农机装备是农业现代化的重要标志,是精准农业、低碳农业、智慧农业等农业新质生产力的物质载体,是农业劳动力快速老龄化、减量化背景下“谁来种地”的主要答案,是我国粮食及其他重要农产品供给安全的重要保障。2025年中央一号文件作出“推动农机装备高质量发展,加快国产先进适用农机装备等研发应用,推进老旧农机报废更新”的重大部署,这凸显了农机装备在国家乡村振兴战略层面的重要地位,为农业农村现代化发展指明了方向。本文系统总结2004年我国出台《中华人民共和国农业机械化促进法》(以下简称《农机化促进法》)以来的农机装备和农业机械化高质量发展的驱动逻辑、取得成效与面临问题,并在此基础上提出“十五五”我国农机装备高质量发展的重点方向和具体路径。
1 驱动逻辑:“市场—政策—技术”协同
自2004年《农机化促进法》颁布以来,我国农业机械化快速、高质量发展,主要得益于市场、政策和技术的协同驱动。
第一,需求牵引的市场驱动是近20年来我国农业机械化高速发展的原动力。2001年我国加入世界贸易组织后,二、三产业快速发展,农业劳动力以更大规模、更快速度向城市转移。从2003年开始,我国经历了农业劳动力数量连续19年持续下降的过程,至2022年因为新冠疫情才有短暂上升,但2023年以后恢复下降趋势。2004—2024年《中国统计年鉴》数据显示,与2003年相比,2023年中国第一产业劳动力数量下降了1.93亿人。正是农业劳动力数量的快速下降,农业部门才对农业机械化有了极大需求。在此驱动下,跨区作业与农机社会化服务快速兴起,以解决我国“大国小农”的国情农情下家家户户购买农机不经济的问题。《2023年全国农业机械化统计年报》数据显示,2023年我国农机跨县域作业面积达3.15亿亩,农机专业合作社作业面积达9.60亿亩,农机全程托管服务面积达5.09亿亩,是全球最大规模的农机作业社会化服务市场。同时,农业劳动力的转移也推动了土地流转向规模经营的家庭农场集中,进一步促进了农业机械化的发展。
第二,顺势而为的政策驱动是我国近20年来农业机械化高速发展的催化剂。2004年《农机化促进法》首次明确了农业机械化的战略地位。同年,国家出台了农机购置补贴政策,至今已连续实施22年。农机购置补贴资金年度总额从2004年的7000万元快速增长到2009年的129亿元,2012年增长到215亿元,此后多年在220亿元左右波动。农机购置补贴区域也从2004年的16个农业主产省(区、市)66个粮食生产大县,在2008年扩大到覆盖所有农牧业县(场)(张宗毅,2021)。补贴机具范围持续扩大,2004年只有拖拉机、深松机、免耕精量播种机、水稻插秧机、收获机、秸秆综合利用机械等6种机具,至2024年已经扩大至25大类55小类155个品目。除了农机购置补贴政策,中央政府还出台了农机报废更新补贴政策、保护性耕作补贴政策等系列配套政策。各级地方政府也围绕农机购置、农机作业出台相关的补贴政策,或购置累加补贴,或专项作业补贴等。这些政策的出台,大幅降低了农户购机成本,极大地催化了农机化的快速发展。
第三,跨界竞争的技术驱动是我国近20年来农机化高速发展的新动能。近20年来,在需求牵引、政策驱动下,工程机械、发动机、信息技术等领域甚至房地产领域的企业纷纷进入农机行业,为农机行业的技术创新注入新动能。如潍柴动力、中联重科、徐工集团等原先从事工程机械或发动机制造的企业纷纷进入农机行业,将动力传动、液压系统等技术迁移至农机研发,大幅提升了农机制造水平。大疆、极飞、上海联适等来自信息技术领域的创新型企业,极大提升了农机的智能化水平,研发了新的农机产品并开拓了新的农机作业场景。通过多领域跨界融合,中国农机行业正从“政策驱动”转向“技术内生驱动”,为农机装备高质量发展提供新动能。
2 取得成就:装备突破、产业发展与机械化跃升
2004年《农机化促进法》颁布以来,随着“市场—政策—技术”的协同驱动,我国农机工业和农业机械化发展取得了巨大成就。
一是农机装备出现大幅度技术升级,装备整机和零部件均取得重大进展。2004年,我国农机工业技术水平还相对落后,拖拉机制造以100马力以下的机械换挡拖拉机为主,市场上成熟的小麦机机型只有单一的“新疆-2”,水稻机市场被久保田、洋马、东洋等外资企业的半喂入联合收割机占领,玉米联合收割机以背负式、摘穗式为主且质量不可靠,甘蔗联合收割机、采棉机、打捆机等均处于我国农机工业空白领域,市场拱手让于欧美农机巨头。时至今日,我国已经在打结器、液压机械无级变速器(HMT)等关键零部件领域取得突破,大马力混合动力变速箱实现弯道超车,340马力无级变速拖拉机、10行籽粒直收玉米收割机、6行棉花收获打包一体机等一系列产品取得突破,部分产品处于国际领先地位,粮棉油关键环节农机装备应用领域国产化率多在90%以上。
二是农机工业爆发式增长,实现了从规模扩张到质量升级的跨越。据《中国农业机械工业年鉴(2005)》,2004年,全国农机制造企业8000余家,其中规模以上企业(主营业务年营业收入超过500万元)1468家,农机工业总产值896亿元。农业农村部数据显示,截至2023年,全国规模以上农机企业2200余家,主营业务收入2428亿元。农机领域上亿元企业300余家,国家级专精特新“小巨人”企业117家。全国农机装备保有量近2亿台套,涵盖32大类72小类4000多种产品。同时,在全国形成以潍柴动力为核心的山东潍坊智能农机装备产业集群,以中国一拖为核心的河南洛阳现代农机装备集群,以沃得农业机械、常柴股份、东风农机为核心的江苏镇江常州农机产业集群,以约翰迪尔为核心的黑龙江佳木斯农机产业集群,以及重庆丘陵山地农机装备产业集群等。中国已形成覆盖粮食作物、经济作物、畜禽养殖、丘陵山地的全领域农机装备供给体系,成为全球农机产业重要一极。
三是农机装备应用水平大幅提升,有效支撑了我国重要农产品供给安全。《2023年全国农业机械化统计年报》数据显示,2023年全国农作物耕种收综合机械化率达到74.29%,比2003年增加55.27个百分点。小麦、水稻、玉米三大主粮收获机械化水平分别达到98.04%、96.05%和81.93%,比2003年分别增加25.25个百分点、72.65个百分点和80.04个百分点。农业机械化发展领域从耕、种、收重点环节拓展到耕、种、管、运、收、初加工全过程,从粮、棉、油等少数产业拓展到种植业、畜禽养殖业、水产养殖业、设施农业、林果业等全产业。这使得我国在2023年全国第一产业的劳动力数量比2003年下降53.37%(即下降1.93亿人)的情况下,各类农产品产量不降反增。其中,粮食总产量增加了61.46%,肉类产量增加了51.29%,蛋产量增加了52.71%,牛奶产量增加了140.32%,蔬菜产量增加了53.37%,水果产量增加了125.55%,茶叶产量增加了361.02%(数据来源于2004—2024年《中国统计年鉴》)。
3 面临挑战:市场驱动减弱且面临多重约束
《农机化促进法》实施以来,我国农机装备技术创新、农机工业和农机应用整体都取得了巨大成绩。但随着农机装备产业多年来的高速发展,市场驱动减弱以及“大国小农”的资源禀赋约束、“缺门少类”的技术短板约束和跨部门协作机制不足导致的“关键要素不适配”约束等,给“十五五”期间农机装备高质量发展带来较大挑战。
一是农机化高质量发展的最大驱动力—市场需求已经大幅减弱,粮棉油农机市场已经变为存量市场。一直以来,拖拉机、各类粮棉油收获机械的销售额在整个农机市场销售额中的占比高达70%左右。然而我国粮棉油耕种收环节机械化率已经非常高,部分环节接近100%,拖拉机、谷物联合收割机等农机的保有量已经处于顶峰,随着农业规模经营的深化发展,农机大型化趋势不可逆转,保有量将进一步下降。2004年以来依靠农业劳动力大幅度转移带来的农机市场高速发展的市场驱动力,已不复存在。与此同时,农机用户逐渐对农机作业性能、舒适性、服务甚至外观都变得挑剔。这就要求农机企业在存量市场要坚持创新,在产品质量、性能和服务上下苦功夫;在增量市场,如畜禽养殖机械、果蔬茶机械、设施农业机械等细分市场,也亟须加大创新力度。此外,拓展发展中国家乃至发达国家的海外农机市场,也是“内卷”环境下的新选择。
二是“大国小农”的国情农情不利于农机效能发挥。中国当前有18.65亿亩耕地和1.69亿农业劳动力,劳均耕地面积仅11亩,劳均耕地相对稀缺。再加上20世纪80年代在实施农村土地家庭联产承包责任制时按照“肥瘦搭配、好坏结合”的原则进行平均分配,导致耕地被分割为众多零散地块。笔者在农村调研中经常发现,一个农户有10多块土地,农机在这些细碎地块中进行作业时,转弯掉头和田间转移等无效作业时间占比较高,农机作业效率低。根据笔者调研数据,100亩耕地完成机耕作业,在平均地块面积大于10亩的区域使用大中型拖拉机1天即可完成作业,在平均地块面积低于1亩的区域只能使用微耕机且需要20天左右才能完成作业,实际发生的作业成本相差数十倍。目前农业机械化水平的计算方式是只要农业机械参与作业就算100%实现农业机械化,未能体现不同区域、场景下农业机械化水平的效能差异,难以满足农业新质生产力以全要素生产率大幅提升为核心标志这一内在要求,需重新设计评价指标体系以度量农机化高质量发展的水平和推进进程。
三是技术短板仍然存在,部分关键零部件仍然依赖进口,前瞻技术储备不足,部分领域无好机可用,甚至无机可用。主要表现为:头部农机企业高端农机的传动系统、电控系统、专用芯片仍然主要由外资企业供应,国产农机传感器集成化程度、可靠性程度、智能化程度与国际头部企业相比仍存在差距,农业机器人、工厂化农业等前瞻技术储备不足,AI技术、数字孪生等前沿技术与农机装备结合还停留在实验室阶段,果蔬茶等经济作物领域采收环节技术供给存在大量空白领域而导致无机可用。
四是跨部门协作机制不足导致农机与其他关键农业生产要素存在不融合、不适配的问题,特别是农机农艺不融合、农机农田不融合表现突出。长期以来,育种领域在品种审定时、农艺领域在主推农艺评定时,均较少考虑是否适宜机械化作业,这使得一些品种(如“巨型稻”)虽然高产,但不适宜农机作业。一些大宗农作物(如玉米)农艺不统一,在不同区域垄作还是平作、行距大小都存在较大差异,严重制约了农机的通用性;一些与农机融合程度比较低的农艺(如大豆玉米带状复合种植技术)短时间内大面积推广,不利于农业机械化。同时,高标准农田建设中,没有把农田是否“宜机作业”作为重要建设内容和验收指标,使得建成后的高标准农田仍然大量存在不宜机作业的现象。而农机部门也未能跳出农机看农机,如目前丘陵山区农业机械化问题的解决,主要通过投入大量资源研发小型农机,而不从机耕道和地块本身去寻找解决方案,效果并不理想。农业现代化不是某个生产要素单兵突进,而需要农田、农艺、种子、农机相互适配耦合,才能推进现代农业高质量发展。
4 “十五五”时期我国农机装备高质量发展路径
当前我国农机装备业发展面临市场驱动弱化以及技术等方面的约束挑战,粮棉油机械市场进入存量竞争阶段。在此背景下,“十五五”时期我国需要构建“技术突破—制度创新—经营变革”的系统解决方案,推动农机装备业高质量发展。
一是要构建“自主可控+前沿引领”的创新体系,突破技术约束。在“两重”资金、“农机产学研推用一体化”资金、国家重点研发计划资金等科研资金中,重点支持农业专用智能传感器、新能源农机传动系统(混合动力无级变速器、纯电动传动系统)等关键零部件,以及粮棉油智能精准作业机械、工厂化种养智能机械、大宗果蔬茶经济作物关键环节农业机械、农业机器人等整机开展相关研究,同时加速AI大模型、5G、数字孪生等技术与农机的深度融合并推动实验室成果向田间转化,支持提升农机企业制造工艺,提高国产农机可靠性。在科研投入机制上,目前农机领域实施的研发制造推广应用一体化机制解决产学研合作问题、强化成果转化应用,是制度层面较大的创新,但在实际执行中应防止各地重复投入和地方保护;国债资金中也重点考虑了农机领域,但投入机制也应考虑效率问题。
二是要推动“要素协同+政策重构”的治理改革,破解制度约束。在科研项目的组织机制上,重点项目要强调多学科融合和多学科专家的全过程参与,确保科研成果从源头产生上就融合农机、农田、农艺、品种等多要素。在政府管理机制上,重大政策、重大项目、重大主推技术在正式实施前要充分考虑对其他要素的适应性,要征求相关部门的意见,要通过联席会议的审议。例如,全国主推品种审定应考察其农机适应性,高标准农田建设和验收时应把农田是否宜机作业作为重要考核指标,林果茶机械化应尝试寻求其他要素领域的解决方案(如农艺改进、品种改进使机械化更容易实现)。
三是要打造“经营规模+服务规模+三产融合”的联农带农新型经营体系。短时期内,“大国小农”的基本国情农情难以改变,但我们可以通过高标准农田建设进行细碎化耕地治理,通过鼓励土地流转实现适度规模经营,通过区域农事服务中心提供生产过程的全程机械化作业和社会化服务,通过“龙头企业+合作社+农户”“龙头企业+村集体+农户”等多种模式整合生产、加工、销售与文旅资源,构建覆盖全产业链的协同融合发展模式,将小农户融入农业现代化大生产,在缓解资源约束、提高农业产业竞争力的同时实现联农带农共同富裕。
四是要加强政策引导保障作用。在农机化发展评价上,要尽快建立农机化高质量发展评价指标体系并推广应用,强化“高质量”的指挥棒作用。在购机补贴政策优化上,尽快落实农机“优机优补”政策,把有助于农机化高质量发展的农业机械纳入“优机”范围,对保有量偏多、技术水平落后的农机尽快补贴退坡或退出,同时建议根据车载终端回传数据把同类机型年度作业时间、故障率等指标作为优机评定指标。在科研资源配置上,要充分论证,避免低效、无效投入,切实把资源投入到需要重点突破的技术领域。在产业发展引导上,鼓励细分领域农机龙头企业积极参与国际标准制定,积极开拓海外市场,提升国际竞争能力。在《农机化促进法》修订方面,宜尽快对原有部分已经落后于农业生产和农机化发展需要的条款进行系统梳理分析并研究修订。
在全球农业竞争格局加速重构的背景下,中国农机装备发展需要把握“三个转变”:从追赶式创新向引领式创新转变,重点突破农业机器人、数字孪生等前沿技术;从国内市场主导向国内国际双循环转变,借助“一带一路”农业合作拓展新兴市场;从单一机械供给向系统解决方案转变,构建“装备+服务”的现代农业服务体系。这不但是应对人口结构变化、保障粮食安全的必然选择,更是实现农业现代化、培育新质生产力的战略路径。通过持续深化体制机制改革,推进多要素系统集成创新,中国有望在2030年建成全球领先的智能农机装备体系,为农业强国建设提供坚实支撑。
本文已发表于《中国发展观察》杂志2025年第3期,并于学习强国平台率先发布。