農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)要點(diǎn)及優(yōu)化措施

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摘要：隨著我國(guó)機(jī)械制造業(yè)的迅速發(fā)展，農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代農(nóng)田工作的重要手段，不僅提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，還降低了農(nóng)民勞動(dòng)強(qiáng)度，解決了現(xiàn)階段農(nóng)村青壯年勞動(dòng)力缺乏的問題?；诖耍恼箩槍?duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀與不足，分析具體優(yōu)化措施，以加強(qiáng)自動(dòng)化技術(shù)與農(nóng)業(yè)的迅速融合，旨在為我國(guó)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)和自動(dòng)化建設(shè)提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)機(jī)械；自動(dòng)化技術(shù)；技術(shù)要點(diǎn)

當(dāng)前，我國(guó)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，配套的自動(dòng)化種植技術(shù)已經(jīng)成為廣大農(nóng)村地區(qū)不可或缺的作業(yè)手段，包括計(jì)算機(jī)技術(shù)、液壓技術(shù)、施肥灌溉技術(shù)等，現(xiàn)代科技與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)相結(jié)合，使我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展不斷趨于科學(xué)化、全球化，推動(dòng)了我國(guó)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和提高。因此，相關(guān)科技工作者應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)技術(shù)研究與開發(fā)，優(yōu)化相應(yīng)技術(shù)措施，滿足智能農(nóng)業(yè)發(fā)展需求，打造出一條全新的農(nóng)業(yè)發(fā)展道路。

1農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)對(duì)農(nóng)村建設(shè)的意義

分析當(dāng)前農(nóng)村發(fā)展現(xiàn)狀可知，青壯年勞動(dòng)力不斷減少，常住人口以老年人和婦女為主，極大程度增加了農(nóng)業(yè)勞動(dòng)的難度。農(nóng)業(yè)自動(dòng)化技術(shù)用機(jī)械代替?zhèn)鹘y(tǒng)人力勞動(dòng)，不僅工作效率高，輸出穩(wěn)定，還降低了人工成本，優(yōu)化了農(nóng)作物的生長(zhǎng)環(huán)境，提升了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，減少了包括農(nóng)藥、化肥、種子等資源的消耗。另外，農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)可復(fù)制性強(qiáng)、操作簡(jiǎn)單，傳統(tǒng)的人力勞動(dòng)不僅受環(huán)境和體力因素影響，而且輸出效率低?？傊?，以機(jī)械為主的農(nóng)業(yè)勞動(dòng)，通過計(jì)算機(jī)對(duì)機(jī)械的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行控制，模擬預(yù)測(cè)好作業(yè)過程，快速完成旋耕、播種、施肥、收割等任務(wù)，降低了人力、物力的消耗，提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的安全性、可靠性與生產(chǎn)效率。

1.1農(nóng)業(yè)智能化種植技術(shù)

農(nóng)業(yè)智能化種植技術(shù)是機(jī)械自動(dòng)化在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要應(yīng)用，不僅提高了生產(chǎn)效率，而且通過計(jì)算機(jī)技術(shù)能精準(zhǔn)控制種苗密度、深度與施肥量，取代了人工操作與傳統(tǒng)的機(jī)械工作。傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)種植技術(shù)以拖拉機(jī)等半自動(dòng)耕地設(shè)備為主，雖然替代了手工播種、施肥等操作，減少了勞動(dòng)量，但在具體操作過程中，依然需要2名～3名勞動(dòng)力支出，阻礙了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械與種植技術(shù)的推廣。農(nóng)業(yè)智能化種植技術(shù)的實(shí)施，極大地改善了這一不足，其將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智能體感技術(shù)與現(xiàn)代機(jī)械自動(dòng)化相融合，成功研發(fā)了自動(dòng)化種植設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了全程無人工自動(dòng)操作，既節(jié)省了勞動(dòng)力，又提高了種植效率。以水稻自動(dòng)化種植技術(shù)為例，通過計(jì)算機(jī)操作提前設(shè)定好種苗深度與密度，可將播種施肥完全交給機(jī)器，這推動(dòng)了我國(guó)農(nóng)業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展與建設(shè)。

1.2農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)自動(dòng)化技術(shù)

農(nóng)業(yè)自動(dòng)化技術(shù)，除了在收割、播種、旋耕等領(lǐng)域的應(yīng)用，還對(duì)種苗的檢測(cè)提供了一定的便利條件。農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，使種植人員通過電腦程序，實(shí)時(shí)監(jiān)控種苗的生長(zhǎng)狀態(tài)，從而對(duì)其進(jìn)行科學(xué)、合理的管理。該技術(shù)還可以科學(xué)區(qū)分農(nóng)產(chǎn)品品種，如通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控玉米和紅薯生長(zhǎng)狀態(tài)，科學(xué)規(guī)劃，智能輸送肥料、水分等，保證產(chǎn)品成活率與生產(chǎn)質(zhì)量。另外，農(nóng)業(yè)灌溉技術(shù)也有所調(diào)整，以傳統(tǒng)輸送水分為基礎(chǔ)，增加了綠色種植，應(yīng)用節(jié)約農(nóng)業(yè)的發(fā)展理念，通過智能化自動(dòng)灌溉技術(shù)，依據(jù)地貌特征采用滴灌、微灌的方式，節(jié)約了水資源，提高了灌溉效率，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展。除此之外，農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)自動(dòng)化技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)智能化，通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)監(jiān)控氣象狀態(tài)、土壤肥沃程度、種苗健康程度等，為種苗生長(zhǎng)提供最優(yōu)質(zhì)的外部環(huán)境，提高畝產(chǎn)量與產(chǎn)品質(zhì)量，以此為農(nóng)民獲取最高的農(nóng)業(yè)收入[1]。

1.3農(nóng)產(chǎn)品收割自動(dòng)化技術(shù)

當(dāng)前，農(nóng)產(chǎn)品收割自動(dòng)化技術(shù)在農(nóng)業(yè)發(fā)展領(lǐng)域應(yīng)用得極為廣泛，根據(jù)農(nóng)產(chǎn)品類型不同，智能收割技術(shù)采用不同的收割管理模式。玉米收割自動(dòng)化技術(shù)既要實(shí)現(xiàn)玉米棒、玉米稈的分離，還要通過傳送系統(tǒng)將其放在不同的空間里，完成對(duì)玉米稈的粉碎和玉米粒的烘干操作。因此，農(nóng)產(chǎn)品自動(dòng)收割技術(shù)改善了傳統(tǒng)收割模式，通過機(jī)器操作減少了人工，提高了農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)了成本低、收益高的目標(biāo)。新型的農(nóng)產(chǎn)品收購(gòu)自動(dòng)化技術(shù)也為農(nóng)業(yè)發(fā)展提供了智能化的保障，既完成了傳統(tǒng)的種植、旋耕、收割操作，還縮短了勞動(dòng)時(shí)間，降低了勞動(dòng)程度，節(jié)省了勞動(dòng)支出，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的高效化，保證了產(chǎn)品質(zhì)量。

2農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展中存在的問題

現(xiàn)階段，我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)雖然發(fā)展迅速，但是與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，依然存在一定的不足，需要不斷研發(fā)與改進(jìn)，文章主要從以下幾方面分析了農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)存問題。

2.1農(nóng)機(jī)自動(dòng)化起步晚、水平低

農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)不僅包括機(jī)械制造，而且包括計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)、智能化體感技術(shù)、自動(dòng)化管理技術(shù)等，是傳統(tǒng)機(jī)械與現(xiàn)代技術(shù)的有效融合。我國(guó)是農(nóng)產(chǎn)品種植大國(guó)，有幾千年的農(nóng)業(yè)種植歷史，但是傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)種植技術(shù)以人工或半自動(dòng)化機(jī)械為主，需要2名～3名勞動(dòng)力配合，并且時(shí)間、體力消耗較大。隨著機(jī)械化農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展，我國(guó)已經(jīng)成功將智能機(jī)械化設(shè)備融入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，并且取得了一定的實(shí)效。值得注意的是，與西方發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)的農(nóng)業(yè)自動(dòng)化水平起步晚、水平低，亟需國(guó)家政策經(jīng)濟(jì)的扶持，要加強(qiáng)相應(yīng)的技術(shù)開發(fā)，以促進(jìn)我國(guó)農(nóng)業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展與提升[2]。

2.2農(nóng)機(jī)設(shè)備質(zhì)量參差不齊

目前，農(nóng)機(jī)制造單位大多為中小企業(yè)，雖然具有一定的生產(chǎn)規(guī)模，但是資金和專業(yè)技術(shù)人才較為缺乏，不具備新產(chǎn)品研發(fā)能力或研發(fā)能力欠缺。另外，大部分機(jī)械制造企業(yè)的發(fā)展重點(diǎn)在于自身的經(jīng)濟(jì)效益，而非新產(chǎn)品研發(fā)。針對(duì)各種先進(jìn)的智能化農(nóng)機(jī)設(shè)備，各個(gè)中小型企業(yè)生產(chǎn)線不同、技術(shù)人員不同，所生產(chǎn)的機(jī)械質(zhì)量差異較大，有些可以滿足旋耕、種植、收割基本需求，而有些機(jī)器質(zhì)量差，不僅影響種植收割效率，還存在安全隱患，不合理的配套設(shè)施極容易造成安全事故。因此，現(xiàn)階段農(nóng)機(jī)設(shè)備質(zhì)量參差不齊，也是阻礙機(jī)械自動(dòng)化發(fā)展的一大障礙[3]。

2.3農(nóng)機(jī)自動(dòng)化發(fā)展不均衡

農(nóng)機(jī)自動(dòng)化研發(fā)技術(shù)受地域、企業(yè)與認(rèn)識(shí)水平的影響，有些城市基礎(chǔ)條件好，自動(dòng)化設(shè)施先進(jìn)，相關(guān)政策、資金扶持投入較大，提高了農(nóng)機(jī)服務(wù)水平和組織化程度。對(duì)于經(jīng)濟(jì)比較落后的地區(qū)政策，資金投入量較小，智能自動(dòng)化投入較小，農(nóng)戶也不具備購(gòu)買昂貴的高科技自動(dòng)化農(nóng)業(yè)機(jī)械的經(jīng)濟(jì)條件，增大了其推廣難度。另外，智能自動(dòng)化農(nóng)業(yè)機(jī)器后期維修保養(yǎng)投入較多，不同的文化水平與不同地區(qū)的農(nóng)民，對(duì)農(nóng)機(jī)設(shè)備的了解與操作水平存在較大差距，提高了農(nóng)機(jī)自動(dòng)化發(fā)展的不均衡性。

3農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的要點(diǎn)和優(yōu)化應(yīng)用措施

3.1實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)

在農(nóng)產(chǎn)品種植、監(jiān)控、質(zhì)量鑒定等方面，應(yīng)用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)可以增大信息收集、采集覆蓋面，以優(yōu)化和改良農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量。對(duì)于操作復(fù)雜、種類繁多的農(nóng)產(chǎn)品養(yǎng)成和收割工作，應(yīng)用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)與智能化機(jī)械相融合，提高了生產(chǎn)效率與工作質(zhì)量。先進(jìn)的圖像識(shí)別技術(shù)和定位系統(tǒng)可以根據(jù)農(nóng)作物的形狀、大小、顏色進(jìn)行分類，智能化的操作設(shè)備提高了采摘的效率。例如，英國(guó)的農(nóng)業(yè)科技研發(fā)人員借助計(jì)算機(jī)技術(shù)，成功研發(fā)出了采蘑菇機(jī)器人，該項(xiàng)技術(shù)利用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)對(duì)蘑菇進(jìn)行準(zhǔn)確定位，并且根據(jù)蘑菇的顏色、形狀、大小進(jìn)行精細(xì)分類。因此，我國(guó)農(nóng)業(yè)科技人員也應(yīng)加大研發(fā)力度，不斷嘗試將計(jì)算機(jī)技術(shù)與農(nóng)業(yè)科技相結(jié)合，既提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)整體水平，也要發(fā)揮自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，減少勞動(dòng)力投入，提高生產(chǎn)效率，為農(nóng)民創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)效益[4]。

3.2實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)施肥和灌溉技術(shù)自動(dòng)化

水肥一體化精準(zhǔn)灌溉技術(shù)是當(dāng)前最為先進(jìn)的農(nóng)業(yè)新技術(shù)，該技術(shù)將固體肥料溶于水，均勻地噴灑到植物根部，既滿足了植物生長(zhǎng)需求，又定時(shí)、定期、定量按比例供應(yīng)，減少了資源浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)化施肥。智能自動(dòng)化灌溉系統(tǒng)可根據(jù)土壤濕度、植物種類、光照強(qiáng)度和植物生長(zhǎng)狀態(tài)，自動(dòng)調(diào)節(jié)和控制灌溉量與施肥量，保證農(nóng)作物生長(zhǎng)的必要養(yǎng)分和水分，且避免了不必要的水土流失。對(duì)于傳統(tǒng)的自然灌溉而言，大量的噴灌水分雖然一定程度上保證了植物生長(zhǎng)需求，但有60%未被利用的肥料和養(yǎng)分被水分帶走，造成了嚴(yán)重的資源浪費(fèi)。農(nóng)業(yè)施肥和灌溉技術(shù)有效解決了這一弊端，通過計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)和傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)控農(nóng)作物生長(zhǎng)狀態(tài)，及時(shí)、適量補(bǔ)充資源，既降低了生產(chǎn)成本，又有效解決了水資源和肥料浪費(fèi)問題[5]。

3.3實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)精準(zhǔn)化

農(nóng)業(yè)精準(zhǔn)化是以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)的高科技管理技術(shù)，是建立在高新科技上的新型農(nóng)業(yè)。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)在種植過程中，水肥資源利用率只有30%～40%，造成了嚴(yán)重的資源浪費(fèi)與環(huán)境污染問題。農(nóng)業(yè)精準(zhǔn)化是對(duì)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的改良和升華，通過對(duì)土壤、施肥的監(jiān)控，利用科學(xué)的方法，精確計(jì)算出每一地塊的肥量、水量、農(nóng)藥量，從而降低各種成本原料的投入，提高經(jīng)濟(jì)效益。精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的重點(diǎn)在于其精確性，利用高新科技對(duì)各種原材料進(jìn)行精確計(jì)算，做到保水保肥。另外，在病蟲害方面，精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)要精確計(jì)算出農(nóng)藥噴灑量，保證品種品質(zhì)。我國(guó)的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展已經(jīng)比較先進(jìn)，例如，鄭州已經(jīng)引進(jìn)并使用了世界上第一臺(tái)觀測(cè)農(nóng)業(yè)氣象的自動(dòng)化儀器，對(duì)地塊小環(huán)境氣候進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并且將其傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)，由相關(guān)部門進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，以達(dá)到農(nóng)業(yè)優(yōu)化和智能化管理[6]。

4結(jié)束語

綜上所述，在經(jīng)濟(jì)全球化迅速發(fā)展的今天，農(nóng)業(yè)智能自動(dòng)化技術(shù)也成為推動(dòng)我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展的最核心手段，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)加大研發(fā)力度，不斷優(yōu)化應(yīng)用措施，滿足智能化發(fā)展需求，既降低勞動(dòng)投入量，又提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，從而推動(dòng)我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)迅速發(fā)展與提升。

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作者：朱浩然 單位：齊齊哈爾工程學(xué)院