01無人化大田種植

“大田種植作業(yè)工況條件復(fù)雜，實現(xiàn)無人化作業(yè)難度較大。北美、西歐具備基礎(chǔ)但需求不緊迫，日韓處于萌芽階段，我國正逐步興起”。

北美、西歐、澳洲等地發(fā)達(dá)國家已經(jīng)開始應(yīng)用自動化裝備開展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，美國大中型農(nóng)場應(yīng)用自動導(dǎo)航駕駛系統(tǒng)來實現(xiàn)拖拉機(jī)、聯(lián)合收割機(jī)等自動化作業(yè)，2019年美國農(nóng)機(jī)自動導(dǎo)航駕駛系統(tǒng)普及率約為90%。

日本主要農(nóng)機(jī)企業(yè)基于“1個機(jī)手、2臺機(jī)器”設(shè)想，推出了帶有高精度衛(wèi)星定位導(dǎo)航功能和遙控功能的自動化農(nóng)機(jī)產(chǎn)品。2018年，久保田公司先后上市了帶有自動駕駛功能的水稻收獲機(jī)、拖拉機(jī)。

我國大田種植自動化農(nóng)機(jī)裝備與發(fā)達(dá)國家存在差距，但發(fā)展趨勢加快，無人化農(nóng)機(jī)新產(chǎn)品相繼問市?！皷|方紅”“阿波斯”無人駕駛拖拉機(jī)聯(lián)合收割機(jī)已開展試驗和作業(yè)示范。黑龍江、新疆、江蘇、山東等多個糧棉主產(chǎn)省份相繼開展了全過程無人化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)試驗。

值得注意的是，在無人化大田種植領(lǐng)域，我國植保無人飛機(jī)發(fā)展一枝獨秀。2018年我國植保無人飛機(jī)保有量超過2萬臺，作業(yè)面積超過3億畝次，在裝備總量、作業(yè)面積上均為世界第一。

農(nóng)用無人飛機(jī)可搭載植保、影像獲取、播種等多種裝置完成不同作業(yè)。電動多旋翼機(jī)型能夠精準(zhǔn)導(dǎo)航、主動避障、定量施藥。國際上，美國農(nóng)用飛機(jī)以有人駕駛固定翼飛機(jī)為主，無人飛機(jī)在農(nóng)業(yè)植保中鮮有應(yīng)用。

02無人化設(shè)施栽培

主要應(yīng)用于果菜、花卉育苗管理、水肥一體化、病蟲害防治、采收運(yùn)輸、加工包裝等環(huán)節(jié)。歐美日處于世界領(lǐng)先水平，我國整體水平不高。

歐美日等一些發(fā)達(dá)國家在自動化、智能化生產(chǎn)技術(shù)研究與應(yīng)用方面已經(jīng)實現(xiàn)了環(huán)境調(diào)控自動化、生產(chǎn)過程無人化、分級包裝智能化。在設(shè)施栽培中農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)器人也應(yīng)用廣泛。

以色列、荷蘭、德國、英國、澳大利亞等國家均有針對本國特色農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的機(jī)器人研發(fā)，采摘機(jī)器人均有小規(guī)模使用。近年來他們還制定了國家戰(zhàn)略將工業(yè)機(jī)器人加快應(yīng)用于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，農(nóng)業(yè)機(jī)器人研發(fā)速度明顯加快。

我國設(shè)施農(nóng)業(yè)機(jī)械化率僅30%左右，具有自主知識產(chǎn)權(quán)的農(nóng)業(yè)機(jī)器人大部分還停留在樣機(jī)階段，在精度、效率和可靠性方面和國外相比還存在一定差距。

值得欣喜的是，我國以無土栽培、立體種植、自動化管理為特征的植物工廠研發(fā)和產(chǎn)品水平較為先進(jìn)，已有具備自主知識產(chǎn)權(quán)的成套技術(shù)設(shè)備，并已打入國際市場。比如，上海浦東智能種苗工廠實現(xiàn)了全程智能化生產(chǎn)。與傳統(tǒng)集約化種苗基地相比，勞動生產(chǎn)率和單位面積產(chǎn)能分別提高6倍以上。

03無人化設(shè)施養(yǎng)殖

無人化設(shè)施養(yǎng)殖主要應(yīng)用于環(huán)境控制、飼喂、擠奶、防疫、廢棄物處理等作業(yè)環(huán)節(jié)。發(fā)達(dá)國家生豬、奶牛、蛋雞養(yǎng)殖已有規(guī)模化應(yīng)用，我國技術(shù)裝備研發(fā)能力嚴(yán)重滯后。

歐美等發(fā)達(dá)國家設(shè)施養(yǎng)殖機(jī)械自動化程度較高，信息化、智能化技術(shù)應(yīng)用于畜牧養(yǎng)殖各個環(huán)節(jié)，已建成多種養(yǎng)殖環(huán)境自動監(jiān)控系統(tǒng)平臺，形成了適合不同飼養(yǎng)規(guī)模和區(qū)域特點的生產(chǎn)模式，特別是生豬、奶牛、蛋雞養(yǎng)殖的少人化生產(chǎn)已有規(guī)模化應(yīng)用。

我國相關(guān)研究基礎(chǔ)薄弱，裝備智能化程度不高，核心部件和高端產(chǎn)品依賴進(jìn)口，但無人化設(shè)施養(yǎng)殖發(fā)展勢頭強(qiáng)勁。

從發(fā)展趨勢看，無人化農(nóng)業(yè)將主要應(yīng)用在規(guī)模化種植、設(shè)施栽培、設(shè)施養(yǎng)殖領(lǐng)域，解決水田植保、育苗嫁接、病死畜禽處理等作業(yè)環(huán)境差、勞動強(qiáng)度大、精準(zhǔn)度要求高、安全風(fēng)險防范難的有關(guān)問題，市場需求潛力很大。

目前，我國無人化農(nóng)業(yè)發(fā)展雖然具備了一定基礎(chǔ)，但大部分都屬于探索階段，技術(shù)成熟度和經(jīng)濟(jì)性仍有許多欠缺，需要在政策、科技、項目、標(biāo)準(zhǔn)等方面積極支持，深入推進(jìn)機(jī)械化、信息化融合，促進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化高質(zhì)量發(fā)展，努力為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化提供新動能。