丘陵山区是中国重要的果蔬茶和粮油生产基地,同时是我国乡村振兴的重要阵地。中国丘陵山区县耕地面积和播种面积均占全国30%左右,同时中国茶园面积的90%,果园、甘蔗和油菜籽种植面积的60%,马铃薯播种面积的80%,水稻播种面积的40%均分布在丘陵山区;与此同时,超过50%的中国农村常驻人口居住在丘陵山区(张宗毅,2020)[①]。在人地关系较为紧张、农产品贸易逆差高达1400亿美元日逐年扩大、国际贸易摩擦日益频繁,以及乡村振兴国家战略不断深入的大背景下,丘陵山区无论是对保障重要农产品供给安全,还是对有效推进乡村全面振兴,都具有重要意义。
但丘陵山区农业机械化远远落后于平原地区,严重制约了丘陵山区农业向现代农业转变,不利于这些区域的乡村产业振兴,不利于国家农业现代化的整体推进和农业强国的建设。
本文通过系统分析2023年丘陵山区农业机械化发展现状、农机市场运行特征、农机装备技术进展特征、丘陵山区农业机械化支持政策,理清丘陵山区农业机械化进展和面临主要障碍,并进一步对中国丘陵山区农业机械化未来发展趋势进行展望。
一、2023年丘陵山区农业机械化发展情况
(一)机械化水平低但增速略快于全国平均水平
根据第三次国土调查数据进行计算得到,我国6°以上耕地面积占比最高的3个区域分别是西南丘陵山区(76.78%)、黄土高原及西北地区(49.98%)、南方低缓丘陵区(23.59%),其他区域均低于10%(见图1)。

图1 第三次国土调查分区6°以上耕地面积占比
注:新疆地区仅包括新疆,东北地区包括黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古,华北平原包括北京、天津、河北、河南、山东,长江下游平原包括安徽、江苏、上海,黄土高原及西北地区包括陕西、山西、宁夏、甘肃、青海、西藏,南方低缓丘陵区包括湖北、湖南、江西、浙江、福建、广东、广西、海南,西南丘陵山区包括四川、重庆、云南、贵州。分区参考文献:张宗毅 等.“十二五”农业机械化发展区域划分研究[J].中国农业资源与区划,2011,32(04):50-55.
与此相对应的,这三个区域2023年的农业机械化水平也落后于其他地区(见图2)。进一步分析可以发现,(1)横向比较来看,丘陵山区农作物各环节机械化水平均落后于平原地区。西南丘陵山区的机耕、机播和机收率分别仅为68.49%、18.07%和29.18%,均远低于平原地区,综合机械化率仅为41.57%,且与全国综合机械化率差32.72个百分点;南方低缓丘陵区的机耕、机播和机收率分别仅为79.82%、33.87%和56.90%,综合机械化率仅为59.16%,且与全国综合机械化率差15.13个百分点;黄土高原及西北地区的机耕、机播和机收率分别仅为89.25%、64.75%和57.51%,综合机械化率为72.38%,且与全国综合机械化率差1.91个百分点。(2)纵向比较来看,丘陵山区农业机械化水平增速整体快于平原地区。2023年,全国耕种收综合机械化率比2022年增长了1.18个百分点,但西南丘陵山区增长2.74个百分点,南方低缓丘陵区增长了1.66个百分点,只有黄土高原及西北地区增长略微缓慢,仅增长了1.10个百分点。

图2 2023年分区域农业机械化率
(二)主要农作物机播、机收环节与全国差距较大
此外,分作物来看,三个丘陵山区区域的主要农作物机械化率均低于全国平均水平(见表1)。其中:
(1)丘陵山区各区域的小麦各环节特别是机播环节的机械化率均低于全国平均水平。黄土高原及西北地区的小麦机播率为90.48%,比全国水平低4.25个百分点,机收率也比全国平均水平低5.31个百分点;南方低缓丘陵区的小麦机播率为79.62%,比全国水平低15.11个百分点;西南丘陵山区的小麦机播率为50.18%,比全国水平低44.55个百分点,机收率也比全国低21.25个百分点。
(2)丘陵山区各区域的水稻各环节特别是机插秧环节的机械化率均低于全国平均水平。南方低缓丘陵区的水稻机插率为53.28%,比全国水平低11.67个百分点;西南丘陵山区的水稻机插率仅为41.17%,比全国水平低23.78个百分点,机收率也比全国低12.80个百分点。
(3)丘陵山区各区域的玉米各环节特别是机播、机收环节的机械化率均远低于全国平均水平。黄土高原及西北地区的玉米机播、机收率分别为82.18%和68.40,分别比全国水平低9.04和13.53个百分点;南方低缓丘陵区的玉米机播、机收率分别仅为26.98%和29.38%,比全国水平分别低64.24和52.55个百分点;西南丘陵山区的玉米机播、机收率分别仅为15.41%和16.63%,比全国水平分别低75.81和65.30个百分点。
表1 2023年丘陵山区主要区域主要作物分环节机械化水平(%)
作物 | 环节 | 黄土高原及西北地区 | 南方低缓丘陵区 | 西南丘陵山区 |
机械 化率 | 与全国 差值 | 机械 化率 | 与全国 差值 | 机械 化率 | 与全国 差值 |
小麦 | 机耕 | 97.36 | -2.59 | 99.23 | -0.72 | 97.97 | -1.98 |
机播 | 90.48 | -4.25 | 79.62 | -15.11 | 50.18 | -44.55 |
机收 | 92.73 | -5.31 | 96.81 | -1.23 | 76.79 | -21.25 |
水稻 | 机耕 | 91.16 | -8.18 | 99.43 | 0.09 | 94.05 | -5.29 |
机插秧 | 27.28 | -37.67 | 53.28 | -11.67 | 41.17 | -23.78 |
机收 | 88.15 | -7.90 | 96.43 | 0.38 | 83.25 | -12.80 |
玉米 | 机耕 | 98.03 | -1.29 | 85.51 | -13.81 | 83.07 | -16.25 |
机播 | 82.18 | -9.04 | 26.98 | -64.24 | 15.41 | -75.81 |
机收 | 68.40 | -13.53 | 29.38 | -52.55 | 16.63 | -65.30 |
大豆 | 机耕 | 60.43 | -31.20 | 78.05 | -13.58 | 71.28 | -20.35 |
机播 | 38.77 | -50.02 | 21.38 | -67.41 | 11.11 | -77.68 |
机收 | 25.00 | -58.71 | 19.79 | -63.92 | 11.67 | -72.04 |
油菜籽 | 机耕 | 85.84 | -5.65 | 93.84 | 2.35 | 94.13 | 2.64 |
机播 | 41.52 | -4.22 | 48.17 | 2.43 | 33.93 | -11.81 |
机收 | 44.78 | -13.49 | 65.56 | 7.29 | 45.52 | -12.75 |
马铃薯a | 机耕 | 90.38 | 5.07 | 86.93 | 1.62 | 71.15 | -14.16 |
机播 | 47.91 | 17.29 | 11.57 | -19.05 | 6.91 | -23.71 |
机收 | 46.35 | 12.92 | 20.5 | -12.93 | 11.88 | -21.55 |
花生 | 机耕 | 42.17 | -41.74 | 80.69 | -3.22 | 57.09 | -26.82 |
机播 | 17.71 | -43.12 | 20.20 | -40.63 | 3.33 | -57.50 |
机收 | 11.30 | -43.50 | 17.21 | -37.59 | 3.33 | -51.47 |
a:由于缺乏2023年马铃薯播种面积统计数据,此处使用了2022年数据,表中其他数据均为2023年数据。
二、2023年丘陵山区主要农业机械市场运行特点
(一)三区18省(直辖市、自治区)销售额仅占全国三成
2023年,农机购置补贴辅助系统中数据显示,西南丘陵山区、黄土高原及西北地区、南方低缓丘陵区三大丘陵山区区域共涉及18省(直辖市、自治区),其销售额合计245.42亿元,仅占当年全国总销售额的30.71%。与2022年相比下降19.77%(主要是国三升国四的升级排放政策导致拖拉机和收割机在2022年提前销售,透支了2023年市场),低于全国34.45%的下降幅度。各区域详细的情况见表2。
表2 2023年基于农机购置补贴辅助系统的销售额分区域情况
区域 | 2023年销售额(亿元) | 与2022年比增幅 | 销售额占全国比例 |
新疆地区 | 83.28 | -33.85% | 10.42% |
东北地区 | 196.54 | -40.30% | 24.60% |
华北平原 | 165.53 | -42.99% | 20.72% |
长江下游平原地区 | 108.29 | -35.42% | 13.55% |
黄土高原及西北地区 | 85.02 | -22.33% | 10.64% |
南方低缓丘陵区 | 119.77 | -23.14% | 14.99% |
西南丘陵山区 | 40.63 | 0.02% | 5.08% |
全国 | 799.06 | -34.45% | 100.00% |
注:数据来源于包括全国各省(直辖市、自治区)、兵团、农垦、计划单列市等在内的全国38个省级(副省级)单位的农机购置补贴辅助系统公示数据。后同。
(二)拖拉机和收割机是最主要的农机装备
2023年,西南丘陵山区、黄土高原及西北地区、南方低缓丘陵区三大丘陵山区区域里销售额超过亿元的农机装备列表见表3,共29类机具。可以看出,销售的机具品目相对较为集中。当年实际销售的上百类农机中,销售额过亿元的前29类机具销售额为227.79亿元,占三大区域销售总额的92.82%。其中,销售额前5的机具品目,合计销售额更是占全部销售额的57.47%。销售额最大的是轮式拖拉机,销售额达到73.34亿元,遥遥领先于其他农机装备,是销售额第二的谷物联合收割机的2.64倍,占全部农机销售额的29.89%。
表3 2023年三大丘陵山区区域主要农机装备销售情况
序号 | 机具品目 | 销售额(亿元) | 序号 | 机具品目 | 销售额(亿元) |
1 | 轮式拖拉机 | 73.34 | 16 | 饲料(草)粉碎机 | 2.74 |
2 | 谷物联合收割机 | 27.82 | 17 | 田园管理机 | 2.61 |
3 | 插秧机 | 14.60 | 18 | 施肥机 | 2.34 |
4 | 玉米收获机 | 12.98 | 19 | 犁 | 2.26 |
5 | 旋耕机 | 12.29 | 20 | 履带式拖拉机 | 1.92 |
6 | 微型耕耘机 | 12.05 | 21 | 温室大棚(成套设施装备) | 1.86 |
7 | 果蔬干燥机 | 10.94 | 22 | 农业用北斗终端及辅助驾驶系统 | 1.83 |
8 | 谷物烘干机 | 9.31 | 23 | 加温系统 | 1.72 |
9 | 植保无人机 | 8.06 | 24 | 饲料收获机 | 1.58 |
10 | 打压捆机 | 4.78 | 25 | 粮食色选机 | 1.38 |
11 | 播种机 | 3.75 | 26 | 茶叶炒(烘)干机 | 1.35 |
12 | 轨道运输机 | 3.55 | 27 | 增氧机 | 1.30 |
13 | 铡草机 | 3.42 | 28 | 茶叶色选机 | 1.12 |
14 | 饲料制备(搅拌)机 | 3.01 | 29 | 秧盘播种成套设备 | 1.10 |
15 | 碾米机 | 2.76 |
| - | - |
(三)部分特色机械市场正高速成长
2023年,西南丘陵山区、黄土高原及西北地区、南方低缓丘陵区三大丘陵山区区域里销售额过5千万且增速超过5%的农机装备情况见表4,施肥机和铡草机的销售额增速超过100%,果蔬干燥机、果蔬分级机、粮食色选机和农业用北斗终端及辅助驾驶系统的销售额增速超过50%,铺膜机、加温系统、饲料(草)粉碎机、秧盘播种成套设备、植保无人机的销售额增速超过20%,饲料制备(搅拌)机、播种机、谷物烘干机、插秧机、温室大棚(成套设施装备)的销售额增速超过10%,轨道运输机增速草果5%。
表4 2023年三大丘陵山区区域销售额过5千万且增速超过5%的农机装备销售情况
购机年份 | 2023年销售额(亿元) | 比2022年增速 |
施肥机 | 2.34 | 169.10% |
铡草机 | 3.42 | 105.99% |
果蔬干燥机 | 10.94 | 73.30% |
果蔬分级机 | 0.63 | 68.94% |
粮食色选机 | 1.38 | 56.79% |
农业用北斗终端及辅助驾驶系统 | 1.83 | 54.56% |
铺膜机 | 0.67 | 40.06% |
加温系统 | 1.72 | 38.78% |
饲料(草)粉碎机 | 2.74 | 34.80% |
秧盘播种成套设备 | 1.10 | 23.49% |
植保无人机 | 8.06 | 20.05% |
饲料制备(搅拌)机 | 3.01 | 18.03% |
播种机 | 3.75 | 17.00% |
谷物烘干机 | 9.31 | 15.69% |
插秧机 | 14.60 | 14.63% |
温室大棚(成套设施装备) | 1.86 | 14.26% |
轨道运输机 | 3.55 | 5.19% |
(三)农机向大型化方向发展
2020年至2023年,西南丘陵山区、黄土高原及西北地区、南方低缓丘陵区三大丘陵山区区域农机整体上向大型化方向发展。其中,30-60马力拖拉机销售额占全部拖拉机销售额的占比31.79%下降到15.83%,60-100马力拖拉机销售额占比从47.33%下降到40.64%,而100马力以上从30.21%上升到41.39%(见图3)。

图3 近年来三大丘陵山区区域拖拉机(含履带式)分马力段销售总额占比
谷物联合收割机情况类似,2020年至2023年,喂入量为5公斤以下的谷物联合收割机销售额占比从16.99%下降为4.43%,喂入量大于等于5公斤小于8公斤的谷物联合收割机销售额占比从67.79%下降为48.34%,喂入量大于等于8公斤的谷物联合收割机销售额占比从15.23%上升为47.23%(见图4)。

图4 近年来三大丘陵山区区域谷物联合收割机分喂入量销售总额占比
三、2023年技术发展状况
2023年,农业农村部会同工业和信息化部等部门,实施丘陵农机研发专项,会同财政部在多个丘陵山区省份开展农机装备研发制造推广应用一体化试点,支持江苏协同甘肃建设丘陵山区农机装备推广应用先导区,遴选建设新一批50个丘陵山区农机装备熟化应用基地,聚焦丘陵山区适用小型机械以及智能化领域存在的短板弱项,集中开展研发攻关。多款6—15度坡丘陵山地拖拉机、再生稻收获机、白萝卜收获机、根茎类中药材收获机实现产品定型;山地玉米播种机实现突破,适用于西南山区;油菜移栽机、带状复合种植专用播种机、大豆专用割台等规模量产,有力支撑大豆油料产能提升;山地轨道运输机大量应用于湖北、重庆、浙江等省的果(茶)园,保有量接近5万套,显著减轻了劳动强度,丘陵山区一些关键领域开始了从“无机可用”到“有好机用”的跨越。
四、2023年农田宜机化改造情况
丘陵山区农业机械化的根本出路是通过农田宜机化改造来“改地适机”还是通过发展小型农机来“以机适地”,又或者需要“两条腿走路”,这些争论持续不休。但其实答案是清晰的,没有人要去研发在丘陵山区羊肠小道奔跑的汽车和高铁,也不应该有在细碎地块上作业的农业机械。全球主要丘陵山区国家德国、意大利等均没有发展较小的农业机械,日本从1949年制定《土地改良法》至今70多年来一直在对丘陵山区的土地进行改造。即使坚持认为应该发展小农机的人,也无法否认农田宜机化改造后大幅度改善了农机的通行和作业效率。那么2023年,全国农田宜机化改造的情况如何呢?下面对一些实施农田宜机化改造的省份基本情况做一个简要介绍。
国内从2016年就提出来并实施农田宜机化改造的重庆市,在2022年将实施多年的农田宜机化改造专项并入高标准农田建设项目,以“四改一化”(改大、改水、改路、改土和机械化)为标准,大力实施丘陵山区高标准农田改造提升示范项目。2023年实施共187个高标准农田改造提升示范项目,涉及36个区县146.09万亩高标准农田,按照4240元/亩投资标准进行投资,投资规模达到60亿元。改造后的农田100%适宜大中型农机通行和作业。
2021年起,四川省实施农田宜机化改造建设项目,支持各地开展“五良融合 宜机作业”示范建设。2023年投入“五良”融合宜机化改造资金1.1亿元,改造适宜大中型农机通行和作业的耕地10万亩。
2023年,贵州省出台《贵州省高标准农田建设指南》(首个出台高标准农田建设指南的省份),指南里将宜机化融入其中并作为验收目标之一。2024年将从高标准农田项目中央安排任务(22万亩)+亚行贷款项目(95万亩),一共117万亩,亩均投入3000元左右,但由于贵州改造成本高,预计改造后宜机化的高标准农田只有一半。
2023年,山西省安排省级专项资金1200万元,在9个市的13个县开展丘陵山区农田宜机化改造8000亩。充分发挥省级项目的示范作用,引导各地自主开展宜机化改造预计超过3万亩。
2023年,宁夏回族自治区高标准农田建设任务93.7万亩,亩均投入1800元左右,农田宜机化是高标准农田建设的重要内容和验收指标,新建高标准农田大部分适宜大中型农机通行和作业。
2023年,甘肃省在《关于进一步加强高标准农田建设的意见》(甘政办发〔2023〕52号)中明确要求,田间道路全部直通田块,机耕路达到4米,生产路达到3米;在丘陵山区要将“坡地”改“平地”、“窄田”并“宽田”、“多台”变“一台”。每台地宽度原则上不小于10米,70%以上的单块地面积原则上不小于5亩、其余单块地面积原则上不小于3亩,田间道路直通田块达90%以上。
2023年,浙江省省财政下达1.72亿元,实施95个丘陵山地宜机化改造和农艺农机融合示范试验基地项目建设。
五、行业展望
(一)种植结构向果蔬茶调整。整体来看,当前丘陵山区农业机械化水平远低于平原地区,其主要原因在于丘陵山区的地块细碎、坡度大、机耕道缺乏等系列农田不适宜农机作业的特征,这导致了这些区域生产相同的农产品与平原地区相比毫无竞争力,如果这一现状不得以扭转,则会使得这些区域的农业生产快速萎缩。因此在种植结构上,十分有必要展开错位竞争,以生产果蔬茶等全国范围甚至全世界范围来看机械化水平仍然不高的作物。故对于一些地区将基本农田错误划定在坡地山地的情况,不应强行要求必须种植粮食。应通过放宽丘陵山区永久基本农田用途管制,来提升全国果蔬茶等经济林果产品的供给水平,同时也有助于促进丘陵山区乡村产业振兴,防止这些经济薄弱区域出现规模性返贫。
(二)大力实施农田宜机化改造。不仅是粮食生产需要农田宜机化改造,即使是果蔬茶生产也需要农田宜机化改造。在生产林果产品的丘陵山区,也需要把果园、茶园改造成缓坡或者梯台,并配备机耕道,才有助于灌溉、施肥、松土、剪枝、疏花、疏果、采摘和运输等作业。宜机化改造后,以上环节多数可以实现机械化作业,少部分人工作业的环节,其作业效率也可以大幅度提升。今后,丘陵山区省份应进一步加强丘陵山区农田宜机化改造,为农机高效作业和通行提供基础条件。
(三)特色农业机械研发。丘陵山区的农机研发重点,不是要把平原地区已经成熟的粮食机械小型化,因为小型化意味着效率损失,意味着生产同样的作物丘陵山区要付出更高的人力成本,在全国统一的商品市场下丘陵山区毫无竞争力。应该把研发重点放在那些丘陵山区的特粮特经作物和林果茶产业上,针对这些即使在平原地区也主要依靠人工生产或者平原地区不具备生产的优势自然条件的产业,考虑在宜机化改造后的果园、茶园、菜园和农田里,研发适宜的关键环节短缺农业装备。