当前，全球农业发展进入以科技为核心支撑和竞争力的传统农业向现代农业转变的发展阶段。机械化是现代农业发展的重要支撑，随着生物技术、信息技术和先进制造技术等科技的发展，农业机械发展进入了以智能化为引领的高速发展阶段。近年来，国家大力发展现代农业、高端装备制造业，以及推进创新型国家建设，财政支持和社会投入不断加大，我国农业机械化发展和科技创新步伐明显加快，有力地推进了产业转型发展和优化升级。我国成为全球农机制造和使用大国，有力地支撑了粮食和农产品有效供给。当前，国家统筹推进工业化、信息化、城镇化和农业现代化同步发展，农业装备产业进入了实现创新驱动发展的战略机遇期。

1.现代农业发展趋势

当前，全球农业发展进入由传统农业向现代农业转变的历史阶段。现代农业是建立在全面应用现代科技基础上的高效农业。生物技术、信息技术、AI技术等促进了现代农业科技从微观到宏观的变革，未来农业由"资源依存型" 向 "科技依存型" 转变。农业机械化工程是发展现代农业，构建新型农业经营体系、新型工农及城乡关系的重要物质装备支撑，农业装备技术发展面临更高要求和更大挑战。

( 1) 高效、低耗和持续的生态农业是未来农业发展的模式。发展生态农业核心是协调好环境、生产、生活和资源等要素关系，关键是建立一个涵盖种植、养殖、加工和资源利用相对完整的生态农业循环体系，以及资源节约型技术装备体系。包括滴灌喷灌、地膜覆盖和根系分区灌溉等节水技术，实现有机肥及控缓释肥施用、测土配方施肥和水肥一体化等节肥技术，实现日光温室、少免耕、沼气、太阳能及风能利用等节能技术。

(2) 农业技术创新进入产业链发展阶段。构建形成现代农业产业链，在土壤植物机器系统技术、环境控制、配方施肥和配合饲料、品种选用、栽培与饲养管理、病虫害与疫病防治以及产后处理等作物栽培、畜禽和水产养殖等农业生产全产业链环节实现技术创新。农业装备智能化、大型化促进了大田农业生产的高效化、自动化和精准化; 数字化栽培、养殖等技术应用促进设施农业向工厂化、畜牧养殖向健康化发展。

( 3) 农业商品化、国际化。世界各国竞争进入资本、资源和人力等多种因素融合的竞争发展阶段，农业国际化体现了这3种要素竞争的结合。世界各国都在利用自己的比较优势参与国际经济分工和经济循环，确立自身农业国际竞争力，农业日益国际化的趋势是农业采用高新技术的强大动力，它把各国的农业生产逐步推向世界市场。

( 4) 现代农业发展要求生产组织变革。农业生产组织方式从农户生产专业化生产向农工商一体化等新型农业生产经营体系发展。农业生产内部的许多环节逐步从农业中分离出来，成为独立的专业化农业部门或成为工业部门，集约化、专业化、组织化、企业化和社会化是农业赢得市场竞争的关键因素。

2 国外农业农业机械化工程发展现状及趋势

2.1 农业装备技术发展现状

( 1) 大型多功能。拖拉机动力、联合收割机动力等向大功率、大型化和高效化方向发展，满足大规模农田的高效机械化收获作业要求。自走式动力平台实现多用途、多功能的复合，搭载中耕、施药、培土、施肥和收获等机具，实现一机多。

( 2) 复式联合高效作业。耕种机械将深松、开沟、灭茬、施肥、播种和镇压等工序合并到一种机具上，一次作业完成复式作业，实现高速多功能、精准作业。约翰迪尔公司系列气力式精密播种机可实现开沟、施肥、播种和镇压联合作业，并采用气流输送与分配技术，以及导航、专家决策等定位变量技术实现种肥可根据地力变化实施播种，并提高作业质量。马斯奇奥公司 ( K6BPD/4) 将雷达技术应用于条播机和气动式撒肥机，可实现对种肥气流输送实时监测。收获机械集成航空、遥感、信息和电子等高新技术，不断拓展以满足农作物生产收获需要。凯斯纽荷兰的谷联合收割机实现宽幅、高效作业，作业幅宽可达7，最大喂入量可达10; 加利福尼亚番茄收获机械公司的大型番茄收获机，生产效率可达50到70，能代替500 人工作业; 纽荷兰公司的橄榄收获机，收获效率提高 20%，同时应用了先进的振动系统减少损伤，使橄榄加工率提高 1倍以上; 德国公司研制成功的不间断圆形组合压捆包膜机，实现了连续不断地进行压实、捆扎和卸载作业，其智能控制技术可根据作业工况自动调节拖拉机行走速度，减轻了驾驶员的负担，提高机器作业效率。

( 3) 控制智能化、操作自动化和作业精细化。中央处理、总线技术、田间自动导航系统和机器视觉系统等技术广泛应用，实现农业作业精细化。爱科集团芬特公司研制的导向电子牵引杆系统使无人驾驶拖拉机技术迈上了新的台阶，首次实现了一个驾驶员同时操作两台拖拉机工作。约翰迪尔公司的农机同步系统可引导拖拉机作业，实现联合收割机和拖拉机及挂车的同步。约翰迪尔和德国格里莫联合研制的马铃薯生产全配套产品集成自动检测、自动驾驶、田间管理系统和智能农具转向系统，实现从种植到收获整个生产过程中各项工作的自动化。生理生态信息感知、定量饲喂和控制自动化等技术推进了健康养殖技术发展。

( 4) 节能及新能源农业装备逐步发展。节能、低排放或LNG电动拖拉机研究并逐步进入市场管灌、喷灌和微灌等节水灌溉技术逐步代替传统的地面灌溉技术，可有效节水。精量施肥、施药与灌溉结合的技术;静电喷雾技术、对靶喷雾等推进施药机械技术发展，提高农药利用率，不断满足农业生产发展与生态环境保护的需要。太阳能利用、节能温室材料技术等应用于设施农业促进了工厂化农业的发展。

2.2 农业装备技术发展趋势

当前，农业装备技术面临全球农业发展向现代农业变革，全球粮食安全和气候变化的机遇和挑战，农业装备技术进入以智能化为引领变革的发展阶段。总体趋势是，围绕现代农业产业链，以智能化为引领，以自动化生产线技术为基础，推进农机装备大型化、多功能、智能化，实现作业高效化、自动化、精准化，达到增产增效、生态友好。

3.我国农业机械化发展

我国农业装备技术进展近年来，科技部#农业部等部门加大了对农机和农机化科技创新的支持，财政科技投入实现较大幅度增长“十一五”以来，财政科技研发投入近15亿元，带动企业等研发投入40亿元，为推进产业技术创新发挥了重要作用。科技创新驱动产业科技发展的良好局面初步形成，农业装备技术进入了快速发展时期，实现了量变到质变的转变。在基本解决了农业生产对装备技术需求的基础上，发展先进制造技术，推进重大关键装备、重点品种装备的自动化、智能化发展，在数字化设计及制造、智能监控等共性关键技术，以及拖拉机、耕整种植机械、田间植保机械、收获机械、农产品产地加工处理设备等重大及关键环节装备方面取得了显著进展，总体技术水平与国外差距逐步缩小，部分技术领域达到或进一步接近国际先进水平。

3.1 数字农业装备关键技术紧跟前沿

在土壤信息快速采集、作物信息快速获取和按需投入的变量施用等关键技术方面取得了应用突破，满足精准农业生产设计与管理决策要求。在网络差分、多源信息融合、协同导航作业、视觉识别以及工况检测与智能控制等方面关键技术取得创新，开展了系统集成等工作并在装备中初步应用。

3.2数字化设计与先进制造技术初步应用

在农业装备并行协同数字化设计、虚拟设计、虚拟样机仿真环境构建、机电多系统协同仿真环境等农业装备数字化设计、可靠性与试验监测等技术方面取得了初步突破，提高了农业装备制造业数字化设计制造水平。这些技术在中国农业机械化科学研究院、中国一拖集团、福田雷沃重工股份有限公司、山东时风集团、山东五征集团、常发集团等骨干企业应用于拖拉机、收获机械和农机具等标志性农机产品研究开发，促进产业整体设计制造水平提升。

3.3 农业动力机械技术大型化、多样化发展

小型拖拉机节能技术应用实现节油8%~10%成为在用1500万台小型拖拉机的替代技术。147 KW(200 hp)、220.5KW(300 hp)、 294KW(400 hp)拖拉机研发搭建了我国大型拖拉机研发平台，目前，147KW(200 hp)拖拉机进入产业化开发阶段，220.5KW(300 hp)级拖拉机在电液控制技术等方面具有自主知识产权，294KW(400 hp)级拖拉机重点围绕无级变速传动系 ( CVT)、重载大传动比、行星传动和基于CARBUS总线的数字仪表技术等方面进行攻关突破。同时，在传统动力机械基础上，变地隙、变轮距和姿态可控可调的动力底盘研究已取得初步成果，可挂接施药、除草等作业机具。

3.4 耕整种植机械技术向复式多功能方向发展

耕整种植等作业机具满足与不同动力段拖拉机配套需求，作业监控等关键技术达到先进水平。多功能联合整地机具创新了工作部件弹性连接#脱附减阻等技术以及材料工艺，可完成灭茬、深松、碎土、合墒和镇压等复式作业。玉米、大豆播种机集成了免耕防堵、分层精量施肥、种肥监测和电液自控仿形等技术，形成了多系列产品，实现了高速#精量播种。小麦精少量播种机集成了波纹圆盘开沟、侧深施肥、控制式密齿排种和作业监控等技术，作业行数最大达到48 行，一次完成开沟、播种、施肥和镇压复式作业。

3.5田间管理机械向精量、精细技术方向发展

重点围绕精量、精细要求，创新开发高效宽幅、变量喷雾、节水喷灌和结合视觉技术的除草等技术，满足早期及中后期田间管理作业需求。植保机械覆盖拖拉机牵引、动力底盘上挂接植保机具和自走式高地隙等形式，解决了喷杆自动悬浮平衡技术、穿透性防飘移喷雾技术、药剂精量注入技术和系统恒压技术等制约精量喷雾作业的关键技术。喷灌机具面向节水、适用于农户需求方向延伸。中耕、除草机具等集成视觉识别技术等，向多功能、大型化发展。

3.6收获装备技术发展满足粮食作物与典型经济作物生产需要

导航作业、自动测产和工况控制等技术逐步应用，推进了谷物联合收割机升级换代，产品喂入量逐步覆盖4~10kg 等系列。玉米联合收获机涵盖摘穗收获、子粒收获、茎穗兼收和青贮收获等形式，满足了不同地区种植模式的玉米收获需求。采棉机实现国产化，向自主研发发展，不断满足西北内陆、黄河流域等不同棉花主产区机械收获的需求。番茄、甘蔗、葡萄、甜菜、花生和蔬菜等收获机械相继研发成功，性能基本达到使用要求。秸秆收集方面，中小型打捆机技术基本成熟、普遍应用，大型打捆机突破了捡拾、预压、压缩和捆扎等关键技术，产品技术性能与国外基本相当，已初步试验应用。同时，联合收割机小型化、轻量化技术推进丘陵山区收获机械化。

3.7 农产品产地处理与加工技术装备向规模化、成套化方向发展

围绕农产品优质、安全、高效和节能加工处理的要求，突破了产地处理、保鲜、分选和加工等环节关键装备技术，重点研制了高品质蛋白与油脂联产加工、果蔬干燥成套设备、移动式湿冷保鲜装备、棉花加工成套装备和茶叶加工成套设备等，在大生产量、自动化水平等方面，满足了谷物初加工、油菜子、子棉、禽蛋、果蔬、茶叶和农作物种子等农产品加工需求。

4.我国农业机械化工程发展方向

未来一段时间，我国农业装备技术的重点发展方向是，围绕现代农业发展的战略需求，统筹发展节能环保、多功能、智能化和经济型装备技术，重点在先进制造与智能化技术、高性能拖拉机与多功能作业机具等农业装备制造核心关键技术及高端农业装备等取得突破。构建形成粮食作物、主要经济作物从种子、种植生长过程、保质采收、产后加工的生产装备智能技术及体系，增强原始创新能力，显著提高先进制造水平，促进先进技术的研究开发与应用，为提高农业生产效率，促进资源的高效利用提供技术装备支撑，全面支撑我国农机化和农机工业又好又快发展。

( 1) 突破农业先进装备制造技术，提升农机装备先进制造能力。突破基于知识工程的通用部件数字化快速设计方法; 突破关键部件新型材料多元多相强化技术、复杂部件整体化无模快速精益制造技术以及精确控制热处理技术等关键技术; 突破关键零部件组配、焊接和物流等自动化生产线技术。

( 2) 突破高性能拖拉机与多功能作业机具技术，参与国际竞争。重点突破294KW(400 hp) 级动力平台电液控制的无级变速传动系 ( CVT) 、重载大传动比行星传动和基于CARBUS总线的数字仪表技术等拖拉机技术，以及种肥集中输送分层施播、精确播种、变量施肥、宽幅折叠、液压仿形、脱附减阻和工作部件耐磨等大型、多功能配套农机具关键技术，实现与国际先进水平同步发展。突破轻便型、轻简化农机技术装备，为丘陵山地主要农作物、林果经济型作业提供技术装备支撑。

( 3) 突破高端农机装备智能化技术，提高农机装备产品技术档次和产品供给能力。通过提升控制技术，促进作业质量和农业装备对农业生产条件的适应性提升，重点突破大型拖拉机、联合收获机等高端农机装备的总线控制、定位变量、多源信息融合、行走导航和协同作业等技术，显著提高大田作物生产智能化水平，适应现代集约化农业发展要求。突破农田环境下作物苗草、茶、果实信息获取及机器人视觉伺服控制技术、复杂环境机器人运动规划与机械臂避障控制等农田机器人技术，以及农田超低空自动跟踪仿形无人机飞行精确控制、施药作业适应航迹规划等技术，促进农业装备新兴产业发展。

( 4) 突破大宗优势农产品成套智能分选与节能加工技术装备，为产后保质增值提供高技术支撑。突破麦、玉米、水稻等大田种子、蔬菜种子的精细选别关键技术，满足我国高品质种子规模化生产技术要求; 突破基于可见光、近红外光、激光技术应用的稻米、茶叶、瓜类等大宗农产品智能光电分选技术及装备，满足大宗农产品规模化分选加工生产要求。

     (5)全面提升后市场技术深度和厚度

当前农机市场已经融入了CANBUS技术、变速箱动力换挡技术、CVT技术、AI技术、精准农机技术、先进传感器等多项技术，但是后市场依然还是停留在上世纪八九十年底的榔头加起子的时代，后市场从业人员的文化程度普遍偏低，其技术水平远远满足不了当代农机的技术服务需求；面对各种新技术的冲击，后市场将迎来一场新的腥风血雨，技术的潮流将会淹没哪些无法满足市场需求的后市场从业人员。

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