智能化技術在農機生產中的應用

徐 靜（山東省臨沂市蘭陵縣磨山鎮農業綜合服務中心，山東 臨沂 277723）

智能化農機是一種現代化的農機設備，配置了中央處理芯片、各種傳感器和無線通訊系統。智能化農機安裝各種傳感器，提高了全程監視作業的效率，不僅規避了惡劣的工作環境，還保證了操作的穩定性。在農業生產中應用智能農機，減輕了勞作壓力，改善了作業環境，減少了資源損耗。

1 臨沂市農業機械化發展現狀

頻繁的機械耕作活動，加快土壤退化速度，增加了作業成本。保護性耕作稱為鏵式犁翻耕，一定程度保護了地表覆蓋物，使土壤充分發揮自我保護的作用。在臨沂市區域對比全部的監測點，免耕播種保護性耕作增加小麥的產量，增幅達8.41%。

一般秸稈還田機包括錘爪式、彎刀式、直刀式、秸稈粉碎滅茬還田機。在臨沂市廣泛應用錘爪式秸稈還田機，作業效率0.2～0.4 hm2/h，留茬高度在7.5 cm內。在臨沂市區域應用大量直刀式秸稈還田機，作業效率0.47～0.67 hm2/h。

臨沂市小麥和玉米等糧食作物實現全程生產機械化。當前，臨沂市根據果園特點，設計與全程機械化生產配套的農機設備，提高了土壤利用效率，保障了施肥質量，有效防治了病蟲害。

臨沂市還應用大棚管家、智能稻草人等智能管理平臺，提高農業智能化建設水平。大棚管家智能農業管理系統對大棚內部環境綜合監測，利用移動終端完成遠程監控。智能稻草人農業智能管理系統歸納整理了田間信息，綜合把握了作物的生長特點，對作物實現遠程可視化管理，提高農作物病蟲害專業化治理水平，取得了無人機研發的巨大成果[1]。

2 臨沂市農用無人機概況

2.1 無人機飛行平臺

農業應用無人機飛行平臺包括無人直升機、多旋冀無人機、固定冀無人機。最佳低空遙感平臺是固定冀無人機，其較快探測大面積農田的農情，延長了續航時間；但載荷偏小，一般與小型傳感器搭載分析作物長勢，預估作物產量等。無人直升機分為油動和電動兩種類型，具有較大載重，在原地垂直起降，定點進行懸停，偏大的旋翼帶來垂直下降的氣流，快速穿過高桿農作物，保證施藥效果，廣泛應用在噴灑粉劑和水劑作業，但操作過程復雜，增加了投入成本；農業應用中最多的是多旋翼無人機，飛行過程穩定，有效控控制作業過程，提高了起降的靈活性，其在獲取農田信息和噴施農藥時發揮了至關重要的作用。

2.2 機載對地觀測傳感器

根據傳統農業的生產經驗，農田種植環境決定了農作物的產量和品質，發展精準化農業應獲得精確的農田信息。無人機與不同對地觀測傳感器科學搭載，獲取有價值的農田信息。對農田作業環境監測時，無人機搭載數碼相機、多光譜相機、高光譜相機等工具，提高信息的采集效率，為農戶提供大量的農田資料，進一步指導農業生產。

2.3 機載農機設備

無人機可以取代勞動力，搭配噴灑系統和播撒系統完成田間作業，提高作業的效率；無人機與智能化、信息化對地遙感監測設備搭載，增強農田信息的精準性。根據農事操作特點，聯合無人機建立農田一體化管理系統，節省投入成本，減少農藥用量，保護了土壤與環境。無人機飛播的約束性強，需提前做好準備工作，種子大小密度都會影響散播的均勻性，實際應用價值偏低[2]。

3 植保無人機在農機生產中的應用

植保無人機節省投入成本，具有良好的施藥效果，近年來其廣泛應用在噴灑農林作物、防治病蟲害，完善了當地傳統植保作業方式，是最佳的植保作業模式。霧滴粒徑、霧滴密度和霧滴均勻度等都對無人機施藥效果造成一定干擾，緊密聯系著無人機操作參數、噴施藥劑類型、藥劑濃度和配方等。針對棉田，利用植保無人機噴施噻苯隆.敵草隆與不同用量的乙烯利及助劑混合開展噴霧試驗，對比脫葉、催熟效果。

3.1 材料與方法

某一棉花種植農場，在棉花吐絮期應用脫葉劑，棉鈴吐絮率為60%。另外，搭配使用540 g/L噻苯隆.敵草隆浮劑、40%乙烯利水劑、助劑。

無人機噴霧試驗設置9個藥劑處理，對照組噴施清水，以帶狀結構隔離每個處理單元。無人機在每個小區往返噴施2次，每個處理單元實行1次噴霧。

系統調查棉花脫葉、催熟情況。隨機選取每個處理單元的樣品，以定點形式對統一長勢的棉株調查。在施藥當天、施藥前后的5、10、20、30 d，逐一統計棉花葉片數和吐絮棉鈴數，記錄棉花脫葉和吐絮的數據，全面掌握藥效。

科學調查棉花產量、品質。田間吐絮率達90%時，收集處理單元棉花樣品，重復采收后，計算鈴種和衣分。

3.2 結果與分析

3.2.1 對比棉花的脫葉、催熟效果

由表1可知，施藥作業完成5d后，以噻苯隆.敵草隆浮劑和乙烯利單劑噴施棉花，脫葉藥效為28.16%～36.85%，棉花使用乙烯利和助劑混合藥液后，提高了脫葉藥效。施藥10～20 d后，各處理的脫葉藥效顯著提高。其中，處理9脫葉效果最理想，施藥20 d后，脫葉藥效達81.5%。分析表1吐絮藥效的效果，棉花施用乙烯利和助劑后，迅速被催熟，提高了吐絮率。施用30 d后，持續加大乙烯利和助劑的用量，相較單劑噻苯隆.敵草隆，明顯提高了吐絮率。

表1 施藥后各處理對棉花的脫葉催熟效果（%）

3.2.2 對棉花產量和纖維品質的影響

由表2可知，各處理噴施噻苯隆.敵草隆浮劑和乙烯利單劑后，與對照組的棉花產量和線尾品質比較，僅有處理2和處理3提高了鈴重和衣分。其中2個處理施用噻苯隆.敵草隆浮劑和乙烯利混合液后，各項指標與對照組無明顯差異。4個處理施用混合噻苯隆.敵草隆浮劑和乙烯利、助劑后，個別處理的衣分與對照組存在顯著差異，其他指標無差異。結果表明無人機噴施噻苯隆.敵草隆浮劑和乙烯利不會對棉花產量和纖維品質造成不良影響。

表2 各處理的棉花產量和纖維品質

噻苯隆.敵草隆藥液混合助劑、乙烯利后，提高了棉花的脫葉和吐絮水平，獲得顯著的速效性，增強了持效性。同時，棉花噴施乙烯利單劑表現出強大的催熟功能，但未體現出較好的脫葉效果。

4 結語

當前，新時期農業機械化的主題是智能化，應強調農業科技化的作用，全面推動農業機械化、智能化的發展[3]，為農業現代化建設保駕護航。在智能化農業的發展過程，科學建立智能化系統，提高智能化技術的應用效率，保證農業的現代化發展質量。