年，丘陵山区县（市、区）农作物耕种收综合机械化率达到55％。

从50％到55％乃至更高水平，该如何提升？人们瞄准了“路”和“机”两条路子。

农田基础建设，意味着什么？

丘陵山区农机下田，首先面临的是没有机耕道的难题。“就像汽车要有公路，高铁要有铁轨，飞机要有机场，农机下地也要有相应的作业环境。”西南大学工程技术学院教授陈建说，要优化机耕道、生产路布局，提高田面平整度和田间道路通达度，来满足农机通行和作业要求。

近年来，重庆、湖南、山西、四川、宁夏、贵州等省份结合高标准农田建设，大力推广土地平整改造，推动农田地块小并大、短并长、陡变平、曲变顺和互联互通，提高农机适应性。

从2014年开始，重庆市率先在全国探索丘陵山区农田改造，创设一套完整的建设机制，出台地方标准，将一定区域内的土地合并整理成平坦条田、坡地梯田、旱地梯台、缓坡化旱地，实现道路、地块互联互通。整治后的地块面积少则有2亩，大多数在5亩以上，有的甚至高达40余亩。

在永川区来苏镇关门山村，只见整治后的旱地梯台层层叠叠向上延伸，一旁留出宽敞的机耕道与每层梯台连接。基础设施改善后，周元贵的农机终于能大展身手了，“以前我们合作社的机手比现在多，但因为机器开不进田，无法使用大中型机器，作业效率只有现在的1/5。”

永川区农机推广站站长吴修明告诉记者，整治后的区域有效耕地面积增加，机械化率达到98％以上，土地亩产量、收益率能提高10％以上。

改善农田基础设施条件，可谓直击痛点。那么，土地平整可否大面积推行呢？重庆市农业机械学会理事长、重庆市农科院农机研究所正高级工程师庞有伦认为，这是一个循序渐进的过程。他提出“以农机作业道路建设为核心的适度规模土地整治”，认为大面积改田改土需要大量资金投入，当前可重点推进作业道路建设，对相邻的地块进行适度并整，满足中小型农业机械的作业需求。

改造成本是首要问题。拿重庆来说，针对不同类型农田改造，政府按每亩800元、1500元及2000元的标准进行补贴，而每亩实际改造成本在2000-3000元。按照“先建后补、定额补助、差额自筹”的原则，补贴无法覆盖的部分由农户或合作社等主体自行筹集。2016年以来，重庆累计投入市级财政资金达5.2亿元，社会资本和政策性银行贷款投入超10亿元。在“过紧日子”的要求下，地方财政资金能否持续倾斜投入是个问题，也并不是所有地区都具备同等资金条件。

“农田改造要针对不同地形特点，制定科学合理的改造技术与方案。针对不同的改造方案，还应进行投入成本与收益的测算分析。目前因地制宜的农田改造方案、投入成本与收益测算工作还需要加强。”中国农业大学中国农业机械化发展研究中心主任杨敏丽表示。

农田改造也引发人们另一层担忧。丘陵地区生物多样性丰富，生态系统较为脆弱，是水土流失易发高发区。改造会不会破坏生态环境？

在吴修明看来，坡耕地改造成水平梯田，由于大幅度降低雨水的径向冲刷，不仅不破坏生态，还有较好的保持水土效果。事实上，丘陵地区通过田块整治、道路相连、沟渠配套等措施，调整优化了农田生态格局，增强了农田生态防护能力，减少了农田水土流失。而且，整治后通过采取机械化生产和统防统治措施，还可以减少10％-15％的肥药用量，达到降低农业面源污染、改善农田生态环境的目的。实际上，丘陵山区现有绝大部分水田、梯台旱地都不是“天生的”，也是以前经过人工改造而来。

“农田改造应避免一个误区，就是认为改造了丘陵山区农田，大型农机就能畅通无阻，不需要研发适合丘陵山区的小型农机了。”杨敏丽提醒，在保护生态环境的前提下进行适度改造，改完的坡耕地依然是有坡度的，仍然属于丘陵山地，并不能完全达到北方平原地区的机械作业条件，仍需要加强适宜丘陵山区作业的农机研发。

25°，是实施土地整治的一条坡度“红线”。一般而言，25°以上的梯田、陡坡地、果林不再进行改造，适合这些特殊区域作业的专用作业机具及轨道运输设备等就成为了“刚需”。

“推进基础设施建设的同时，还要加强适宜农机装备研发推广，两条腿走路才更稳当。”庞有伦表示，这是一个短期与长远的关系，长期来看，也许我们要以百年大计的眼光逐步改造脚下这片土地；短期而言，要继续从农机研发应用推广上找出路。

丘陵山区，有好农机可用吗？

5年前，重庆市潼南区10家农机合作社抱团成立“重庆渝飞”农机联合社，这是重庆市首家农机合作社联社。联合社拥有中大型拖拉机、插秧机、粮油青贮收割机、无人机等各类农机782台套，每年不仅面向潼南进行社会化服务，还为其他省份提供农业生产服务。

300公里外的渝东南，“无好机可用”依然困扰着酉阳县花田乡的农民。在何家岩村、齐家岩村，美丽的梯田风光吸引了很多游客慕名而来。但受地形条件限制，适合梯田的微型播种机、插秧机、收割机一直短缺，只有微耕机能减轻一点劳作压力，插秧、割稻都只能延续传统的人力耕作。

这是一个矛盾的现实，也是浅丘、深丘地区机械化发展不平衡的鲜明写照。“农机合作社的作业对象是经过整理的土地，只要对平原机械稍加改造就可进行作业，而重庆依然有70％的耕地呼唤农机。”庞有伦告诉记者，无好机用、有机难用仍是丘陵地区的一大痛点。

何家岩村49岁的村民冉素霞有5亩梯田，家里可用的机械只有一台微耕机、一台打谷机。她家院坝上，微耕机与其他农具摆在一起，机身锈迹斑驳，从标牌上勉强能分辨出，这是一台2010年生产的机械。“微耕机上不去梯田，要两个人抬着走。”冉素霞无奈地说。

当前，丘陵山区农业机械以小型机具为主，尤以微耕机居多。但因为下地不便，作业震动大，“解放了牛、累死了人”的说法广为流传。在一些山区、半山区，微耕机作业过程中不是爬坡就是下坎，稍不注意还有可能造成农机伤人事故。

尽管如此，现阶段来看，微耕机等微小农机依然是丘陵地区尤其是深丘、山地机械化发展的重要依托，是农民较容易借助的农机。“‘解放了牛、累死了人’这一说法，反映出部分农机具不符合现实需求，不但没有加快丘陵山区农业发展，反而费事费力，效率低下。”浙江台州市集英农林科技有限公司负责人卢平波说，未来丘陵农机一定是往作业效率高、安全性能强、操作便捷度舒适度好的方向发展。

实际上，不少企业已经将力量转向研发自走式、乘坐式微小农机。2021年，重庆鑫源农机股份有限公司推出了一款四驱微耕机“小海狮”，不需要人扶就能自走耕作，重量也只有65公斤，一个人就能搬动。

丘陵山区农机化的一个突出问题是，产业、品种、环节发展不均衡不充分。耕整地机械化程度高，播种、收获机械化程度低，适用农机少；粮油作物机械化程度高，经济作物机械化水平低，适用农机短缺。

丘陵山地物产丰富，蔬菜、水果、薯类、豆类等特色作物种植面积大，农机需求高。以马铃薯为例，全国种植面积约7000万亩，西南地区作为主产区，种植面积占全国的40.6％，但目前西南丘陵地区马铃薯综合机械化率不到30％，机播、机收率还在个位数。

当前，除了特色作物专用机械缺口明显，适用于小地块、大坡度的国产丘陵山区专用拖拉机尚处于空白，适用于黏重土壤、湿烂地块的轻简型作业机具也还缺乏。加快小型轻便、多功能农机具的供给，加强先进适用小型小众机械等短板弱项机具创制是行业内一道必答题。

丘陵山区农机研发，难在哪儿？

重庆鑫源农机股份有限公司曾尝试推出一款无级变速农机，对标北方农机前沿技术，意在减少档位，提高操作便捷度，但因不适应丘陵不同地区土质硬度，这款农机遗憾折戟。

丘陵山区农机研发推广，既会碰到全国农机产业的共性问题，又要面对独具丘陵“特色”的困难。与北方平原地区的沙性土壤不同，丘陵山区多为黏性土壤，动力消耗大，要求农机功率足。然而，丘陵地块小，可操作空间狭小，坡高坎多，要求农机轻便轻简，体型不能过大，更要通过性好、底盘抓地力强，爬坡越障、制动转向性能强。15°到25°稍高一些的坡地，对农机动力底盘横向姿势自适应调整要求更高。

以收获机械为例，南方水田机收若采用传统的轮式收割机，需要提前给水田放水、晒干土地，费时费力。“55马力以下的轮式拖拉机在南方水田走不动，100马力以上走得动，但会压到泥层，导致水田一年比一年软，过几年就变成了深泥脚田，机器进去就会陷泥里。”鑫源农机副总经理黄德军介绍。为此，越来越多的丘陵农机改为履带式设计，以橡胶履带代替传统轮式，减轻接地压力，机身不容易下陷，也不会对耕作土层造成破坏。

适应性与可靠性是农机质量性能的两个关键指标，也是研发面临的两大难点。卢平波一直期待研发一款搬运机，解决丘陵地区农林产品搬运难题。研发初期，他借鉴坦克的原理，用履带代替滚轮，但实际应用时，机器爬坡、载动、通过能力并不理想。经过一次又一次试验，针对履带抓地力以及变速箱齿轮扭力等问题不断改进，第五代机器的适应性、可靠性才有了很大提升，卢平波为其取名为“爬山虎”。

为保证农机产品性能，田间试验是上市前不可或缺的环节。陈建告诉记者，农机尤其是收获机械试验非常困难，为尽可能多地获取测试数据，需要从南到北推进试验，但各地土壤土质、作物品种茎秆强度、产量不一致，小型收获机械超负荷能力较小，很难在一个作业季充分验证，这就使得农机的研发周期大大延长。

市场需求也影响着农机企业的积极性。丘陵地区作物品种、农艺多样，对农机品种的需求多样，但每种机型市场容量其实很小。如榨菜收获机，全国市场总需求量仅在6万台左右。“多品种小批量”的需求特性，令不少农机制造企业望而却步。黄德军道出了痛点：“投入风险太大，首台套研发费用高昂，没有几十万样本，不敢开模啊。”

“榨菜、花椒、枸杞、中药材等经济作物，是丘陵地区老百姓的重要收入来源，国家应加大对小型小众农机的研发投入，构建科研院所与农机装备企业成本共担、利益共享的合作模式，鼓励成果及时转化推广。”杨敏丽建议。

此外，小型农机研发推广还被一些“烦恼”困扰。微小农机技术门槛低，市场上中低端产品较多，产能过剩、同质化严重，难以形成“研发-生产-收益-研发”的良性循环。另一方面，国家系统性支持力度不够。2021年，针对丘陵山区农业特色产业发展急需机具，新一轮农机购置补贴政策提高了补贴额测算比例，还积极探索微耕机优机优补，但在科技攻关、生产制造、推广使用、维修服务等方面没有专门扶持政策，影响了农民使用。采访中，多家企业呼吁国家出台专门针对丘陵山区机械化的综合性扶持政策，全方位加快提升机械化水平。

陈建认为，依靠农机企业一家一户的市场行为解决丘陵农机装备难题，始终无法回避成本高、周期长的问题。他建议，建立一个国家级工程中心，从三个方面为我国农机研发及生产提供技术支撑：一是设计模块化，实现动力机械、作业机械、传动机构标准化、系列化设计；二是制造柔性化，在满足多品种需求的同时降低生产成本；三是试验虚拟化，通过虚拟试验，尽量减少田间试验次数，缩短机械研发周期，降低试验成本。

丘陵山区农机化，如何协同推进？

针对丘陵山区适用小型农机短板弱项，近年来国家层面的相关部署正加速推进，由过去的地方自发、企业自为走向了组织化、系统化推进的新阶段。

2021年底，农业农村部与工信部召开农机装备补短板工作推进会，部署丘陵山区农机装备研发制造工作。研发方面，集中开展丘陵山区专用拖拉机、果园多功能作业平台、轻简型收获机、黏重土壤播种机、油茶果采收机等实用高效作业机具研发；推广方面，支持浙江协同贵州、云南两省建设丘陵山区适用小型机械推广应用先导区，加快丘陵山区先进适用农机示范推广。

据浙江省农业农村厅农机化与数字化处处长孙奎法介绍，浙江现有农机装备制造企业4261家，2021年开展了10项“领雁”“尖兵”农机攻关项目，浙江小精农机制造有限公司研发的手扶式轻型水稻插秧机被认定为国家级重点新产品。作为丘陵山区适用小型机械推广应用先导区，浙江着力通过社会化服务加速小型农机推广应用，布局一批农机综合服务中心，提供“一站式”“菜单式”服务。

应该看到，现代农业不只是农机的“单兵突进”。采访中，多位专家、企业负责人表示，丘陵山区农机化发展，既不单是土地问题，也不纯是机械问题，要以系统眼光、一体化思维，推进农机、农田、农艺、设施、农业经营方式协同协调。

当前，我国农机农艺农田协同配套亟待加强。产业品种、农艺制度、种养方式及产后加工等与机械化生产不协调等问题较为明显，农机农艺融合不够紧密，制约着农机研发推广应用效果及作业质量、效益。集成配套的机械化生产体系和解决方案还不够多，尚不能充分满足丘陵地区农业高质量发展需要。

浙江临海市素有“中国西蓝花之乡”的美誉，是我国规模最大的冬春西蓝花生产中心和重要的国际西蓝花集散基地。随着播种面积和产量逐年增长，西蓝花产业愈发受劳动力成本攀升等问题困扰。遗憾的是，西蓝花移栽环节机械化率仍处于低水平，采收环节机械化还是空白，其中一个重要制约因素就是农艺。

临海市农机管理总站副站长屈吕标告诉记者：“由于我们当地实行水稻同西蓝花轮作制度，水稻收割后的土地同机械化种植西蓝花的要求不相符，需要重新改造整理；传统的种植习惯没有考虑到全程机械化的生产要求，不同区域、不同农户种植方式不一致，没有统一标准，也不利于机械作业。”

类似的问题，丘陵地区很多农业产业都同样面临。“农机农艺结合要考虑到农业生产的复杂性，应该将适应农机作业作为重要原则，分区规划实现农艺制度的统一和发展，提高农机产品技术含量，达到农机农艺协调发展。”杨敏丽认为。

没有农业机械化，就没有农业农村现代化。没有丘陵山区的农业机械化，就没有全国的农业机械化。丘陵山区机械化，还有许多制约因素等待一一攻克。

少年时发誓“不当肩挑背磨的农民”的周元贵，几十年间倾心农机，对农业饱含感情，“种子种下去，就像养育小娃娃一样，你施肥、浇水、除草，他就会发芽、开花、结果。果实成熟的季节，微风一吹，他好像在给你招手、欢迎你、感谢你……”

“这辈子是不会离开农业了。”周元贵期盼着，有更多适用丘陵山地的农机研发出来，让丘陵种地不再难，让青年人不再畏惧从事农业。

作者：农民日报·中国农网记者 白锋哲 余瑶

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图片：新华社

监制：梁冰清 编辑：王思言（见习）

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