Hiện nay có nhiều khái niệm và quan niệm khác nhau về cơ giới hóa.
Theo Naresh et al., (2012), cơ giới hóa là sự kết hợp giữa máy móc và con người và vật liệu. Vật liệu nông nghiệp là đất, nước, môi trường, hạt giống, phân bón, thuốc trừ sâu, chất sinh trưởng, tưới tiêu, sản phẩm nông nghiệp như hạt, dầu, hoa quả, rau, trứng, sữa, thủy hải sản…. Phạm vi của nông nghiệp cơ giới hóa nằm trong từng đơn vị, từng khâu, từng công đoạn vận hành và sản xuất nông nghiệp, thu hoạch, sau thu hoạch, chế biến. Cơ giới hóa có nhiều nghĩa; mới đầu, thuật ngữ “cơ giới hóa” có thể tương đồng với “tự động hóa”, nhưng ở các nước đang phát triển như Ấn Độ, Việt Nam, Indonesia…., cơ giới hóa có nghĩa sử dụng, vận hành bất cứ dụng cụ cải tiến, máy móc, thiết bị …nào để hỗ trợ và nâng cao năng suất của người lao động, giảm thiểu lao động năng nhọc ảnh hưởng đến con người....
Tương tự, theo Cù Ngọc Bắc và cs., (2008), cơ giới hóa nông nghiệp là quá trình thay thế công cụ thô sơ bằng công cụ cơ giới, động lực của người và gia súc bằng công cụ cơ giới, thay thế phương pháp sản xuất lạc hậu bằng phương pháp khoa học.
Quá trình cơ giới hóa nông nghiệp tiến hành qua các giai đoạn sau:
- Cơ giới hóa bộ phận trước hết và chủ yếu thực hiện ở các công việc nặng nhọc tốn nhiều sức lao động và dễ dàng thực hiện. Đặc điểm của giai đoạn này là mới sử dụng các chiếc máy lẻ tẻ.
- Cơ giới hóa tổng hợp là sử dụng liên tiếp các hệ thống máy móc vào tất cả các gia đoạn của quá trình sản xuất. Đặc trưng của giai đoạn này là sự ra đời của hệ thông máy nông nghiệp, đó là những tổng thể máy bổ sung lẫn nhau và hoàn thành liên tiếp tất cả các quá trình sản xuất sản phẩm ở địa phương từng vùng.
-Tự động hóa là giai đoạn cao của cơ giới hóa sử dụng hệ thống máy với phương tiện tự động để hoàn thành liên tiếp tất cả các quá trình sản xuất từ lúc chuẩn bị cho đến lúc kết thúc. Đặc trưng của giai đoạn này một phần lao động chân tay với lao động trí óc, con người giữ vai trò giám sát, điều chỉnh quá trình sản xuất.
2.4.2. Tác động của cơ giới hóa
Cơ giới hóa nông nghiệp là một trong những thành tựu vĩ đại của thế kỷ 20, được thực hiện bằng công nghệ cao đã tạo ra giá trị trong thực hành sản xuất
nông nghiệp của thế giới thông qua việc sử dụng hiệu quả hơn về lao động, kịp thời các hoạt động và quản lý đầu vào hiệu quả hơn, với trọng tâm là hệ thống năng suất cao bền vững. Những tác động tổng thể của cơ giới hóa nông nghiệp đã được đề cập trong nhiều nghiên cứu bao gồm tăng sản xuất và sản lượng nông nghiệp, tăng thâm canh, sử dụng hiệu quả nguồn lao động, ứng dụng công nghệ sau thu hoạch. Ngoài ra, cơ giới hóa nông nghiệp còn có những tác động tích cực về mặt kinh tế - xã hội - môi trường như tăng thu nhập cho người nông dân, giảm đói nghèo, tăng cường vai trò của phụ nữ và đóng góp vào thúc đẩy nền nông nghiệp xanh vì môi trường (Amare and Endalew, 2016). Chẳng hạn, năng suất ở Ethopia tăng từ 20-100%, mất mát do thu hoạch giảm từ 6% xuống còn 2-4%, giảm công lao động làm cỏ 18 lần (Amare and Endelaew, 2016).
Tương tự, Negreta (2014) cũng cho rằng cơ giới hóa nông nghiệp chiếm vai trò quan trọng trong sản xuất nông nghiệp do tăng diện tích và cải tiến kỹ thuật trồng trọt, canh tác, giảm chi phí, giảm thiểu lao động năng nhọc, dễ dàng vận hành và duy trì. Nó tạo khả năng cho các hoạt động nông nghiệp hiệu quả hơn, cải thiện sự hoạt động đúng thời gian, gia tăng thâm canh cây trồng.
Ấn Độ là một trong những nước có nhiều chính sách và thực hiện cơ giới hóa nông nghiệp mạnh mẽ sau cuộc cách mạng xanh. Mặc dù mới bắt đầu sản xuất máy kéo từ năm 1961, ngành sản xuất máy kéo của Ấn Độ tăng trưởng liên tục, từ 880 máy năm 1961 đến 33.000 máy năm 1975 và 345.172 máy những năm 2007-2008. Hiện nay, Ấn Độ trở thành nước sản xuất máy kéo lớn nhất thế giới, chiếm 1/3 sản xuất toàn cầu (Naresh et al., 2012). Ở Ấn Độ, mức độ cơ giới hóa các khâu trong nông nghiệp Ấn Độ đạt như sau: làm đất và chuẩn bị đồng ruộng: 40%; gieo cấy: 29%; thủy lợi: 37%; bảo vệ thực vật: 34%; gặt và đập: 60- 70% (đối với lúa mì & lúa nước), và nhỏ hơn 5% (đối với cây trồng khác) (Nguồn: Singh et al.). Nhờ ứng dụng cơ giới hóa trong sản xuất nông nghiệp và lương thực đã giúp Ấn Độ tiết kiệm hạt giống (15-20%), phân bón (15-20%), thời gian (20-30%), và lao động (20-30%); đồng thời tăng thâm canh 5-20%, tăng sản lượng 10-15% và tăng tổng thu nhập của người nông dân lên đến 29 - 49% (Naresh et al., 2012).
Cơ giới hóa thu hoạch cũng góp phần giảm chi phi trên đơn vị sản lượng, làm tăng sự cạnh tranh của sản phẩm. Chẳng hạn giá bán cà chua thu hoạch máy chỉ bằng 75% giá cà chua thu hoạch bằng tay; giá lúa thu hoạch máy giảm bằng 2/3 (Thompson and Blank, 2000). Ở Carlifornia, Mỹ, từ khi máy thu hoạch áp
dụng, sản xuất tăng 3-4 lần đối với cà chua và tăng 10 lần đối với lúa. Mặt dù cơ giới hóa thu hoạch làm giảm số lao động/giờ nhưng tổng số lao động cần thiết cho sản xuất không giảm. Nguyên nhân là do diện tích sản xuất tăng và cơ giới hóa mở rộng nguồn nhân lực, đặc biệt là nhân lực điều khiển, sử dụng trang thiết bị với mức lương và thu nhập cao hơn (Thompson and Blank, 2000).
Trong thời đại hiện nay, dân số ngày càng gia tăng, thế giới cần phải gia tăng sản xuất lương thực khoảng 70% năm 2050 để đáp ứng nhu cầu lương thực do dân số gia tăng dự kiến đạt 9,2 tỷ. Như vậy, để đủ lương thực cho toàn thế giới năm 2050, cần đẩy mạnh sản xuất nông nghiệp thâm canh và tối ưu hóa thông qua cơ giới hóa, sử dụng các loại máy nông nghiệp và thiết bị.
2.4.3. Cơ giới hóa nông nghiệp ở Việt Nam
Nếu như trước đây nước ta sản xuất nông nghiệp chủ yếu bằng lao động chân tay thì cơ giới hóa nông nghiệp đã đưa các trang thiết bị máy móc và hỗ trợ người nông dân trong sản xuất. Báo cáo cho thấy số lượng máy động lực, máy nông nghiệp sử dụng trong nông nghiệp có tăng. Cụ thể, so với năm 2006, số lượng máy kéo tăng 1,6 lần, máy gặt lúa tăng 25,6 lần (tập trung chủ yếu ở vùng đồng bằng sông Cửu Long chiếm 75% số lượng máy gặt trên cả nước), máy phun thuốc bảo vệ thực vật tăng 6 lần, bơm nước dùng sản xuất nông nghiệp tăng 1,2 lần... Tỷ lệ cơ giới hóa trong nhiều khâu như làm đất trong trồng lúa, đạt 93%, mía đạt 82%. Khâu gieo trồng, chăm sóc cũng đạt tỷ lệ cơ giới hóa khá cao (Theo Báo Dân trí, ngày 25/6/2016).
Sản xuất nông nghiệp ở Việt Nam đã hình thành được các vùng sản xuất tập trung, chuyên canh. Việc ứng dụng cơ giới hóa trong các khâu sản xuất đã có bước phát triển nhanh. Ở các vùng khác nhau có mức độ cơ giới hóa khác nhau, trong đó vùng sản xuất lúa tập trung có mức độ cơ giới hóa cao. Cụ thể năm 2013, cơ giới hóa làm đất lúa vùng ĐBSCL đạt 98%, khâu thu hoạch lúa đạt 65%. Hiện năng lực sấy lúa của vùng đạt khoảng 45%, chủ yếu máy sấy tĩnh vỉ ngang chiếm khoảng 90%, máy sấy tháp 10%. Các địa phương có mức độ sử dụng máy sấy cao là TP Cần Thơ (70%), An Giang và Kiên Giang (50%), Long An (40-45%), thấp nhất là Đồng Tháp, Vĩnh Long và Trà Vinh (20%). Ở khâu tạm trữ, tổng công suất của hệ thống kho chứa lúa gạo hiện nay ở ĐBSCL đạt khoảng 6 triệu tấn nhưng đa số dùng để trữ gạo. Kho chứa lúa chiếm tỷ lệ thấp, khoảng 1 triệu tấn.
Tuy nhiên vẫn còn nhiều khó khăn và có những thực trạng vẫn còn tồn tại trong quá trình cơ giới hóa nông nghiệp ở nước ta là: (1) Mới chỉ cơ giới hóa được ở khâu làm đất, tuốt hay đập hạt, cũng như xay xát và vận chuyển... (2) Cơ giới hóa cho các khâu khác trong quá trình sản xuất như gieo trồng, thu hoạch hay chăm sóc... vẫn còn phụ thuộc vào lao động thủ công; (3) Trang thiết bị cho sản xuất mới đáp ứng được một phần nhỏ so với yêu cầu; (4) Tổn thất sau thu hoạch cả về số lượng và chất lượng còn ở mức cao (vd riêng ở lúa gạo từ 11- 13%).
Có rất nhiều nguyên nhân của thực trạng trên nhưng chủ yếu phải kể đến nguyên nhân do tình trạng đất đai ít, phân chia manh mún, nhiều bờ thửa...công tác dồn điền đổi thửa còn diễn ra chậm chạp chưa triệt để. Bên cạnh đó việc thiếu vốn để đầu tư sản xuất cũng là một trong những vấn đề gây khó khăn cho người nông dân, hay việc người nông dân chưa có trình độ hiểu biết cũng như kĩ năng sử dụng máy móc... hay rủi ro do điều kiện thiên nhiên, ảnh hưởng của thiên tai, dịch bệnh... cũng gây nhiều khó khăn khi phát triển nền nông nghiệp hiện đại.
Nông nghiệp Việt Nam phát triển còn kém bền vững, tốc độ tăng trưởng có xu hướng giảm dần, sức cạnh tranh thấp, chưa phát huy tốt nguồn lực cho phát triển sản xuất.
Để thực hiện thành công quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa nông nghiệp nông thôn thì việc hoàn thành quá trình cơ giới hóa trong nông nghiệp là ưu tiên hàng đầu. Để thực hiện được điều đó cần đẩy mạnh tái cơ cấu ngành nghề sản xuất, thay đổi tập quán canh tác, tư duy tiêu dùng nhằm thúc đẩy quá trình chuyển đổi sản xuất nông nghiệp, phát triển các ngành sản xuất cơ khí, chế tạo máy móc phục vụ cho nông nghiệp cũng như quan tâm đào tạo các cán bộ kĩ thuật, vận hành máy móc sản xuất và áp dụng đồng bộ các giải pháp kỹ thuật, nhất là cơ giới hóa nhằm nâng cao năng suất lao động, chất lượng sản phẩm và hạn chế tối đa tổn thất sau thu hoạch.