蕭山智能農機裝備應用分析與推廣前景

李鑒方 董偉

近年來,杭州市蕭山區通過全國“平安農機示范區”和全省農機化示范區創建，以農業“機器換人”為目標和導向，通過政府扶持、項目帶動、示范引領、培訓推動等措施，全區農業機械化事業得到了持續的發展。據統計，到2017年底，農機總動力達43.8萬kW，農機原值達5.86億元，農作物耕種收綜合機械化水平達到72.05%，農機化進入了高級發展階段。特別是近10年來，基于農業物聯網技術的智能農機裝備的引進試驗與示范應用，在省市處于領先地位，在全國也有一定的知名度。

1 應用情況

蕭山農業主要為糧食、蔬菜、花木、茶果、水產等產業，智能農機裝備主要應用于環境監測、溫室控制、灌溉、水產養殖監控等設施農業，實現農業物聯網技術與設施農業裝備的有機結合。這類應用在蕭山建有10多個基地，如杭州艾維園藝（花卉）、浙江陽田農業（草莓、番茄）、蕭山舒蘭農業（蔬菜）、杭州萬爵農業（水產）、浙江名望農業（藍莓）、杭州美人紫農業（葡萄）等，涉及花卉、蔬菜、水果的設施化栽培與水產設施化養殖等，面積為333 hm2左右。既可以電腦操作，也可以手機APP操作，當然電腦操作功能比較全面、系統，手機相對比較簡化。智能農機裝備還可將農業物聯網技術與農機結合起來，對聯合收割機、插秧機、農用無人機等的作業實現智能管理與控制。

1.1 土壤與環境信息智能化監測

快速、實時、準確和定位化地獲取土壤與環境（主要為空氣溫度、濕度、土壤溫度、濕度與光照強度）信息，進行無線傳輸、智能化動態監測，并可以網絡遠程監測。

1.2 溫室智能化控制

把監測的信息與設定值進行對比處理，自動控制開窗、卷膜、風機、濕簾、加溫、降溫、生物補光等環境控制設備，自動調控溫室內溫度、濕度、光照等環境要素，以達到設定要求。

1.3 智能化微灌與肥水同灌

通過應用微灌技術、信息技術、傳感技術與自動控制技術，將多項現代技術和裝備有機地結合起來，實現快速檢測土壤含水量、環境濕度，并按照農作物對水分、養分的需求，自動啟閉水泵和電磁感應閥，實現對農作物的按需精準灌水和施肥（液態肥）。同時，能實現遠程網絡查詢和控制。

1.4 水產設施養殖智能化監測與控制

將農業物聯網技術應用在水產設施養殖中，實時在線監測水體溫度、pH值、溶氧量、鹽度、濁度、氨氮、化學需氧量（COD）、生化需氧量（BOD）等對水產品生長環境有重大影響的水質參數和太陽輻射、氣壓、雨量、風速、風向、空氣溫濕度等氣象參數，在分析所檢測數據變化趨勢及規律的基礎上，實現對養殖水質環境參數的預測預警；并根據預測預警結果，智能調控增氧機、循環泵等養殖設施，實現水質智能調控，可極大避免因人為管理不當造成的經濟損失，從而對水產養殖實現智能化控制和管理。

1.5 農業物聯網技術與農機結合應用

如在插秧機（70余臺）、聯合收割機（10余臺）上安裝北斗農機作業管理系統，實現農機作業精準定位、作業面積測算等；在農用無人機（8臺）上安裝自動操作系統，應用RTK技術（載波相位差分技術），可實現無人操作的植保作業，2017年蕭山飛防植保533 hm2左右。

2 應用效果分析

根據調查，智能農機裝備在農業生產中真正應用起來，有以下幾個方面效果。

2.1 提高產品品質

如艾維園藝（2個連棟溫室，1萬余m2），在花卉栽培中實現了溫室的智能化控制和智能化微灌與肥水同灌，使蘭花的品質得到了提高，在同行業中更具有競爭力，可使經濟效益提升5%～10%，每年增值至少5萬元以上。

2.2 減少農業生產風險

如萬爵養殖（池塘循環水養魚），2017年550 m2水槽共養殖回魚1萬t。在高密度的水產養殖中，一旦水質發生問題，水產品將成批死亡，因此實時動態監測、預警十分重要。有了智能化監測、預警作保障，多了一份安全。自應用該技術以來，萬爵養殖有效控制了養殖風險。

2.3 提高勞動效率，節約生產成本

如艾維園藝、陽田農業，通過應用智能農機裝備，系統可自主調控溫室的溫度、濕度、光照強度，并實現定時灌溉、精準灌溉；同時，也可通過電腦網絡、手機隨時查看基地作業情況，操作相關設施設備。一個基地可節約1個設施設備管理操作人員，年可節約6～10萬元。同時，由于實現了溫室的自動控制，加上精準灌溉與肥水同灌，還可節約電、水、肥料成本，一般可節約10%以上。

2.4 降低勞動強度

用機器代替手工勞動，勞動強度大為降低；如再用電腦、手機代替機器操作，勞動過程就更為輕松與便捷。如以前對水稻機插面積、油菜機收面積等需要使用測量儀到田間實地測量，而現在無論是機手還是管理部門，可通過電腦或手機準確查看作業面積與軌跡。再如連棟大棚，一般是一個基地分多個區域的，在沒安裝智能系統時，其卷膜、微灌等的啟閉，需要一個區域一個區域人工負責操作；而安裝智能系統后，系統會按預先設定值自動完成，或遠程操作完成。

3 推廣前景預測

隨著鄉村振興戰略的有力實施，以及農業生產水平、農業機械化水平和農業勞動者素質的不斷提高，智能農機裝備將會在農業生產中得到不斷的推廣應用。那時候，也許會出現這樣的場景：在農業大田、農業工廠里，可以看到忙碌的機械，但看不到操作機械的農民，他們都在辦公室里，輕松地在屏幕上看著機械的作業過程，時不時地對電腦或手機進行操作。這就是智能化農業生產的時代。

要推廣應用智能農機裝備，需要在以下幾個方面努力：一是要加大扶持力度，并通過以點促面的方式逐步推廣應用；二是要不斷提升農機產品的性能，能自動控制、精確作業，便于與物聯網對接；三是要不斷提高農業勞動者素質，能熟練應用智能化農機裝備；四是要不斷加強農機農藝的融合，將農業生產從經驗生產提升到科學生產，能科學給出農業生產相關參數，讓機械按參數進行自動化、智能化作業。