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上海市生态循环农业中农业机械化发展调研分析

2023-11-29 130 上传者：管理员

摘要：为掌握上海市农业机械化基本情况及其在生态循环农业中的作用，课题组通过走访调研及查阅相关资料等方式，分析了农业机械设备分布情况以及种类。结果表明：调研的9个涉农区56个生态循环农业示范基地共有农业机械设备111台，其中进口设备为9台，占比8.1%，国产设备102台，占比91.9%；上海地区农业机械化主要集中于废弃物破碎设备、发酵设备和运输设备的应用，分别为33台、28台和24台，能有力保障废弃物多元化利用产业格局。进一步分析发现，上海农业机械化水平较高，种类繁多，但纳入农机购置补贴范围的农机较少，且农业从业人员缺乏一定的设备购买力。随着生态循环农业的发展，农业机械化作为农业生产的必然要求，在生态循环农业的发展中扮演着重要角色。应加大现代化农业机械补贴力度，完善准入标准，因地制宜地合理利用机械设备，促进生态循环农业健康高质量发展。

关键词：
农业废弃物
农业机械
机械化
生态循环
调查
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中国是世界上最大的农产品生产和输出国之一，主要农产品产量居于世界领先地位[1]。然而，目前中国农业还处于转型阶段，耕地质量和机械化水平不高，且随着农产品产量的增多，农业废弃物等也随之增加，环境问题日益突出，已成为制约农业和农村经济发展的重要因素[2,3,4]。据统计，我国每年农林废弃物产量在10亿t以上[5]，其中，仅秸秆废弃物平均每年产量就超过9亿t，有效利用率不足40%，农业环境污染严重[6,7]。因此，加快我国由农业大国转向农业强国是新时代农业可持续发展的重大决策[8]。

生态循环农业是以生态为基础，以减量化、资源化利用为原则，通过科学技术等手段，将第二产业和第三产业与农业有机融合，促进资源的高效利用和循环利用，从而实现农业绿色健康可持续发展[9,10]。生态循环农业的发展离不开农业机械化，其作为建设循环农业的重要基础，在生产、加工、运输等各个方面发挥着不可替代的作用。关文革等[11]认为农业机械化能够优化生态农业产业结构，特别是在资源开发和环境保护方面发挥重要作用。据统计[12],2021年，全国农作物耕种收综合机械化率达72.03%，有力推动了农业高质量发展。

此外，通过采用机械化技术，能够干预、改造农业生态系统的能量转化和物质循环过程，从而实现农业可持续发展。如农作物秸秆作为农业生产中的主要废弃物，通过机械化手段进行资源化利用，不仅能够实现秸秆的综合利用，同时也有利于保护环境[13,14]。

为了更好地促进农业废弃物的资源化利用，实现养殖业和种植业的有机结合，推动上海市生态循环农业健康发展，课题组针对上海市生态循环农业示范基地开展了农机设备应用情况调研。以更科学的方法分析农业机械化在生态循环中的作用，同时指出农业机械化发展的问题与不足，提出今后发展的目标和方向，以促进上海市生态绿色农业科学发展。

1、调查及测定方法

课题组于2022年1月至2023年2月对上海市生态循环农业中农业机械化情况进行调查，依据调查方案，采取发放调查问卷、现场调研等方式进行信息收集，范围覆盖了上海崇明、金山、奉贤、青浦、松江、嘉定、闵行、浦东新区、宝山等9个涉农区56个生态循环农业示范基地。

调查信息包括生态循环示范合作社类型分布情况，农业机械化设备数量、种类、价格范围等。

试验数据用Microsoft Excel 2016进行整理，用SPSS 17.0进行分析。

2、结果与分析

2.1 种植面积分布

如图1所示，调查的56个生态循环示范合作社类型分布较为科学，其中种植面积为20 hm2以下的生态循环农业示范基地共计15家，占比26.8%;20hm2～35 hm2的生态循环农业示范基地共计14家，占比25%;35 hm2～60 hm2的生态循环农业示范基地共计16家，占比最高，达到28.6%;60 hm2以上的生态循环农业示范基地共计11家，占比19.6%。

图1 种植面积分布

2.2 农业机械设备类型

农业机械设备类型如表1所示，111台设备中有9台设备为国外进口设备，占总体设备数量的8.1%，占比较小，国产设备为102台。设备功能范围主要包括破碎设备、发酵设备、运输设备、翻料翻耕设备等。进口设备一般为大型设备，自动化水平高，但成本相比同类型国产设备较高，且均具有较强的处理能力。

2.3 破碎设备

如图2所示，破碎设备主要用于如水稻秸秆、蔬菜秸秆、果树枝条等农业废弃物的切断、粉碎和压榨，以便于后续减量化和资源化利用。33台破碎设备中，设备购买价格10万元以下的数量最大，共计13台，占比39.4%；购买价格10万元～30万元的设备10台，占比30.3%；购买价格30万元～50万元的设备6台，占比18.1%；购买价格50万元以上的设备最少，占比仅为12.1%。

图2 破碎设备价格与数量

2.4 发酵设备

发酵设备共28台，主要分为好氧发酵设备和厌氧发酵设备，如表2所示。好氧发酵设备为23台，占比82.1%，主要包括固液分离设备、通气设备、混匀设备和固体好氧发酵设施、微秸宝系统等。厌氧发酵设备为5台，占比17.9%，主要包括厌氧发酵池、沼液储存池、沼气储存器和沼气发电设备等。

发酵设备价格与数量如图3所示。从设备购买价格来看，10万元～50万元的设备数量最大，占比42.9%;10万元以下的设备为7台，占比25%;50万元～100万元的设备为5台，占比17.9%;100万元以上的设备占比则为14.3%。

2.5 运输设备

运输设备主要包括搬运车、叉车、装载机、拖拉机、铲车等运输农业废弃物的相关农机，主要功能为在田间、畜禽养殖场和不同功能单元之间转移畜禽粪便、秸秆、果树枝条等农业废弃物。运输设备价格与数量如图4所示。24台设备中，购买价格5万元以下的设备为5台，占比20.8%；购买价格5万元～10万元的设备为13台，占比高达54.2%；购买价格10万元以上的设备为6台，占比25%。

表1 国产和进口设备分布情况

表2 发酵设备主要类型

图3 发酵设备价格与数量

图4 运输设备价格与数量

2.6 翻料翻耕设备

翻料翻耕设备主要包括翻耕机、挖掘机、翻料机等耕翻土地和混匀农业废弃物的设备，主要功能为耕地耕翻、农田肥料混匀、农业废弃物发酵料混匀等。翻料翻耕设备价格与数量如图5所示。13个设备中，购买价格10万元以下的设备为4台，占比30.8%；购买价格10万元～20万元的设备为6台，占比46.2%；购买价格20万元以上的设备为3台，占比23.1%。

图5 翻料翻耕设备价格与数量

2.7 施肥施药设备

施肥施药设备主要包括无人机、施肥机、沼液等液体肥施用管道、打药机、杀虫灯等绿色防控设施，其功能为均匀高效布肥打药，有助于提高生产种植效率，减少劳动成本支出，同时用于农业废弃物循环利用产物还田进行化肥替代。施肥施药设备价格与数量如图6所示。9个设备中，购买价格5万元以下的设备为2台；购买价格5万元～10万元的设备为3台；购买价格10万元以上的设备为4台。

图6 施肥施药设备价格与数量

3、讨论

农业是支撑国民经济建设与发展的基础产业，发展生态农业、建设生态文明是党和国家作出的重大战略决策。随着上海生态建设进程加快，农业机械化规模稳步发展，产业格局不断调整优化[15,16]。生态循环农业是在绿色发展背景下的一种新模式，其将资源、劳动力与现代科学技术进行有机融合，有力推动现代农业可持续发展。而农业机械化是农业生产的必然要求，在生态循环农业的发展中扮演着重要角色[17]。因其自动化和灵活性特征，能够为绿色农业发展提供更加精准的生产模式。如农业机械化可以提高劳动生产率，减轻生态循环农业中的劳动强度，提高作业安全性，使环境得到保护[18]。此外，推动农业机械化能够降低外部因素对农业生产的影响，如农业机械化能够在最大程度上减轻病虫害、土壤恶化等一系列导致农产品减产、土壤肥力不足的问题。同时控制使用化学肥料，使得土地资源利用更加合理，减少农业污染，有效控制水土流失，保护生态环境，为生态循环农业发展奠定优质基础。

通过本次调研发现，上海农业机械化水平较高，种类繁多，9个涉农区56个生态循环农业示范基地农业机械设备共有111个，有力保障了生态循环农业的发展。此外，从农业机械化分类和功能角度分析发现，机械化主要集中于废弃物破碎设备、发酵设备和运输设备的应用，分别为33台、28台和24台，能有力保障废弃物多元化利用产业格局。这也进一步说明，实现生态循环农业的前提是要建立废弃物处置体系，形成从生产端到收集端的一体化工作链。另外调研发现，与农业废弃物资源化利用相关的设备补贴覆盖面尚有不足。同时，设备购买缺乏具体标准，与农业废弃物资源化利用相关的设备种类繁多，性能差异也较大，相关设备使用与选用知识的宣传力度不足，规范化程度不高。此外，根据本次调研结果，多家生态循环示范基地（至少3家）使用浙江宜葆微秸宝（秸秆发酵设备）、福州比特尔（树枝粉碎机）、山东鑫联（秸秆揉丝机），具有一定的推广前景，但在进一步推广前，应该针对具体机型的使用成本、运行状况和使用持久度进行深入评价。进口设备价格和运行成本一般偏高，但处理能力较强，应按照合作社具体需要进行选购。

因此，在今后的研究中，应该重点关注以下几个方面内容：

1）加大农业机械设备补贴范围与力度。可以考虑在翻料翻耕设备、施肥管道、施药器械、运输机械等常用设备方面扩大农机补贴范围。如深耕机、机动喷雾喷粉机、动力（喷杆式、风送式）喷雾机、秸秆粉碎还田机、粮食烘干机、大中型轮式拖拉机等。

2）对补贴机具产品资质进行审核与准入规范化。补贴机具除应该满足补贴明确规范方向以外，同样应是已获得部级或省级有效推广鉴定证书的产品。在补贴机具种类范围内，除被明确取消补贴资格的或不符合生产许可证管理、强制性认证管理的农机产品外，符合条件的购机者购置的农机产品，均可申请补贴。

3)60 hm2以下的生态循环农业示范基地，建议至少配备粉碎机、运输设备（处理能力1 000 kg/h以上）、翻料翻耕设备（处理能力2 t/d以上）、好氧发酵设备（槽式堆肥、箱式堆肥）等，常规状态下运行成本约每天960元，采用好氧发酵方式处理农业废弃物，生产有机肥；60 hm2以上的生态循环农业示范基地，建议至少配备粉碎机（处理能力1 000 kg/h以上）、运输设备（处理能力2 000 kg/h以上）、翻料翻耕设备（处理能力5 t/d以上）、好氧/厌氧发酵设备、发酵产物还田设备等，常规状态下运行成本约每天1 900元，采用有机发酵方式或厌氧发酵方式处理农业废弃物，生产有机肥或液体有机肥和沼气，采用管道或施肥机方式回田施用。

参考文献:

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