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國內外無人化農業發展狀況
【農機網 市場行情】 編者按：無人化農業將機械化與信息化技術深度融合，以全過程智能化管理、精準化作業為核心，通過大數據指導生產運行，不斷提高土水肥種藥及人力資源利用效率，是現代農業的一個重要發展方向。農業農村部農機化司與農機鑒定總站、推廣總站圍繞無人化農業開展專題調研，形成了《國內外無人化農業發展狀況》，現予刊發，供各地參考。
國內外無人化農業發展狀況
近年來，數字化、自動化、智能化技術在農業領域應用步伐加快，機械化生產與信息化技術深度融合，初步形成了無人化農業概念，引發社會廣泛關注。無人化農業系統包括生產信息采集設施、生產作業裝備和生產管理平臺等三大組成部分，以全過程智能化管理、精準化作業為核心，通過大數據指導生產運行，能夠實現節本、高效、精準、綠色，形成類似于無人工廠的農業生產方式，是現代農業的一個重要發展方向。總體上看，發達國家無人化農業研發起步早，在一些領域和環節雖有推廣，但應用還不廣泛。我國在這方面起步較晚，發展速度較快。
一、無人化大田種植：大田種植作業工況條件復雜，實現無人化作業難度較大。北美、西歐具備基礎但需求不緊迫，日韓處于萌芽階段，我國正逐步興起。
北美、西歐、澳洲等地發達國家已經開始應用自動化裝備開展農業生產，具備了較為廣泛的技術和裝備基礎，但對發展無人化農業還沒有明顯需求。美國大中型農場都應用自動導航駕駛系統來實現拖拉機、聯合收割機等自動化作業，預計2019年美國農機自動導航駕駛系統普及率將達到90%。在產品創新方面，約翰迪爾、凱斯紐荷蘭在2016年分別都推出了無人化概念拖拉機及配套農具，這種拖拉機配備多方位感應和探測裝置，能夠偵測并避開障礙物，具備遠程配置、監測及操作功能，在生產平臺的管理和調度下可實現全天候無人作業，不過目前并未商業化應用。
日本、韓國等生產規模較小的國家和地區，農業生產受勞動力因素制約，剛開始推廣應用自動化農機產品，無人化農機裝備尚處萌芽階段。日本主要農機企業基于“1個機手、2臺機器”設想，推出了帶有高精度衛星定位導航功能和遙控功能的自動化農機產品。2018年6月以來，久保田公司先后上市了帶有自動駕駛功能的水稻收獲機、拖拉機，以減輕機手長時間作業體力負擔、提高農機作業精度。井關、洋馬等企業也在計劃上市類似產品，擴大相關技術推廣應用規模。
我國大田種植自動化農機裝備在技術創新、制造水平和產品可靠性等方面與發達國家有一定的差距，在裝備質量、機具種類、智能化水平上發展升級趨勢加快。總體來看，我國農機自動導航駕駛系統已經在大田種植中開始規模化推廣應用，裝配方式由購買后自行加裝向出廠前標配發展，受技術成熟度、決策模型精度、機具質量和使用成本等方面制約，我國自動化農機正處于單機自動化作業向多機協同智能化作業發展的階段，無人化農機應用逐漸興起。
近兩年，我國無人化農機創新產品相繼面市。“東方紅”“歐豹”無人駕駛拖拉機、“谷神”無人駕駛聯合收割機已開展試驗和作業示范，還實現了收割機與運糧車的主從導航無人駕駛；“豐疆”高速無人駕駛插秧機實現了水田原地掉頭對行、秧盤自動提升等功能，已在多地投入水稻插秧生產實踐。黑龍江、新疆、江蘇、山東等多個糧棉主產省份相繼開展了全過程無人化農業生產試驗。以新疆生產建設兵團為例，其數字農業試點建設項目已經形成了棉花耕、種、管、收全程數字化生產管理模式，應用農機自動駕駛裝備和無人化農機取得了顯著效果，降低了農機作業駕駛難度和勞動強度，提升了作業效率，即使是新手駕駛員也能和老機手一樣作業又快又好。當地棉花種植全部使用衛星導航自動駕駛技術，在夜間或能見度較差的天氣作業也可做到準確對行，整個作業季每臺機具較手動駕駛平均多播種1000畝，原先人工駕駛播種10行的地塊采用自動駕駛可播種11行，土地利用率可提高0.5%—2.5%，棉花精準施肥能夠節肥15%、單產增加5%左右。
值得注意的是，在無人化大田種植領域，我國植保無人飛機發展受到世界關注。近年來，農用無人飛機應用普及較快，可搭載植保、影像獲取、播種等多種裝置完成不同作業，主要應用在農業航空植保領域。上，美國、日本的航空植保技術較為發達。日本應用油動單旋翼機型較早，在作業管理、發動機技術等方面處于。美國農用飛機以有人駕駛固定翼飛機為主，能夠實現高效作業，無人飛機方面研究也比較多，但受安全限制在農業植保中鮮有應用。
我國植保無人飛機在裝備總量、作業面積上已經發展到第一，還在不斷發展，飛控技術世界，但在噴施藥裝備和專用藥劑的研究方面還需加強。目前全國植保無人飛機保有量超過4萬臺，2019年作業面積達1.3億畝，大疆、極飛等品牌的電動多旋翼機型能夠精準導航、主動避障、定量施藥，已經能夠相對穩定、安全開展規模化作業服務。
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