农业机械化agricultural mechanization

农业生产由使用原始的人畜力农具逐步发展为使用现代机械动力、农业机械的过程。是农业工程的一个重要组成部分。机械的使用改变了传统农业的面貌，是使一个国家的社会经济得到全面发展的基础。因此农业机械化是国家现代化的一个重要标志，受到各国政府和人民的普遍重视。
发展历史 农业机械化是以机械工程技术为农业服务的。人类从事农业生产，开始时只靠人的体力，利用木制、石制、骨制工具，从事简单生产。约在公元前3000年前后，在美孛不达米亚、埃及等地开始了用牛拉犁的历史。畜力的使用，标志着人类农业生产进入了一个新的时期，一直延续到近代。以应用拖拉机为标志的农业机械化，出现于20世纪初，在第二次世界大战以后，得到很快的发展，现在已成为全世界农业发展的共同趋势。
农业实现机械化，既要求在技术上能提供适用的机械，也要求有使用机械的社会经济条件。17世纪末至18世纪80年代蒸汽机的发明，使人们开始使用机械动力。欧洲文明被带到美国，遇到开发西部广阔地域的机会，使美国成为世界上领先发展农业机械化的国家。1776年美国独立时，政府决定拨给每个农户160英亩土地。发展生产的需要使马匹和马拉农具很快发展起来。1880年左右，出现了利用40匹骡马牵引的原始的谷物联合收割机，一天可收获小麦10公顷以上。蒸汽机应用于农业，在欧洲和美国都曾经出现。首先是用于排灌、脱粒、农产品加工等固定作业，随后也曾试用于田间移动作业，但因为过于笨重，始终未能完全取代人畜力耕作。
19世纪90年代，出现了以汽油内燃机为动力的拖拉机，基本解决了过于笨重的问题，以后多种作业的机引农具相继发明，机械耕作才得到比较大的发展。20世纪30年代以后，橡胶轮胎、悬挂装置、动力输出轴、液压操纵机构等关键技术问题得到解决，使拖拉机不仅可以完成一向由畜力从事的各种作业，而且可以达到更好的作业质量和开创诸如旋耕、开沟、联合收获、喷雾、压捆等多种新的作业，拖拉机才开始具备在技术上完全取代畜力的条件。第二次世界大战期间，美国劳力严重不足，战后，欧洲许多国家需要重建，这些都促使农业机械化在已有成熟技术的基础上快速发展。1954年美国已用机械动力完全代替了畜力。日本人多地少，农户经营规模小，发展了一整套适合于精耕细作的小型机械，特别是水稻的育秧、插秧、植保、收获机具和设备，对农业发展起了重要的促进作用。荷兰地势低洼，需要围海造田，并有世界上最先进的畜牧业和花卉业，因此重点发展了提水、排水机械， 畜禽饲养及产品加工机械和温室设备。在所有资本主义国家， 农业机械都是由农民购买并使用的。苏联认为农业机械必须由国家掌握，才能引导农民实现集体化， 因此决定由国家建立国营农场和建立为集体农庄服务的机器拖拉机站，并大力发展农机工业。1953年机电动力已占到农业总动力的91.7%，各种大田作业基本实现了机械化。
中国远在春秋战国时代，由于冶铁业的发展，应用铁犁耕地，大大提高了农业生产力，促使当时的奴隶社会进入封建社会。畜力犁的构造在唐代已相当完善。加上耙、、盖、耧、锄、镰等农具的成套发展，使中国农业能以人畜力为基础，达到一定的精耕细作水平，在历史上延续数千年之久。此外，中国古代在风力、水力带动的提水机械和农产品加工机械方面，也有十分突出的创造。
现代机械引入中国，可以追溯到19世纪末和20世纪初，开始兴办碾米、磨面、制茶、轧花等农产品加工厂，并在一些地方开办农事试验和垦殖公司，使用从国外引进的耕作机械。同时还有一些工厂仿制和小量生产小型动力机、水泵和粮、棉、油等加工机械。40年代在上海、南京、苏州等地建立农具制造厂，生产手动喷雾器、犁、播种机、中耕机等新式畜力农具，试办了少数机械化农场、抽水机站和乡村工业示范工厂，但收效甚微。在东北和冀鲁豫解放区，也创办了查哈阳、九三、冀衡等国营机械化农场。
1949年中华人民共和国成立后，开始在全国范围内推广使用新式畜力农具，逐步建立和发展国营机械化农场和拖拉机站。1959年成立农业机械部，开始建立比较完整的农业机械工业体系，以本国制造的拖拉机和农业机械装备农业。60年代后期到70年代末，农机工业持续发展，各种机具的保有量有很大增长。但由于人民公社的经济体制束缚了农民群众的生产积极性，农业机械化的效益欠佳。1980年以后，在各地实行的以家庭联产承包为主的生产责任制初期，因为缺乏经验，农业机械化出现过短暂的波折。由于农村经济搞活，特别是产业结构的调整和乡镇企业的崛起，扩大了生产门路，大量农业劳动力转移到非农产业，农村对多种机械的需求，日益迫切；同时在政策上允许农民购置农业机械，于是掀起了一个由农民自办机械化的高潮，使农村各种小型机械的保有量大幅度上升。1990年底，全国农机总动力由1980年的1.5亿千瓦增加到2.87亿千瓦，农用拖拉机达到779.4万台，其中小型拖拉机698万台，机耕面积4833万公顷，占耕地总面积的51%，机播面积2160万公顷，占总播种面积的15%；机电提灌面积2730公顷，占全国有效灌溉面积的56%(见表1、2)。

表1 中国主要农业机械保有量　单位：台、辆

年 份	大中型拖拉机	小型拖拉机	联合收割机	排灌动力机械	农用载重汽车
1950	378		93		91
1960	43 210		5 857		6 675
1970 1980 1982 1984 1986 1988 1990	125 498 743 560 821 453 853 914 866 463 870 187 814 222	78 309 1 875 247 2 298 621 3 298 000 4 528 000 5 958 000 6 979 900	8 002 26 543 34 072 35 861 30 945 35 004 39 588	1 471 000 5 906 400 5 781 000 6 150 000 6 507 000 7 508 000 8 482 800	15 593 132 359 206 559 349 261 499 164 591 406 601 458

资料来源：中国农业机械化科学研究院：《中国农业机械基本情况》，1984。《中国农业年鉴》1985,1987,1989,1991，农业出版社。

表2 中国主要作业的机械化水平

年 份	机 耕 面 积		机 播 面 积		机 收 面 积		机电灌溉面积
	当年完成 （万公顷）	占耕地 总面积%	当年完成 （万公顷）	占总播种 面积%	当年完成 （万公顷）	占总播种 面积%	当年完成 （万公顷）	占灌溉 总面积%
1952	13.6	0.1					31.7	1.6
1960	717.2	6.8
1970	1 822.2	15.0					1 499.2	41.6
1980 1982 1984 1986	4 209.0 3 921.0 3 492.2 3 642.8	42.4 37.7	1 555.2 1 353.2 1 233.0 1 295.7	10.9 9.4 8.5 9.0	435.5 458.9 477.5 550.7	3.1 3.2 3.3 3.8	2 531.5 2 514.5 2 506.2 2 503.2	56.6 56.9 56.4 56.6
1988 1990	4 091.4 4 832.5	42.7 51.0	1 537.8 2 158.8	10.6 15.0	729.5 1 101.1	5.0 7.0	2 608.2 2 723.5	58.8 56.0

资料来源：中国农业机械化科学研究院：《中国农业机械基本情况》，1984。《中国农业年鉴》1985,1987,1989,1991，农业出版社。

在中国农业机械化的发展过程中，经历过完全由国家办机械化、由国家和集体共同办机械化和由国家、集体、个人共同办机械化的三个阶段。在应用的机具型号方面，原来的大中型机具型号主要是引进和仿制苏联的，小型的主要是引进和仿制日本的，但也结合中国的具体条件，自行研制了一些特有的机具，其中影响较大的有水稻插秧机、水田耕整机、垅作铲䠀机等。实行改革开放政策以后，有一批农机工厂引进西方技术，对拖拉机、联合收割机、挖掘机等机型，作了较大改进。在机械化作业种类和地域分布方面，则以平原地区国营农场麦类作物的耕、耙、播、收等作业的机械化发展最快，排灌、植保等有关抗御自然灾害的作业机械化也发展较快。其他作物和作业的机械化发展较慢，有的还处于试验或小规模使用阶段。山区修筑梯田的机械化也有一定进展。在农村经济搞活以后，最受农民欢迎的是运输与农产品加工的机械化，因为可以显著增加收入。这两项也是遍布农村的手扶拖拉机和小四轮拖拉机的主要作业项目。适应以农户经营规模为主的小型机具迅速发展是这一时期中国农业机械化的显著特点；但功效低、不经济，又不能从事深耕等作业，所以并不是很理想的机型。80年代末以来，农村经济体制改革向“统分结合”、“双层经营”发展，由种粮大户或联户和集体经济购买的大中型拖拉机有逐渐增加的趋势。
作用和经验 机械化对农业生产的重大促进作用表现在：可以极大地提高人的劳动功效，从而保证大面积上的农事作业得以及时进行；可以实施许多人力、畜力无法完成的作业，如深耕、旋耕、深施肥料、联合收获等等，从而为作物创造更好的生长环境；可以提水灌溉、排涝、喷药杀虫、灭草，从而可以在一定程度上抗御自然灾害。农业机械化无论在加强精耕细作、提高作物的单位面积产量方面还是在扩大耕地面积，提高作物的总产量方面都是不可缺少的。此外，机械是实施许多技术措施的重要手段。如作为土地治理工程的组成部分，要使大面积的洼地、盐碱地、沙漠等变为农业的高产地区，没有机械化是不可想象的。作为农副产品加工工程的手段，机械化又能生产出种类繁多的高质量加工产品， 既满足社会日益增长的需要，又能使农产品的产值大幅度提高，还能使许多原来被认为是废物的物料如作物秸秆、牲畜粪便等等转变为宝贵的肥料或饲料、工业原料。因此通过机械化可以使一个国家的自然资源得到充分的利用。机械化与其他措施相结合还能促进种植业和养殖业的工厂化和自动化，如蔬菜与花卉的无土栽培、鸡与猪的全封闭式饲养等，不应用机械工程技术都是不可能实现的。表3 几个国家农业实现机械化的成就

国别 项目	美国(1989年)	法国(1989年)	日本(1989年)	荷兰(1986年)
可耕地（千公顷） 总人口（千人） 其中农业劳力（千人） 农业劳力占总人口(%) 人均耕地(公顷/人) 劳均耕地(公顷/劳) 小麦单产(千克/公顷) 稻谷单产(千克/公顷)	187 881 248 082 2 969 1.197 0.76 63.28 2 203 6 444	18 267 56 115 1 398 2.49 0.326 13.07 6 348	4 170 123 116 4 216 3.42 0.034 0.99 3 468 6 168	2 010 14 500 270 1.86 0.139 7.47 8 000
粮食单产(千克/公顷)	3 801	5 892	5 279
平均每劳力生产： 粮（千克） 肉 （千克） 奶（千克） 蛋（千克）	115 012	43 959	3 765
	9 547 22 055 1 337	3 898 19 558 639	727 1 842 573	10 000 46 915 2 311
平均每人占有： 粮（千克） 肉 （千克） 奶（千克） 蛋（千克）	1 376	1 095	129
	114 264 16	97 487 15.9	25 63 19.6	186 874 43

资料来源：荷兰数据引自“荷兰农业概貌”《荷兰农业与食品加工机械和技术》，荷兰王国农渔业部，1988年；其他数据引自《中国农业年鉴》1991，农业出版社。

一些经济发达国家，充分发挥农业机械化的作用，在近几十年内，创造出了人类历史上的伟大成就，那就是以很少的直接从事农业生产的劳动力，生产出丰富的农产品，养活很多人(见表3)。有些国家，土地十分有限，但也建成了发达的农业，在他们那里，普遍的不是食物不足，而是食物过剩。农业劳动生产率的提高，使更多的人可以从事农业以外的其他事业，也促进了整个社会的劳动生产率的提高，从而使全体人民的生活水平得以提高，国民经济得到全面发展。因此农业机械化的意义，已经不仅止于对一个国家农业产生的影响，而且是整个现代文明的一个必要的基础条件。马克思关于“超过劳动者个人需要的农业劳动生产率，是一切社会的基础”的论断，已经被这些国家的实践所证实。当然这些成就不是机械化一个因素发展的结果。农业科学技术和有关的各种工程技术的发展，以及社会经济的全面发展都是不可少的，但机械化无疑是关键的因素。
各国农业机械化的实践，可提供以下一些重要经验：❶农业机械化是社会经济发展的需要。不同国家和地区的自然条件和经济条件不同，对农业机械化的要求也不同。农业机械化有很强的地区性，不能套用某一种发展模式。
❷农业机械化是整个工业、农业和农村经济综合发展的结果，其发展速度在很大程度上决定于农民的收入水平和农村劳动力转移等农村经济条件。农民缺乏购置和使用农业机械的经济能力，或农村中剩余劳力很多，都将制约农业机械化的正常发展。当然，没有适用的机械也无从谈机械化。对必须依靠自制机械来武装农业的大国来说，农机制造工业的发展也是农业实现机械化的重要制约因素。
❸技术的进步，是农业机械化得以发展的必要条件。内燃机和橡胶轮胎、动力输出轴、液压悬挂系统等的创造发明使拖拉机最终能够取代一切畜力，实现农田作业的完全或综合机械化；水稻育秧、插秧技术和设备的完善，使水稻生产得以实现机械化；喷灌和滴灌技术的发展，使沙漠地区的改造成为可能等等。技术和经济的发展必然要经历一个过程。中国为了正确处理从人畜力向机械化的过渡，提出了半机械化的概念，并且指出实现农业机械化的过程是从半机械化到机械化。半机械化指的是农业生产工具从简单到复杂、从低级到高级的过程。重视这个过程，就可以使工具的发展更好地适应当时当地的自然条件、技术条件和经济条件，避免盲目引用不切实际的机械。
❹农业机械由于种类繁多，需要适应各地的复杂条件，又涉及到农民的切身利益，因此必须使生产者掌握使用机械的自主权，并有选择机械的自由，不可能由国家统一分配。但农业机械既然是重要的生产力，并且要由工业部门制造，进行大批量生产，需要有计划地发展。因此如何使国家计划和市场调节有机地结合，是农业机械化顺利发展的一个重要因素。中国多年来对农业机械化管理和经营体制的改革，充分说明了这一点。
❺农机的销售与技术服务是介于工业与农业之间的一个关键环节，对农业机械化的实现非常重要。机械装备、零配件以及各种油料和其他物资能否及时供应到农民手中，农民能否正确使用，及时维修并充分发挥机械装备的效率，满足生产的要求，以及机械装备在使用中存在什么问题，农民的意见和要求能否及时反映到工业的设计制造部门，都决定于这一环节。因此世界各大农业机械制造公司都十分重视代销店的组织和工作。
❻讲求规模效益是世界各国发展农业机械化的共同趋势。拖拉机功率、农场规模、田块面积等等都在不断扩大，以取得更好的经济效益。即使在以小型机具闻名于世的日本，机具的“大型化”趋势，也很明显。为了取得规模效益，农民组织起来，成立合作社共同使用机械设备；或成立专业的农机服务公司使用不宜由个体农户购买的大型机械，为农民进行有偿服务；或由国家或集体成立农业开发公司，统一使用机械耕作，而农民则分户承包农田管理工作等等，都是行之有效的方法。中国实行的“有统有分”的农业双层经营制度，也为机械化的规模经营创造了条件。
❼国家对农业机械化的支持，是使农业机械化健康发展的重要条件。由于农业机械化有巨大的社会效益，即使在资本主义国家，政府也不把实现农业机械化只看成是农民个人的事，而在价格补贴、优惠贷款、或在资助农民进行土地合并计划、减免税收等方面，鼓励农民购买机械和用好机械。至于农业机械化科研、教育则更是许多国家十分重视的工作。除了由农机制造厂商担负产品开发、设计任务外，基础性的研究、教学工作都是在国家建立的科研和教学单位中进行的。
学科内容 农业机械化是农业工程的重要组成部分。20世纪50年代以前，按西方国家的学科分类，农业工程由农业动力、农业机械和农业机械化、农村电气化、水土关系及水土保持、农村建筑等四部分组成，反映了机械工程、电气工程、水利工程和建筑工程为农业服务的四个基本的方面。那时的农业动力主要指在农村应用的固定作业动力和在田间移动作业的拖拉机，而农业机械化则主要指种植业的耕、耙、播、收等作业的机械化。50年代以后，随着农业的社会化和专业化以及各种工程技术的发展，农业工程所包括的范围有了显著的扩大。如动植物生长环境的人工控制工程，农产品保鲜、贮存、加工工程，食品工程，农场废物处理与农村能源工程，农场规划和经营管理等等都成为农业工程的新的内容，并得到了快速发展。作为农业工程基础之一的机械工程的应用随之也更为广泛，发展到多种作物、多种作业的机械化，并且与其他工程技术深入结合，成为综合的农业工程技术的重要组成部分。现代电子计算机与自动控制技术和生物工程技术在农业中的应用都离不开机械的配合，更显示了机械工程技术在农业工程中的重要性。
就传统的农业机械化所包含的学科内容来说，为了实现机械化，首先必须有适用的农业机械，因此拖拉机和农业机械的设计制造是重要内容，其中有关制造技术，属于工业范畴；有关机械的性能设计，则与农业有密切的关系，因为机械作业必须能达到农业技术和经济的要求，而农业也应能提供条件使机械能充分发挥其效能。着重研究机械化与农业技术的关系的可称之为机械化农艺学。研究农业机械在田间的运用技术，包括合理配备动力与作业机具，科学规划机械作业田块、机组作业的组织、运行路线，质量控制、物料供应和机具、油料、配件的管理等，以充分发挥机具的效率，保证作业质量，降低作业成本和安全作业等，属于农业机械运用学。研究农业机械的维护修理，包括整机和零部件的修理工艺、修复工艺、技术规范、修理厂和修理设备的配置、修理制度的制订等，属于农业机械修理学。研究农业机械化在不同地区自然、经济条件下的发展规律，从而为制订农业机械化规划提供科学依据的，属于农业机械化区划。根据区划及农艺要求，研究各种农业机械型号之间的配套关系，贯彻标准化、通用化、系列化的技术政策，既便于工业部门设计制造，又有利于农业部门使用和维修，从而取得国民经济整体效益的工作，属于农业机器系统学。研究各种技术措施的效益及实现机械化的总体综合效益等问题的则属于农业机械化技术经济学。
发展趋势 从当今世界农业机械化发展情况看，所有经济发达国家的农、林、牧、副、渔生产，除某些园艺作物(主要是水果、蔬菜)的某些生产环节还需要手工劳动外，绝大部分作业的机械化水平都很高。一些国家的农业机械配备已达到饱和点，新制造的农机产品只是为了国内机具的更新和投向国际市场；有些国家由于产业结构的调整，已不再大量生产传统的农业机械，而将传统的农机制造业转移到国外，或依靠进口别国的农业机械，本国则在努力发展应用高新技术的产品，如将计算机用于农场的规划和管理，研究发展农用机器人和温室栽培的高度自动化，以及生物技术的应用等，目的在于进一步提高劳动生产率，改善农业工作环境，提高产品质量和降低生产成本，以提高农产品在市场上的竞争力。至于大多数发展中国家，农业机械化的水平还比较低。如1980年，在亚洲的农业生产中，畜力的比重仍高达31%，非洲使用人力的比重占84%，拉丁美洲地区的机械动力也只占27%。在这些国家，农产品还不丰富，农村经济还不富裕，在一个时期内，需要普及的还是传统的拖拉机和耕、耙、播、收等农业机械。大部分发展中国家不建立自己的农业机械工业，依靠国际市场进口所需的农机产品。一些发达国家则针对国际市场，发展农业机械工业，如英国和法国都举办有常年的规模宏大的国际农业机械展览会，随时展出新产品。日本也是农机产品出口国。