【对话院士】罗锡文：我国农机装备如何“补短板”“锻长板”

  “十五五”规划建议提出，“推进高端智能、丘陵山区适用农机装备研发应用”，为农业机械化发展锚定方向。我国农机装备如何“补短板”“锻长板”？哪些技术方向需集中资源突破、加速规划落地？日前，在广州召开的中国农业工程学会第十届学术年会上，光明网记者正常采访了中国工程院院士、华南农业大学教授罗锡文。

  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；面对丘陵山区都会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紧密关联。罗锡文表示，丘陵山区应该要依据不同地形、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，可以让我们取长补短。”

  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。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，面对台风等灾害造成的倒伏问题，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”。“我国农机与国外领先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。“假如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与农机的深层次地融合，还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，能快速发挥智能农机的效益，形成示范带动效应。

  此外，人才教育培训是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。政策层面还应加强完善标准体系、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。（光明网记者武玥彤；科学性审核：农业农村部规划设计研究院研究员、中国农业工程学会执行秘书长 王应宽）

  光明网：当前我国农机装备在“补短板”与“锻长板”之间，应如何平衡优先级？哪些技术方向需要集中资源突破，才能更快实现规划目标？

  罗锡文：丘陵山区农业发展，正是典型的“补短板”方向。我国丘陵山区在农业生产中占比大，耕地资源也十分丰富。但受特殊地形地貌影响，这里的农业机械化程度偏低，既制约了农业发展，也影响了农民增收。多年来，推进丘陵山区农业机械化一直是工作重点，这正是“补短板”的核心体现。

  丘陵山区地形特殊，平原地区适用的农机往往难以适配。所以解决丘陵山区农业机械化问题，重点是“因地制宜”——要结合当地地形地貌和作物种植情况，研发专属农机。

  首先是动力底盘（行走系统）的选择。在部分丘陵山区，履带式农机是更优选项。它接地面积大，在崎岖地形和有坡度的区域，能保持较好的行驶稳定性，还具备更强的牵引力和作业能力。另外，平原地区常用的农机，在丘陵山区常面临土壤板结严重的问题，如何研发适配这类土壤的农机，也是重要课题。其次是作业机具的适配性，要针对丘陵山区的特点专项研发。

  还有作业方式的优化。以玉米生产为例，我国玉米平均亩产约439公斤，但最高亩产已达1500公斤。高产的关键之一在于种植密度，每亩4000株、5000株甚至6000株的密度差异，会直接影响产量，这就需要研究适配的种植方式。到底哪一种方式更合适，需要结合地形地貌、种植习惯和作物品种来确定。

  除了农机研发和作业方式优化，丘陵山区的农业基础设施建设也有大量工作要做，整体任务繁重。这方面能借鉴国际经验，如日本、韩国以及我国台湾省，在丘陵山区小地块农机应用上做得很出色，我们大家可以“取长补短”，吸收他们的先进经验。

  再说说“锻长板”。我个人理解，核心是提升农机的智能化水平，智能农机装备需具备四大功能：智能感知、智能决策、智能作业、智能管理。

  以水稻收获为例，很多地块会出现倒伏情况。智能收割机应能实时感知水稻倒伏程度，自动调整割台高度和倾角——倒伏较轻时适当抬高，倒伏严重时则放低，确保收获效果，这就是智能感知与智能决策的结合。

  “锻长板”还包括提升农机的可靠性。目前我国农机在作业效率上已不逊于国外产品（比如一小时能完成20亩作业，甚至更高效率），但在可靠性上仍有差距。国外农机能持续工作数百小时不出故障，而我国农机常出现大小毛病，所以提升可靠性是“锻长板”的重要一环。

  此外，增强农机的多功能实用性也很关键。比如通过更换或改装割台，让一台农机适配多种作业场景，这同样是需要重点研发的方向。

  光明网：“十五五”期间，我们还需要突破哪些难题？技术层面还有哪些重点方向？

  罗锡文：首先要加快制定智慧农业标准。当前不同厂家生产的智能拖拉机等设备互不兼容，核心问题是接口代码保密，彼此无法互通。比如部分设备的连接线根，每根线的功能没有统一说明，即便专业技术人员也难以调试。制定通用标准，明确接口、代码等关键信息，才能解决设备兼容问题，这是关键技术之一。

  推动技术从“自动”向“自主”突破。以南方水田为例，经验比较丰富的拖拉机驾驶员遇到陷车时，会通过踩油门、切换两轮/四轮驱动、调整方向盘等操作脱困。我们应该借助人工智能，把这些驾驶员的实操经验转化为机器算法，让设备能自主判断工况（如转速变慢可能是打滑）并主动应对，实现真正的自主作业。

  明确技术应用载体。重点培养种田大户、农机合作社等主体使用智能设备，他们种植规模大，能快速看到设备带来的效益，更愿意主动接受和使用新技术。一家一户的小规模种植，很难形成推广和使用的规模效应。

  强化人才教育培训。有了应用载体后，要加大对相关操作人员的培养力度，让他们能熟练掌握智能农机的使用技能。

  优化政策支持。目前智能农机价格较高，建议在现有普通农机30%补贴比例的基础上，加大智能农机的补贴力度。部分省份已采取“基础补贴+智能功能额外补贴”的方式，后续可研究更贴合农民需求、便于作的补贴政策。

  光明网：当前我国农业机械化尚未完全实现，能否跳过机械化直接实现AI赋能？

  罗锡文：我认为AI赋能农业必须建立在机械化的基础上。比如无人机飞巡农田后，能获取水稻长势影像，AI再对影像做多元化的分析，判断不一样的区域的长势差异，进而给出精准施肥建议——长势差的区域多施肥，长势好的区域少施肥。

  这里的核心是，AI分析需要依赖机械化设备获取的数据（如无人机拍摄的影像），如果没有机械化作为数据采集和作业执行的基础，AI赋能就无从谈起。而且机械化和智能化并非相互割裂，二者应同步推进、相互促进。

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