農業(yè)機械自動化在現(xiàn)代農業(yè)中的應用與發(fā)展分析

楊再紅

（湖南省瀘溪縣農業(yè)機械事務中心，湖南 瀘溪 416100）

自動化農業(yè)機械設備應用在現(xiàn)代農業(yè)建設中，提高了農業(yè)發(fā)展速度，農機服務系統(tǒng)、農機管理服務平臺充分推動了自動化農業(yè)機械設備的使用。現(xiàn)代農業(yè)建設是我國發(fā)展的主要目標，而自動化農業(yè)機械設備大大推動了農業(yè)發(fā)展，因此，必須大力推動農業(yè)機械自動化的發(fā)展。

1.現(xiàn)代農業(yè)中農業(yè)機械自動化的應用分析

1.1 農業(yè)管理

農業(yè)管理中，農業(yè)機械化發(fā)揮了重要作用。在農業(yè)生產的各個周期內都包含農業(yè)管理工作，現(xiàn)階段，農業(yè)技術非常發(fā)達，要想在此基礎上提高質量與產量，就必須從農業(yè)管理入手，用控制溫度、光照等方法做好農作物監(jiān)測工作，農業(yè)機械化應用在農業(yè)管理中，各項監(jiān)測工作均可實現(xiàn)自動化。溫室種植農作物具有明顯的自動化特征，各類自動化設備均可用于溫室種植，其中，溫室種植最先進、效果最佳的技術是自動化監(jiān)測、自動化控制，這兩種技術也幫助工作人員更好地了解農作物。

現(xiàn)階段，自動化技術已能實現(xiàn)二十四小時全天監(jiān)測，并能不斷搜集、儲存數(shù)據，該技術還能將監(jiān)測數(shù)據上傳到控制系統(tǒng)中，工作人員可在控制系統(tǒng)中完全掌握農作物具體情況，并對各類數(shù)據進行對比分析，幫助工作人員及時調整農業(yè)管理的各種手段。自動化設備能完整反映出農作物生長存在的問題，控制系統(tǒng)可分析出農作物生長存在的問題，讓工作人員及時解決問題。可以看出，農業(yè)機械自動化設備不僅能自動控制與監(jiān)測農作物生長環(huán)境，還能把農作物出現(xiàn)的問題找出來，并及時解決。農業(yè)管理中應用農業(yè)機械自動化設備后，工作人員可在設備上設定指令，設備就可在無人看管狀態(tài)下繼續(xù)運轉，也可以說，農業(yè)自動化設備為農業(yè)管理及工作人員提供安全保障。

1.2 農業(yè)排管

除農業(yè)管理外，農業(yè)機械自動化還可應用在農業(yè)排管中。對于農作物生長來說，合理、科學的灌溉與排水是保障。將機械自動化技術應用在農作物排水中，可把農作物生長區(qū)域同水源緊密聯(lián)系在一起，還能做到定時、定點、定量地灌溉農作物，實現(xiàn)灌溉自動化。工作人員設定完畢后，系統(tǒng)會自動抽水，并將水源送到農作物生長區(qū)域，再利用自動化噴頭澆灌。

灌溉設備中，自動化噴頭可調整灌溉水量、區(qū)域等，如當前區(qū)域已被灌溉，自動化灌溉設備感應到后，就可在系統(tǒng)內自動對該區(qū)域進行調整，以達到工作人員設定的灌溉目標。水是農作物生長的重要條件，不同農作物生長對水的需求不同，排水系統(tǒng)中應用自動化設備，能提高效率，還能讓排水更科學。自動化排水系統(tǒng)應用以后，可根據設備做好排水工作，保障水的含量符合農作物生長，避免水量過多或過少。此外，自動化排水系統(tǒng)還可對水分進行檢查與監(jiān)測，為工作人員預測出排水最佳時間。

1.3 農機一體化系統(tǒng)

農業(yè)機械自動化設備更新?lián)Q代速度較快，其根本原因是技術革新速度快，而該技術應用后可完全實現(xiàn)機械設備改良工作。從成果角度看，自動化技術應用效果不錯，也為工作人員提供新思路、新方向，技術與農業(yè)設備、生產的聯(lián)系將更加緊密。從研發(fā)角度看，工作人員可從機械作業(yè)模式入手，著力改機和優(yōu)化作業(yè)模式；從功能角度看，工作人員可從多功能、作業(yè)流程入手，打造一體化、智能化、多功能化的設備。

目前，我國農業(yè)機械化設備較多，將自動化技術應用其中后，可把各種技術聯(lián)系在一起，形成一個全新的自動控制系統(tǒng)，該技術應用也能提高農作物作業(yè)水平。自動化機械飛速發(fā)展，農業(yè)機械性快速提高，助推農業(yè)發(fā)展，還為農業(yè)管理等各項工作提供更安全的作業(yè)環(huán)境。

1.4 農業(yè)生產

1.4.1 播種。農業(yè)生產的各個環(huán)節(jié)都可應用自動化農業(yè)機械設備。播種時，該類設備可解決傳統(tǒng)播種遇到的問題，并能提高播種速度和效率。傳統(tǒng)方法播種時，每一個工作人員水平不一，播種質量也參差不齊，具體表現(xiàn)在種子與種子之間的距離不同；每一粒種子播種深度不同。如使用自動化播種設備，工作人員僅需控制播種系統(tǒng)，該設備就可快速完成播種。應用該類設備，不僅能實現(xiàn)精準播種，還能讓播種間距、深度更科學與統(tǒng)一，此外，該類自動化設備能大幅度提高自動化農業(yè)設備的播種效率，節(jié)約了人力、物力和時間成本。

1.4.2 施肥。自動化技術及設備不僅可以應用在播種環(huán)節(jié)，還可應用在施肥環(huán)節(jié)。施肥是重要環(huán)節(jié)，影響農作物生長及成果。施肥時，工作人員可應用自動化農業(yè)設備對該區(qū)域的農作物面積、密度等進行計算，并制定合理的施肥方法之后，可應用農作物機械自動化設備進行施肥。使用自動化機械設備不僅可以合理控制施肥量，還能控制施肥間隔時間，達到科學施肥目的。此外，自動化農業(yè)機械設備的一大特點是均勻施肥，工作人員完成參數(shù)設置后，肥料可均勻鋪滿農作物。現(xiàn)階段，市場上已有不同類型的施肥設備，主要分為操作式施肥設備和遠程控制式設備，兩種不同類型設備均有獨特優(yōu)勢。操作時施肥設備具有靈活特點，工作人員可及時對肥料進行調整。遠程控制室設備的技術更先進，工作人員需操作無人機，并利用無人機做到遠程控制施肥。

1.4.3 收割。過去，收割農作物均是人工收割，每到收割時節(jié)需大量工作人員參與工作，不僅難以達到收割目標，還難以提高收割效率。此外，收割時間受季節(jié)限制，如未按時節(jié)收割，會降低農作物質量。如使用自動化農業(yè)機械設備就能解決以上問題，自動化技術應用后，設備可對當前收割區(qū)域進行監(jiān)測，將收割所需重要數(shù)據提取出來并傳給控制系統(tǒng)中，系統(tǒng)會對該區(qū)域數(shù)據進行分析，工作人員可在系統(tǒng)中確定收割方案。確定方案后，工作人員進行設置，自動化農業(yè)設備就開始作業(yè)，在短時間內按照程序設定完成收割工作。該類自動化設備還有一更大優(yōu)勢是不會重復收割，大大提高收割效率，減少收割時間。在現(xiàn)代農業(yè)中，用自動化設備完成收割工作，代表了農業(yè)技術的發(fā)展與進步。

2.現(xiàn)代農業(yè)中應用自動化農業(yè)機械設備面臨的困境

2.1 功能單一

現(xiàn)階段，農業(yè)機械設備更新速度較快，市場中有各種不同功能的設備，然而，一種農作物生長受環(huán)境等多種因素影響，播種、收割、施肥等時間均不一致，導致一種自動化農業(yè)機械設備不適用與全部農作物。雖然農業(yè)機械設備種類較多，但并不能滿足工作人員及農業(yè)管理等各項工作的需求。而單一功能的自動化農業(yè)設備成本較高，要想完全實現(xiàn)自動化需較高成本，這也不利于自動化設備的使用和普及。

2.2 接受意愿較低、操作水平不高

我國各地區(qū)經濟發(fā)展程度不同，部分地區(qū)經濟發(fā)展較快，接受自動化農業(yè)機械設備的意愿較高，也愿意承擔設備成本；部分地區(qū)經濟、文化發(fā)展較慢，大部分人不愿意使用該類設備，導致農業(yè)自動化發(fā)展速度較慢。自動化農業(yè)機械設備需操作人員具備一定水平，目前，我國許多地區(qū)工作人員均不具備使用技術的能力，也不能完全操作該類設備，而農業(yè)地區(qū)也未開設設備使用教學活動，導致出現(xiàn)“有設備不會用”“機械化設備推廣難”等現(xiàn)象。

2.3 宣傳推廣不及時

我國大部分種植地區(qū)信息傳播較慢，許多地區(qū)并不知道最新農業(yè)設備，包括使用方法、作用、優(yōu)勢等。不少地區(qū)知曉自動化農業(yè)設備，在經濟、思想等各種因素影響下，未選擇與使用該類設備。此外，各地區(qū)對設備使用及推廣并不及時，部分農戶看到該類設備后，并不認可該類設備，導致自動化農業(yè)設備普及較慢，其主要原因是農戶沒有全面了解自動化農業(yè)機械設備，僅從價格判斷，導致對設備不認可。

3.優(yōu)化農業(yè)機械化應用措施

3.1 豐富類型與功能

技術研發(fā)應對當前現(xiàn)代農業(yè)現(xiàn)狀進行調查，找到需求，結合實際情況再進行技術研發(fā)。我國農業(yè)市場中，自動化農業(yè)機械設備功能單一，一個設備僅能滿足一種農戶作物的單一需求，這也是農戶不愿意使用設備的主要原因之一。

第一，工作人員應做好調查工作，對各地區(qū)環(huán)境、農作物等具體情況進行調查，確定農戶的真正需求和技術發(fā)展方向，第二，以優(yōu)化為主，革新為輔，不斷優(yōu)化農業(yè)機械設備的功能，第三，把自動化技術充分應用在各類機械設備中，把自動化、機械化特性充分展現(xiàn)出來，同時，時刻保持農戶需求的敏感度，確定技術方向再進行創(chuàng)新。

3.2 逐步提高應用水平

雖然我國已具備較為完善的農業(yè)機械設備和自動化技術，但是我國現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展仍未達到理想效果，其根本原因是各類自動化農業(yè)機械設備應用程度較低。除了設備功能因素外，還受價格、操作水平、推廣、政策等因素影響。要想推廣自動化農業(yè)機械設備，提高應用水平，必須從各方面入手。首先，政府可提供補貼，降低門檻，讓更多的人愿意接受自動化設備。其次，政府創(chuàng)建培訓組織，主動走到田地里演示機械化設備使用方法。再次，加大推廣力度，讓更多的人對自動化機械設備有正確的認識，最后，各地區(qū)推廣設備受限因素不同，政府可根據當?shù)貙嶋H情況制定政策，加快自動化農業(yè)機械設備推廣速度。

3.3 開發(fā)系統(tǒng)、提供政策支持

我國是農業(yè)大國，也是農業(yè)強國，現(xiàn)代農業(yè)建設不僅是目標，還是必走之路。近幾年，為大力建設農業(yè)，達到現(xiàn)代化農業(yè)建設目標，政府從資金、推廣等多方面制定一系列政策，同時，也為自動化技術發(fā)展提供方向，農機服務系統(tǒng)、農機管理服務平臺應運而生，這兩個平臺對推動自動化農業(yè)機械設備的普及非常重要。

現(xiàn)階段，我國需要大量農業(yè)生產相關工作的工作人員，僅有的少量工作人員不能完全掌握設備功能，導致存在雖然有技術但不能應用的問題。基于此，我國必須不斷建設與完善農機服務系統(tǒng)、農業(yè)管理服務平臺，從各方面為農戶提供指導、服務。政策是推廣的有力推手，可發(fā)布相應政策以推動自動化農業(yè)機械設備的應用和普及，還可為農戶提供補貼，降低購買門檻，增加農戶使用設備的意愿。

4.未來現(xiàn)代農業(yè)中農業(yè)機械化發(fā)展分析

4.1 計算機視覺技術

現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展過程中，應重視技術創(chuàng)新、技術普及，并不斷發(fā)揮技術優(yōu)勢，助推農業(yè)發(fā)展。視覺技術為農業(yè)機械自動化指明發(fā)展方向，也助推農業(yè)發(fā)展。該技術應用后，解決自動化農業(yè)機械設備定位問題，還提高圖像清晰度，賦予自動化農業(yè)機械設備更多價值。為更好地應用計算機視覺技術，可把人工智能等各種技術引入設備中，為該類設備構建一個網絡系統(tǒng)，以此來提高數(shù)據采集、數(shù)據分析、數(shù)據處理等處理效率，做到實時監(jiān)控、及時監(jiān)測農作物，及時匯報農作物情況。該技術及系統(tǒng)既減少人力資源投入，還能達到實時掌控農作物的目的。

4.2 秉承綠色環(huán)保理念

綠色、環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展已深入人心，現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展也基于綠色環(huán)保理念，綠色化也逐漸成為現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展的目標之一。基于此，自動化技術、機械設備的創(chuàng)新也需符合綠色環(huán)保理念，推廣、普及等各環(huán)節(jié)都應把該理念作為指導，達到綠色環(huán)保的目的。政府應做好各項工作的指引，并監(jiān)督銷售、應用等各個環(huán)節(jié)。部分自動化農業(yè)設備使用后會產生廢物，這些廢物會對環(huán)境產生影響，如不處理會破壞農作物生存環(huán)境，因此，政府必須做好監(jiān)督工作，保護農作物。農業(yè)機械設備的自動化技術革新速度較快，在這個過程中，必須確保技術符合環(huán)保理念，把可持續(xù)發(fā)展的思想理念融入到研發(fā)、應用等各環(huán)節(jié)中。保障技術和設備符合國家標準，合理控制排放廢物，助推現(xiàn)代農業(yè)綠色發(fā)展。

4.3 智能化與自動化相結合

雖然我國農業(yè)機械設備已應用自動化設備且取得較好應用成果，但是農業(yè)機械設備仍未達到智能化。工作人員操作設備時，必須在系統(tǒng)內進行操作，并不定時或定時查看設備完成情況，一旦設備出現(xiàn)故障，會造成嚴重影響且難以挽回。如工作人員使用自動化播種設備時，設備內出現(xiàn)故障，就會導致播種不能按照預設距離播種。要想推動農業(yè)機械設備發(fā)展進程，讓設備具有更多性能，就必須賦予設備智能化功能。工作人員或設計師可將自動化與智能化相結合，讓農業(yè)機械設備擁有智能化控制系統(tǒng)，能自動分區(qū)、識別故障、停止工作、解決問題，優(yōu)化設備功能，滿足更多農戶需求。

4.4 提升自動化水平

現(xiàn)代農業(yè)建設是發(fā)展目標，農業(yè)機械設備是現(xiàn)代農業(yè)建設與發(fā)展的有力推手。在設計或創(chuàng)新農業(yè)機械設備時，需融合多種技術，讓農業(yè)機械設備有更多功能，各項技術需發(fā)揮優(yōu)勢，逐步提高設備功能，提升自動化水平。現(xiàn)階段，農業(yè)機械設備、設計、技術研發(fā)等環(huán)節(jié)互相獨立存在，并沒有建立很好聯(lián)系。各環(huán)節(jié)脫離比較嚴重，不利于農業(yè)機械自動化設備的發(fā)展，從而不利于提升自動化水平。要想解決該類問題，應在各環(huán)節(jié)之間建立溝通橋梁，提高各環(huán)節(jié)效率，讓銷售、設計等各環(huán)節(jié)發(fā)展更快速，達到自動化技術設計創(chuàng)新的目的。

5.結論

現(xiàn)代農業(yè)建設與發(fā)展離不開農業(yè)機械設備，自動化農業(yè)機械設備的應用和普及是現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展的有力推手。自動化農業(yè)機械設備不僅可以應用在農業(yè)管理、排水、灌溉中，還可以應用在收割、施肥等工作中。目前，我國對自動化農業(yè)機械設備的研究仍未停止，也面臨許多問題，因此，需采取設備功能和類型、提高應用水平等措施，不斷推動自動化農業(yè)設備的發(fā)展、創(chuàng)新、普及。農業(yè)機械自動化仍在發(fā)展中，設計人員需秉承綠色環(huán)保理念，以視覺技術為目標，把智能化與自動化相結合，逐步提高農業(yè)機械設備自動化水平。