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陶鼎来从美国学成归来就从事了有关农业机械的工作，解放后在华东农林水利部的棉垦训练班担任农业机械教师。1950年初华东农林水利部决定在江苏、山东、安徽建立大型机械化国营农场，他自愿到江苏，经过现场考察，4月份就在灌云县地方小农场的基础上，建立了国营东辛机械化农场，率领棉垦训练班部分学员和仅有的一小批农业机械，抢在雨季前开垦出大片土地。他利用自己所学的知识，根据机械化农业和改良盐碱地的要求，对农场进行了规划，修建了规格化的灌溉排水沟渠。这是我国在华东建设的第一批机械化农场，当年就播种了小麦，第二年便获得丰收，影响很好。1956年，农业部在北京筹建中国农业科学院北京农业机械化研究所，陶鼎来在参加赴苏联农业技术考察团，考察了苏联国营农场、拖拉机站、集体农庄和农业机械化科学研究机构后，即调到北京农业机械化研究所，任农业机械运用修理研究室主任。同年国家制订十二年科学发展规划，他应邀参加，具体负责农业机械化部分，包括农业机械的使用、维修、组织管理等工作。1957年底，参加了由王震将军率领的赴日本农业技术考察团，重点考察了农业机械的制造和使用情况。当时我国主要学习苏联经验，从苏联引进成批大中型农业机械。陶鼎来以为，日本的小型机械更适应我国农业的精耕细作要求，曾向领导部门提出应予重视。建议被农业部采纳，并吸取陶鼎来参与引进日本小型农业机械的决策活动，对以后我国小型农业机械的发展起了积极作用 。1962 。 1962 年，依照周恩来总理的指示，同在一个大院内的农业部中国农业科学院北京农业机械化研究所与机械工业部的农业机械研究所合并，组建为中国农业机械化科学研究院，陶鼎来担任了副院长，主管农业机械化方面的几个研究室。在两所合并时周恩来总理号召从事农业机械化工作的工程技术人员“要立志于此”，陶鼎来响应周总理的号召立志毕生为中国的农业机械化事业服务。他一直认为中国的农业机械化要结合中国的实际，因地制宜，并主张要在研究总结并继承中国传统农具经验的基础上发展自己的农业机械。为此他结合当时在全国开展的工具改革运动，研究了我国农具的发展，并深入华北、东北、西北、南方等不同地区，研究农业机械化问题。经过长期的深入实际调查研究，于1960年由农业出版社出版了《我国农具和农业机械的历史发展和现状》一书，比较系统地论述了我国传统农具的经验和发展历史及现状。1964年在《红旗》杂志发表《试论我国农业机械化发展的途径和步骤》。文章集中体现了他关于我国农业机械化系统的学术思想和观点。论述了农业机械化在我国农业发展中的地位和作用、我国的自然条件和生产条件及经济条件；论述了我国的工业基础和对农业的支援能力，并着重提出：我国农业机械化，必须继承精耕细作的传统经验，有利于提高产量；必须因地制宜，注意技术上和经济上的可行性；必须与整个生产水平相适应，只能逐步提高；我国农业机械的发展，必须大、中、小型相结合，要继承我国的农具遗产，同时引进国外机具进行试验，走“选、改、创”的道路；还必须根据社会主义的经济规律，统一规划、合理布局。在此基础上提出了我国农业机械化的步骤：从所有制上看，国营农场先于人民公社；从地区上看，大城市郊区，人多地少的商品粮地区和重要的经济作物区先于一般地区；在一般地区和人民公社，只能首先着手解决一些关键作业的机械化。此文的发表对端正当时对我国农业机械化问题的认识，起了一定的作用。此文还被译成日文，在日本《尸ヅ尸农业》1964年7、8期上发表。