国家战略目标:谷物基本自给,口粮绝对安全。也就说以我为主,立足国内,确保产能,适度进口。我国是WTO成员国。WTO黄线补贴价格不能过高,过高面临投诉。
当前中国对玉米小麦配额管理,2015年粮食进口配额为:小麦是936万吨、玉米是720万吨、大米是532万吨、既要保护农民,又要种粮。为什么我国粮食价格这么高?导致粮食价格高的原因:1、人工成本高2、农业的三率低,劳动生产率低、资源利用率低、土地产出率低。 如果国家没有限购价的话,国内农民就种不起粮。我国农业生产率低,世界平均值的47% ,发达国家的2%,美国和日本的1%。美国和中国比:劳动生产率是中国的100倍,劳动土地占用率3400倍,劳动的人数不足中国的1%。
在美国,农业人口不到2%,却养活3亿美国人,粮食多,也是谷物出口大国。两三人可以种植上千吨小麦和玉米,美国大概有200万个农场,每个农场面积平均2万亩左右,平均2万亩左右的农场1.6个人。农业人口是350万人左右。人均劳动生产率每人每年生产180吨的粮食、生产5.5吨牛肉。
中国是每个劳动力大概每个人4.4亩地,目前农业劳动从业人口有2亿左右。每年有1千万的人离开土地,进入城镇化。实际上我们劳动力是严重短缺的。目前中国最严重的问题:将来谁种地?怎么种?在农业上的坚守人称为386160(38妇女,61留守儿童,60年代出生的人)。中国种地要改革改的是种地的手段和方法,提高效率。
水、肥、土、土地面临的污染巨大
种地离不开水肥。我们国家每年的大丰收靠什么来支持的?是靠化肥和农药。我国的化肥使用率是国际先进水平50%,每年多耗水900立方米。多使用大概4000万吨的化肥、多消耗20万吨的原药。我国农业用水总量每年3600亿立方米,占全国总用水量的62%。2014年我国使用化肥总量6000万吨,这些数值都是世界第一。
水我国是全世界第13个水资源最贫困的国家,也是水资源最浪费的国家,每年农业浪费用水量相当于黄河之水的3倍多。河流、湖泊地表水基本是干枯,现在打井从原来几米到现在几百米,老百姓说:打水就好像打石油一样。一吨水能生产多少粮食,按照专业说法就是水粮产出比,比如说黑龙江是土地资源最发达、粮食产比较高的省份,黑龙江水粮产出比是每吨水1.5斤,在甘肃、宁夏小麦的水粮产出比能产粮食1.2斤。
肥料我国肥料用量,占世界的1/3,每年化肥有6千万吨,利用率在30%左右,我们每年有4千吨的化肥都没有被农作物吸收,而是残留在土壤里。目前国家土肥工程研究中心化验,在山西、山东等各地土壤采样中化肥主要成分是碳磷钾已严重超标。特别是江苏采样中,磷的含量超标十几倍。那么以色列的水资源95%,化肥的利用率是到90%,水量产出比是中国的4倍。所以2014年农业部发布的全国各级等级报告中,我们国家18亿亩耕地40%严重退化,其中就是化肥造成的污染。
土地资源-黑土地通常说万物土中生,有土自有粮。耕地的质量非常相关,黑土是世界公认的最肥沃的土壤。东北黑土地耕地面积有4.8亿亩,是全球三大黑土地之一。东三省在国家的调储量占全国1/3左右,对保证粮食安全非常重要。形成一厘米的黑土层需要几百年的时间,但是我们现面临量减局面。黑土地长期以来超强度开发、利用,现在逐渐地薄弱。
残膜就是农业的覆膜,在中国大江南北土地(包括温室)使用覆膜,作用:固土、保湿。但带来严重的污染。2011年我国地膜用量达到125.5万吨,覆盖面积达到3亿亩,那么未来十年,每年按照10%的速度增长,达到5亿亩,按照新疆为例,残膜达到每公顷655公斤,现在回收效率低,人工劳动力回收率缺乏,回收率不到20%,每年大概有100万吨的聚丙乙烯残膜留在土壤中,按照科学计算残膜在土壤中存留300年才可以分解。农作物下降、食品安全都非常严重的。残膜技术从日本引进,但是日本的残膜有非常严格的规定,就是他的厚度用完可以卷回去。中国的0.003毫米,实际这个膜太阳光一照,膜就化了。
农机产业的核心技术在国外
农机产业处于加快改造的传统农业过程中,发展现代农业的关键时期。2004年推出了农机购置补贴之后,中国农机行业走进了黄金十年。我国是农机制造大国。十二五规划到2015年实现两个定量指标。一个是:农机组动力到达10亿千瓦,耕种收机械化到达60%以上,这是中国机械化的前提。中国农机市场引来了国际资本大的关注,可以说现在农机巨头纷纷在中国落户,大农机像迪尔、凯斯纽荷兰、久保田等等。在中国90%以上的高级装备占领,比如说约翰迪尔176年的历史,2014年销售额320亿美元和1010亿元和美国的一个农机企业,在资本市场上,约翰迪尔也是一个龙头。
凯斯纽荷兰已有100年历史,目前在中国产品覆盖拖拉机、联合收割机、采棉机、葡萄收获、甘蔗收获。2014年销售额190亿元,大概1190亿人民币,2013年中国农机主营业务收入3570亿元,预计到2015年到中国工业产值有望突破4千亿,2010年前后,中国全国农机产业总额还不如一个约翰迪尔。所以在中国农机行业上的问题,高端农业装备和智能化装备对国外依存度的达到90%,实际威胁国家粮食安全和农产品安全。核心关键技术的占有率不足1%,90%以上的同质化的生产竞争,这可能和其他行业的有共同特点,农机行业更严重,在这个前提下,农业生产新四化向我们召唤!新四化:农业信息化、种植精准化、操作自动化、智能控制化。农业机器产业急需。
国家战略和政策大力支持农机装备
第一,中国制造2025第一次把农机产业装备列入十大发展领域。国务院指出用工业的方式发展农业。奠定了今后农业发展方式,以先进的工业为基础,第二,连续多年中央一号文件都是涉农,粮食安全不是粮的安全,而是生产模式的安全,使用化肥农药和高端的农机装备,第三,农机补贴。预计2015年的农机补贴达到330亿元,拉动2千亿元的消费。而且2015年的农机创新补贴、农机普惠制,支持高端创新产品越过很多程序,能够一步到位。总的来说中国农业进入了拐点,经营规模化、投入资本化、农机自动化、农民职业化,农业
机器人装备应该是国家新时期的战略需求、农机的转型需求和市场的产业的需求。
农业机器人实际上传统农机装备,当附加了自动化技术、传感技术之后,作为农业精准装备的手段。他的特点:在非环境下农机装备实现自动化、智能化和人机分离化。
技术特点
农业机器人在自然环境下信息获取不像
开云电竞官网下载app结构化,比如焊装、喷涂。农业是在非结构环境中。他的土壤、空间、光照。他的叶子、果实,都是非结构环境。
多传感的融合
动力机器的集成
应用特点
非结构环境下的光照、空间、光照、障碍动植物的多样性,种植的的区域性、季节性、动力机械(拖拉机的自动导航精度)农机分离、精准作业。如约翰迪尔推出新的自动导航精度能够到2.5厘米,可以实现自动驾驶、自走行驶、地面仿形,大马力可以到黑龙江农垦450马力、600马力,在每年德国农业看到800马力的拖拉机。在这种拖拉机下大型、综合、复合,可以在一次过程中把播种、祁隆、喷药、施肥、收获、除草、分选所有的作业装备都可以承载。
农业机器人的核心和瓶颈关键技术
非结构环境下的信息获取
作物信息动植物生理生态感知的传感器件
机电业的核心集成
农业机器人与农业的适应性问题
集成的问题
为什么我国做农业机器人比较少?因为它是需要一个交叉的技术点,既要懂自动化又要懂农艺。否则不知道怎么干预,这是一个进入田间难点的问题。
国内外农业机器人研发现状
农业机器人技术领先的国家:美国、日本、欧盟、英国、德国、荷兰、韩国和以思列,主要是形成上一世纪80年代。主要的因素:劳动力的缺乏衍生出来的机器人,70、80年代农业机器人基础研究,美国、日本、德国,中国参与的较少。80、90年代由于发达国家劳动力的问题,借助于开云电竞官网下载app 高速发展。
日本、韩国农业机器人主要是种植设施农业,土地较少。所以国际上以日本为首的国家推出农业机器人,20世纪初,高级农业装备为农机带来汽机、设施、导航、大屏管理、遥感、互联网技术,使农业机器人开始进入市场,中国从这个时候关注农业机器人关键技术的研究。目前国际上嫁接、移栽、收获、分选、产后加工,日本是最发达的,进入市场应用率80%,核心技术日本专利的份额在51%左右。专利:1、动植物信息传感、核心控制器2、高可靠性机电设计技术3、农艺干预栽培技术。
美国、英国、丹麦是大田机械。果园技术较好。大田中层管理机器。比如:智能除草、遥感、监测、施药等等。处于国际领先位置。核心技术专利份额在40%左右。
荷兰、澳大利亚畜牧业比较发达,它的畜牧养殖机器人比较突出,比如:挤奶机器人、动物生态传感技术、奶液的监测技术。
国内外研究发展,在90年代中期进入研究热点,我国家科技支撑863项目针对设施农业采收、施药、除草、产后分选等给予研究课题。在非结构环境下信息获取、农产品检测主要研究单位:中国农业机器人研究院、中国农业大学、北京农业工程中心、浙江大学、江苏大学等等。
在农业机器人企业方面:中国农机现状有关,造成产业化相对比较薄弱。中国做的农机为拖拉机,机具,小麦、玉米收割机。农业机器人最重要的核心技术:
非结构环境下信息获取
动态高速视觉控制
市场分析
国家农业机器人方面的研究、产体上和市场需求是脱节的。市场走在前面,市场和产业的空间是巨大的。
市场应用除了动力机械之外的四要点:
1、植保机器人。就是每一个作物都要施药、施肥。植保机器人的污染、危险、精准作业的需求是国际领域重要的产业点。
2、田间智能化的装备。对劳动力的要求是最大的,而且像大田。比如:导航技术、精准施药技术。
3、收获。
4、产后加工。