精確農業背景下的農機技術發展趨勢及新特征分析

史紅麗，董 艷，王婉薦

(大荔縣農業機械化發展中心，陜西 大荔 715100)

0 引言

近年來，隨著農業生產方式與農民經營理念的逐步轉變，農業機械的普及與應用的速度得到了大幅提升，農機裝備的應用使傳統的農業生產變得更加的高效，且生產經營過程的成本顯著降低，農作物的產量和品質不斷提升，農業生產的經營收益得到了更好的保障。自2004年我國推行農機購置補貼政策以來，隨著補貼范圍與補貼力度的不斷加大，先進、優質、高技術農機產品的銷售量不斷提升，使我國農業機械化的整體水平得到了顯著的優化。隨著精確農業理念逐漸在我國農業生產中進行應用，農業機械作為生產的實施設備，也必須要充分提升作業過程的合理性，使我國的農機產品由傳統的粗放型作業向著精確、高效、節能、環保、優質方向轉變，從而為農業生產力水平的進一步提高及農業可持續發展打下良好基礎。

1 精確農業的內涵與特征

精確農業是農業現代化的新理念，是在傳統的農業生產經驗與習慣的基礎上，總結生產過程中的優勢和不足，并利用信息技術、數據處理技術、計算機技術、網絡技術等，優化傳統的粗放型作業模式，使農業生產的耕作、播種、植保、收獲等各個步驟的實施更為合理，并減少農業生產對環境產生的影響與危害。精確農業的理念有效減少了農業生產實施過程中的盲目性和不合理問題，使農業生產在充分考慮生產條件、設備水平、土壤肥力、作物狀態、環境變化、長期發展等眾多因素的基礎上展開更為合理的生產作業流程，使農業生產的過程真正實現低消耗、低污染、低浪費和高產出[1]。

精確農業將傳統的農學、農業機械學、土壤學、氣象學等基礎學科與先進的衛星定位技術、遙感技術、地理信息技術相結合，依靠對農業生產過程中的農作物、土壤、自然環境的全方位數據監測與信息獲取，實現對農作物生長狀態、病蟲害情況、水肥狀況等信息的判斷，并利用計算機技術對農業生產的發展趨勢進行模擬，分析并輔助做出生產計劃的決策與調整，達到合理利用農業資源及降低生產成本、改善生態環境、提高農作物產量與品質的目的。精確農業所涉及的農業生產過程是方方面面的，其全面應用對于我國農業的可持續發展具有積極的促進作用。

2 農業機械的精確化發展趨勢

2.1 利用現代控制技術替代人工操作

從現階段農業生產中機械產品的作業質量來看，影響農機產品性能發揮的主要因素包括機械性能和操作技術兩方面，隨著我國農業機械技術的不斷進步，農業機械產品的質量不斷提升，所應用的科學技術不斷增多，在優化操作體驗的同時，也對操作者的農機操作能力提出了更高的要求，采用人工駕駛的方式來操作先進的農機裝備，會不可避免的出現操作方式、行駛速度、機具狀態等方面的不合理問題，為進一步提高農機產品作業的精細化程度，通過現代化的控制技術，從我國農機使用條件和生產環境出發，進一步減少人工干預，使農業機械按照預設的標準方案合理執行生產作業，從而有效提高機械化作業的精確性。

2.2 利用信息及計算機技術替代人工決策

從精確農業的角度出發，任何生產決策的實施都需要充分考慮其合理性，我國傳統的農業生產中，對于生產方式、資源投入量、作業時機等的決策通常以農民的經驗為主，這種生產方式由于考慮的因素不夠全面，常存在一定的不合理問題，精確農業在原有農業技術和植物學技術的基礎上充分結合了衛星定位、地理信息、遙感等先進技術，使農業生產決策過程變得更為科學和全面[2]。在農機化生產的過程中，利用信息技術實時獲取生產環境、作物狀態、病蟲害等信息，并通過計算機進行快速的分析，有助于生產管理者及時獲取農田的真實狀態，并利用計算機系統提供的決策建議來優化生產的方式和執行過程，使農藥、化肥、種子、水資源的使用量更為合理，作物的生長環境更加優良。

2.3 利用自動監測技術監管作業品質

在傳統的農業機械化生產過程中，對于農機作業品質的監管通常需要以人工的方式進行，而實際的機械化作業過程中，農機產品的作業品質很難直觀的被檢查人員發現，例如耕整地質量、深松深度、播種量、噴藥量、糧食損失率等，這些作業的參數對于生產實施有著較大的影響，若在農機作業過程中不能及時監測機具狀態，則會造成農業減產、糧食浪費等嚴重問題，利用現代化的監測技術，結合傳感器技術、自動控制技術，能夠實現對耕整地受力狀態、耕深等參數的實時監測，并通過調整機具作業速度、機具位置關系優化耕整地作業質量，利用處方圖或實施環境監測技術作指導，能夠實現根據農田環境執行的變量噴藥作業，既保證作業過程的合理性，又減少了農藥使用造成的環境污染問題。通過傳感器監測播種狀態和收獲狀態，當統計發現漏播、糧食損失等問題時，會提醒農機操作者及時檢查調整農機狀態和作業方案，避免機械作業不合理問題的擴大，從而減少因機械作業而造成的經濟損失。

2.4 利用傳感器技術監測農機運行狀態

農業機械在復雜的農業生產過程中會因受到環境、操作方法、機具品質等多種因素的影響而出現一些故障問題，在農機使用過程中，當機具出現可被操作者感知的振動、排氣異常、噪音、溫度升高等現象時，往往農機已經出現了較為嚴重的故障問題，此時再進行維修會花費較多的維修成本并耽誤大量農時。在精確農業的背景下，農業機械的技術含量進一步提升，傳感器技術的應用不僅可以更好的對農機的功能進行控制，還可以對農機的運行狀態進行實時的檢測，當農機部件在運行過程中出現振動、溫度、排氣等異常超過正常值時，農機會自動發出警報，告知操作人員機具的異常狀態，使小的故障問題能夠在第一時間得到解決，使故障問題不被擴大化。

3 精確農業下的農機技術新特征

3.1 “互聯網+農機”特征

在精確農業的要求下，農業機械的作業不能僅維持傳統的獨立作業模式，而是逐漸向著與互聯網技術融合的方向發展，不僅能夠通過互聯網對農業機械的作業方案進行優化，還能夠實現農機資源的網絡化管理，對農機資源進行合理調配，使農業機械能夠充分發揮自身價值，并提高農機作業的適用性。隨著農機技術的進一步提升，通過互聯網進行農業機械化生產的管理將成為未來的趨勢[3]。

3.2 智慧農機特征

機械技術的應用就是要替代人力完成傳統的工作任務，在精確農業理念的影響下，農業機械要提升作業的精細化程度，其自動化和智能化水平就必須要不斷提升，隨著人工智能技術的不斷深入，農機產品的繼續發展將會向著主動決策和邏輯判斷的方向轉變，農業機械將會脫離傳統的固定不變的作業模式，生產過程中通過智能輔助實現更多的變量作業，進一步提高農業生產的合理性。

3.3 綠色農機特征

精確農業的理念與節能環保相輔相成，隨著農機水平的提高，農業生產向精確農業轉變的過程變得更為合理，人們對于食品安全、環境保護的意識逐漸提升，農業機械的發展也將更加注重綠色健康、環保化理念，農機產品的作業過程會盡量減少對農作物的影響和對生產環境的破壞，在進一步實現節能減排的同時，做好農藥化肥等施加技術的優化與調整，使農機產品全面向綠色化進步。

4 結語

精確農業的理念對于農業生產的長久發展具有積極的作用，在農業機械化快速普及和應用的時代，精確農業理念的實施得到了更好的保障，我國的農機研發企業應重視精確農業理念與農機技術的良好結合，使農機產品的品質得到全方位的提升，確保農業生產向著更加合理、環保、高效的方向發展。