新型農(nóng)機在提升農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平中的應用探索

邵長山

(洮南市大通鄉(xiāng)綜合服務中心，吉林 洮南 137116)

0 引言

中國是農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)水平的提高對于促進國家綜合實力具有保障作用，農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級依托于農(nóng)用機械的升級換代，尤其是現(xiàn)階段農(nóng)業(yè)技術(shù)的不斷完善發(fā)展，必須發(fā)展農(nóng)業(yè)機械，才能與龐大的農(nóng)業(yè)需求相匹配。本文通過對當前農(nóng)機類型的發(fā)展形勢進行判斷，闡述了農(nóng)業(yè)機械的發(fā)展歷程，并通過對農(nóng)業(yè)機械的工作類別進行劃分，說明了新型農(nóng)業(yè)機械在推動現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)水平提升中的應用及存在的問題，最后針對所提問題給出相應的建議和對策。

1 農(nóng)機發(fā)展歷程

農(nóng)業(yè)機械是指在作物種植業(yè)和畜牧業(yè)生產(chǎn)過程中，以及農(nóng)、畜產(chǎn)品初加工和處理過程中所使用的各種機械。根據(jù)農(nóng)業(yè)作業(yè)的勞動方式將農(nóng)機的發(fā)展分為手工作業(yè)、機械化設備和機械化+自動化技術(shù)三個階段[1]。

1.1 手工農(nóng)業(yè)

從封建社會到解放前期，我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)均處于手工農(nóng)業(yè)階段，該階段通過人力和馴養(yǎng)的家畜、借助簡易的生產(chǎn)工具如步犁、耘鋤、播種機、收割機和水車等進行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動，該階段可利用資源有限，效率低下，存在大量的人工和物力資源的浪費，伴隨著我國人口增長和社會體制的變化，手工農(nóng)業(yè)完成了其使命，被新的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式所取代。

1.2 機械化設備

新中國成立以來，國家大力支持農(nóng)業(yè)機械的發(fā)展，各方面資源向農(nóng)業(yè)方面傾斜，得益于此，我國農(nóng)業(yè)機械化設備在此階段得到快速發(fā)展，如洛陽第一拖拉機廠于1959年建成投產(chǎn)，1972年研制成功的船式拖拉機(機耕船)，為中國南方水田特別是常年積水的漚田地區(qū)提供了多種用途的牽引動力。此階段農(nóng)業(yè)機械得到快速發(fā)展，使農(nóng)戶從高重復性和高強度的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動中解放出來。

1.3 機械化+自動化設備

21世紀以來，農(nóng)業(yè)機械發(fā)展迅猛，2004年頒布的《農(nóng)業(yè)機械促進法》代表著農(nóng)業(yè)機械化正式朝著自動化方向發(fā)展，機械與自動化技術(shù)的融合發(fā)展，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)節(jié)省大量的人力物力，人均作業(yè)效率快速增長，同時農(nóng)機的功能實現(xiàn)了從單一作業(yè)到多功能同時完成的轉(zhuǎn)變，以聯(lián)合收割機為例，直接實現(xiàn)了谷類作物的收割、脫粒、分離莖稈、清除雜余物等工序。此階段實現(xiàn)了農(nóng)業(yè)機械與自動化技術(shù)的初步結(jié)合。

2 新型農(nóng)機在推動現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)水平中的應用

農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化是用現(xiàn)代工業(yè)裝備農(nóng)業(yè)、用現(xiàn)代科學技術(shù)改造農(nóng)業(yè)、用現(xiàn)代管理方法管理農(nóng)業(yè)、用現(xiàn)代科學文化知識提高農(nóng)民素質(zhì)的過程，其中現(xiàn)代科學技術(shù)和現(xiàn)代管理方法主要完成的是土地性質(zhì)和租賃方式的改變，而現(xiàn)代農(nóng)業(yè)對于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)型主要體現(xiàn)在各種農(nóng)業(yè)工具對勞動力的解放和對勞動效率的提升上。

新型農(nóng)機是指傳統(tǒng)農(nóng)機不斷的與最新科技如電氣、液壓、電信等技術(shù)相結(jié)合進行不斷迭代升級的產(chǎn)物。按照農(nóng)機本身的工作范圍和屬性將其分為動力牽引、特定功能和勞動輔助三個類別。本節(jié)將從這三個類別對新型農(nóng)機對農(nóng)業(yè)水平現(xiàn)代化的推進作用進行說明。

2.1 動力牽引易于控制

動力牽引是整個農(nóng)機運行過程中各種動力的來源， 通過特定的機械、控制和液壓等回路將動力傳輸和分解，最終將合適的動力配送給各執(zhí)行端。農(nóng)機中的動力機械主要包括拖拉機、旋耕機、收割機、采摘機等，此類農(nóng)業(yè)機械高度自動化和智能化的實現(xiàn)，可以通過便于接受的人機交互方式較為便捷地實現(xiàn)動力換擋、動力轉(zhuǎn)向和智能操作等作業(yè)。解決了在農(nóng)業(yè)水平提升階段中的動力提供和轉(zhuǎn)換的問題。

新型農(nóng)業(yè)動力機械中最具有代表性的為智能拖拉機的設計[2]，通過將現(xiàn)階段的自動駕駛、模式識別、人工智能等技術(shù)的融合，實現(xiàn)了自動駕駛精度控制在±2.5 cm,入線距離小于15 m，結(jié)合壟控制在±2.5 cm，最大作業(yè)速度超過20 km·h-1。真正滿足了動力智能控制和精細化作業(yè)的要求。

2.2 特定功能實現(xiàn)

特定功能是整個農(nóng)機工作的最終執(zhí)行端，通過設計不同的機械傳動和配件，實現(xiàn)不同的作業(yè)功能，與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)機械相類似，新型農(nóng)機同樣實現(xiàn)的是在農(nóng)業(yè)活動中代替人的一些勞動工作，如耕地、施肥、噴藥、收割等[3]。但新型農(nóng)機在特定功能實現(xiàn)中具有更加強大的優(yōu)勢，通過搭載傳感器、位置信息等先進技術(shù)，使得各項功能保質(zhì)保量地實現(xiàn)，智能收割機通過測量作物產(chǎn)量，自動控制作業(yè)速度和喂入量；智能植保和施藥機械，通過路徑規(guī)劃、作物病蟲草害等快速識別，可變量控制噴霧，實現(xiàn)精準施藥、減少藥物流失；智能施肥機械通過自身數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)對土壤中各微量元素含量把控，針對不同區(qū)塊，選擇不同的輸入計量，滿足不同土質(zhì)對于不同肥料的需求。

2.3 勞動輔助

勞動輔助主要是在機械無法做出決策或者是無法運用機械進行農(nóng)業(yè)作業(yè)時，通過各種輔助裝置如照明、運輸、檢測等，為作業(yè)者提供相應的輔助和服務，新型農(nóng)業(yè)機械在勞動輔助層面中具有更強的針對性，主要應用在農(nóng)業(yè)經(jīng)濟作物和反季作物的培育中，其指通過技術(shù)手段為用戶提供決策依據(jù)。勞動輔助在經(jīng)濟作物中最為常見的應用場景有棉花和水果采摘機械臂，在配載了3D感應、位置識別、顏色識別等技術(shù)后，機械臂能夠精準地對果實的成熟度進行判斷，并決策是否進行采摘。其次，商業(yè)機器人在農(nóng)業(yè)領域的應用同樣作為勞動輔助設備，如通過機器人實現(xiàn)復雜環(huán)境下的物品搬運活動，使用機器人完成高強度勞動工作等。

3 現(xiàn)存問題及對策建議

新型農(nóng)機的使用已經(jīng)極大地解決了作業(yè)人員勞動強度大、工作環(huán)境惡劣等問題，但其仍然具有進一步完善和提升的空間，綜合現(xiàn)階段新型農(nóng)機的研究和推廣現(xiàn)狀，新型農(nóng)機在提升農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平中存在的問題及相應建議如下。

3.1 優(yōu)化設計理念

加強以人為中心的農(nóng)機設計理念，提升科技融合創(chuàng)新深度。科學技術(shù)是引領發(fā)展的第一力量，現(xiàn)階段，科技與農(nóng)機的融合發(fā)展已經(jīng)開啟，但其在功能實現(xiàn)和用戶的接受水平還有待提升，隨著農(nóng)機與現(xiàn)代通信技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、位置信息定位技術(shù)、設備智能檢測技術(shù)等的不斷深入融合發(fā)展，新型農(nóng)機應深入貫徹以人為中心的設計和發(fā)展理念，能夠?qū)崿F(xiàn)高效、安全、舒適、便捷等“傻瓜”操作方式。

3.2 豐富農(nóng)機推廣形式

充分利用新型信息產(chǎn)業(yè)技術(shù)，豐富農(nóng)機技術(shù)推廣形式。農(nóng)機推廣技術(shù)和力度直接影響到新型農(nóng)機的適用范圍和用戶的接受程度，相對于傳統(tǒng)農(nóng)機推廣中直接采用說明書或現(xiàn)場演示方式，在進行新型農(nóng)機技術(shù)推廣時要充分考量當?shù)氐匦巍⒆魑镱愋秃徒?jīng)濟水平等指標，借助新興的信息傳播方式如短視頻、虛擬現(xiàn)實、3D全景照片等技術(shù)，將新型農(nóng)機在節(jié)省勞動時間、降低勞動強度、提高生產(chǎn)效率和保障用戶人身安全等方面的優(yōu)勢全面展示。

3.3 保障售后服務

完善政策法規(guī)，保障新型農(nóng)機售后服務。農(nóng)業(yè)勞動是與節(jié)氣時令相結(jié)合的，因此，農(nóng)機的作業(yè)通常具有時效性，與傳統(tǒng)農(nóng)機相比，新型農(nóng)機是多學科領域共同配合的成果，因此一旦設備發(fā)生故障，普通用戶根本沒有能力進行故障的檢測、排查和修復，因此應建設完善的售后保障體系，當設備發(fā)生故障時，應及時對其進行修復，避免用戶在等待過程中產(chǎn)生對產(chǎn)品不信任等消極情緒，提供給用戶良好的使用體驗。

4 結(jié)語

新型農(nóng)機的投產(chǎn)和使用必然推動農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展，本文首先從農(nóng)業(yè)機械的發(fā)展歷程出發(fā)，驗證了農(nóng)業(yè)機械的發(fā)展對于農(nóng)業(yè)水平提升的積極作用，其次對農(nóng)機類型進行劃分，從動力牽引、功能實現(xiàn)和勞動輔助三個方面對新型農(nóng)機未來的應用進行探索和展望，最后對現(xiàn)存的新型農(nóng)機使用過程中出現(xiàn)的問題給出相應的解決對策。