農業機械自動化在現代農業中的應用與發展分析

朱文軒

摘 要 我國是世界上主要的農業大國，在農業發展進程中，要積極加強機械自動化技術的應用，提高農業生產效率和能力。農業機械自動化趨勢引領了農業領域的改革，全面提升了農業作業水平。基于此，對農機自動化在農業領域的應用情況進行闡述，提高農機自動化的整體水平。

關鍵詞 農業領域;機械自動化;農業管理;系統控制

中圖分類號：S23 文獻標志碼：C DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2021.30.099

農業機械自動化在農業領域的應用和發展都有廣闊的空間。通過在農業生產、農業管理、農業排灌及農機改良中應用農業機械自動化，為農業的健康穩健發展提供積極的驅動力。

1 農業機械自動化在現代農業中的應用途徑

1.1 農機自動化在農業生產中的應用

1.1.1 播種過程的機械自動化

農機自動化在農業生產中被廣泛應用，在農業播種過程中，自動化播種機械可以顯著改善傳統農業生產中存在的問題。農業生產者可以駕駛播種機實現高效自動播種，在播種效率大大提升的同時，播種質量也得到了保證。人工播種時，受播種人員技術、經驗等方面因素的影響，播種的質量不盡相同。如播種深度、播種間距等都無法全面統一[1]。在自動化播種機械的輔助下，利用自動化控制系統，設置好具體的播種參數，播種機械就能夠嚴格按照設定的參數完成相應的作業，實現精確化播種目標。

1.1.2 施肥過程的機械自動化

施肥是農業生產的重要環節，在農作物整個生長期內，要根據農作物的種類，生長情況及環境條件來進行科學施肥。在施工過程中，采用農機自動化方式可以依據種植面積、農作物密度等因素，合理計算出最佳的施肥量和施肥間隔，提高了農作物施肥的整體效果。在利用農機自動化技術施肥時，可以高效控制施肥情況，規避傳統人工施肥對施工量掌握不好而施肥過多或過少的情況。另外，自動化機械施肥可以顯著提高肥料的施用均勻性，保證肥料能覆蓋于整個農業種植區域[2]。自動化施肥機械目前有操作式和遠程控制式等不同類型。操作式自動化機械在施肥過程中更為靈活，可以根據農作物實際情況進行及時調整。遠程控制式的自動化施肥方式主要采用自動化無人機，在自動化無人機上搭載自動施肥裝置，通過遠程控制無人機勻速飛過農作物種植區進行自動噴灑，從而完成施肥。

1.1.3 收割過程的機械自動化

農作物收割往往采用人工方式，以致農業收割效率難以顯著提升，對農業生產者人數的要求也較高，并且農作物收割時期有限，需要快速收割，避免對農作物質量造成影響。農業機械自動化技術能很好地解決此問題。自動化收割機械可以基于信息自動化技術，對待收割的農作物區域進行自動探測，并將探測數據通過感應裝置反饋給自動化控制系統，系統基于收到的信息數據進行分析和處理，最終形成科學的收割方案[3]。自動化收割機械會按照收割方案進行作業，對農作物區域進行有序收割。自動化收割過程非常高效，收割機械會沿著收割路線運行，不會遺漏農作物區域。有了自動化收割機械的助力，只需要很少的人力就能快速完成大面積農作物的收割工作，大大提高了收割效率。

1.2 農機自動化在農業管理中的應用

農業機械自動化在農業管理中也有很大的應用價值，農業管理貫穿于整個農業生產周期，在現代農業領域，要想提高農作物質量或打破自然種植條件的限制，就需要人工控制農作物生長的溫度、濕度和光照等，還要對農作物生長情況進行全面的監測，這些工作都可以依托自動化農機裝置來完成。在溫室種植技術中，自動化機械設備的應用非常廣泛，在溫室中安裝自動化控制和監測裝置，能夠幫助農業生產者及時準確地掌握農作物情況。通過自動化設備可以24 h不間斷采集農作物生長和環境等方面的數據，這些數據在自動化技術支持下可以有效傳輸反饋到自動化控制系統，控制系統經過數據分析得到農作物生長狀況，并與自動化管理系統中的正常數值進行對比，可以使農業生產者及時掌握農作物生長中的偏差和問題，如生長緩慢、病蟲害等，并進行問題原因的查找和分析，通過溫度、光照及農藥噴灑等自動化控制方式進行處理[4]。在農作物管理時，可以通過設定執行指令和目標等，讓自動化裝置在無人狀態下仍然能夠正常運行。在溫室中，自動傳感裝置若監測到土壤和空氣中的水分含量低于正常指標，自動化控制系統會調取澆水指令，裝置接收到這個指令后會自動進行澆水操作，從而使農作物管理更加科學高效。

1.3 農機自動化在農業排灌中的應用

農機自動化在排水和灌溉方面也能產生很好的效果。做好農作物的科學灌溉和有效排水，是保證農作物健康生長的基礎。在排水系統方面可以利用自動化機械技術，在水源和農業區域之間建立聯系，基于自動灌溉需要設定灌溉時間和灌溉量，自動完成具體的灌溉操作。灌溉系統定時自動從水源處進行抽水和輸送，并通過灌溉噴頭向農作物進行澆灌。噴頭裝置也可以應用自動化技術對噴灑的覆蓋區域進行自動調整。當自動化灌溉系統監測到灌溉區域發生重疊時，便自動進行調整，既滿足農作物的灌溉需求，又能夠實現水資源節約目的[5]。在農作物排水系統應用方面，農機自動化能夠提高排水效率。農作物排水需要科學合理地開展，既保證有足夠的水量滲入土壤被農作物根系吸收，又要避免過多的水量積聚，造成農作物根系腐爛。排水系統會自動檢測土壤中的水分含量，并由此來確定排水時間。

1.4 農機自動化在農機一體化系統中的應用

農機自動化機械技術日趨成熟，在農業領域的應用中可以實現農業機械的全面改良。農機自動化技術為農機發展提供了新的思考方向，并將科學技術與農業生產進行了密切的關聯。在農業機械研發方面，可以優化和完善思路，對傳統農業機械作業模式進行改進。傳統的農機作業中，農機功能單一，無法形成較好的一體化作業模式。在農機自動化技術應用中，通過將不同類型的農業機械通過自動化控制系統進行關聯，使之成為一個統一的作業整體，可以提高農業生產作業的一體化水平[6]。一體化自動農機可以協調好各種具體的作業內容，如自動化翻地機械運行時，自動化播種機械根據自動化控制系統反饋的信息自動跟隨進行播種作業。在自動化機械發展基礎上，使農業機械性能得到極大的提升，對農業領域的發展也起到積極的推動作用。

2 農業機械自動化在現代農業中的發展前景

2.1 智能自動化機械發展

農業機械自動化的發展需要結合現代科學技術，將自動化技術與智能技術進行結合。現有的自動化機械技術只能按照既定的參數設置來完成指定的農業作業，但是農業作業中經常會遇到一些突發情況，如在使用自動化無人機進行遠程控制噴灑農藥時，遇到不連片的農業種植區域，或種植區域按照不同農作物分別耕種，區域出現交叉間隔情況時，就難以利用自動化機械來進行智能判斷和農藥噴灑方案的調整。在農業發展過程中，需要基于農機自動化技術的優化，將智能體系與自動化系統結合[7]。在自動化控制系統中增加智能分析模塊，通過對采集到的農業數據進行分析處理，以智能方式來進行農業生產作業方面的設計。當面對更為復雜的農作物區域時，智能模塊會通過智能分析結果改變自動化系統的作業指令，基于模擬人類思維方式對于不連片區域關閉農藥噴灑作業，到達有農作物的區域后重新開啟農藥噴灑裝置等。智能自動化技術還可以進行無人控制模式下的智能分析，根據傳感器獲取的農作物數據判斷農作物類型和生長期等要素，進而對農藥類型、濃度等進行調整，保證農藥噴灑與農作物生產相匹配。

2.2 視覺自動化機械發展

農業自動化技術要進行優化升級，就要以現代農業發展方向為目標，通過對農業生產作業的充分研究對現有的自動化機械進行改良。農業視覺技術是自動化機械發展的重要趨勢，在視覺技術應用中可以解決農業生產作業的定位、精確化操作、圖像處理等問題。農業自動化機械模式較為成熟，可以應用機器人替代人工完成一些具體性、細節性的工作，不僅包括傳統的農業作業，還包括農業管理、監控等多個方面。農業機器人要想完成上述任務，就需要利用計算機視覺技術構建模擬人類視神經網絡的系統，通過視覺技術進行圖像獲取和分析，對圖像中的異常情況進行自動提取，從而提升整體性的自動化農業實踐水平。

3 結語

農業機械自動化代表著現代農業中科學技術的全面應用。農業機械自動化能突破傳統農業依賴人工作業的局限，讓機械發揮更大的價值，推動農業生產效率的提升，因此，需要相關人員進行更深一步的研究，推進我國現代化農業發展進程。

參考文獻：

[1] 李祥龍.農業機械自動化在現代農業中的應用與發展分析[J]南方農機，2020，51（10）：27.

[2] 鄧文剛，陳慧敏，高剛毅.農業機械自動化在現代農業中的應用與發展趨勢[J].南方農機，2020，51（3）：239.

[3] 張紀青.農業機械自動化在現代農業中的應用與發展[J].數碼設計，2019（10）：258-259.

[4] 王敬平.農業機械自動化在現代農業中的應用與發展[J].農機使用與維修，2019（5）：93.

[5] 戴津婧，翁曉星，趙晉，等.農業機械自動化在現代農業中的應用與發展分析[J].科學與信息化，2019（19）：135.

[6] 李曉瑋.淺談農業機械自動化在現代農業中的應用與發展[J].農民致富之友，2019（14）：119.

[7] 吳軍萬.機械工程自動化中的農業智能化技術研究[J].工程技術研究，2020，5（3）：267-268.

（責任編輯：劉寧寧）