智能化技術在農機中的應用必要性及策略探析

為解決我國農業人口結構型轉變問題，本文對智能化技術在農機中的應用必要性、方法進行研究，分析安徽省農機設備應用的不足，以及智能化技術的應用策略，得出如下結論：將智能化技術融入農機設備中，可以推動農業現代化、智能化發展，促進農業生產質量與效率提升。希望通過本文研究，為農業健康可持續發展提供參考。

在精準定位、大數據、人工智能、5G通信等新技術廣泛發展的背景下，社會朝著現代化、智能化的方向不斷邁進。現階段，為提升農業生產活動的現代化、智能化水平，可以將現代化、智能化技術融入農機設備。通過開展農業作業遠程監控、農機裝備輔助駕駛、環境信息化感知、水肥農藥智能化決策控制等方式，為農業現代化發展提供支持。

一、智能化技術的應用必要性

在我國人口生育水平持續下降，人均壽命普遍延長的影響下，未來一段時間內我國人口老齡化問題將愈發突出，這一情況與城鎮化進程的相互疊加，導致大量農村勞動力向城鎮轉移，致使農業勞動力短缺問題愈發明顯，我國的農業生產面臨著未來誰來種田的嚴峻挑戰。現階段，為了盡可能提升農業生產的效率，確保我國的糧食安全，將智能化技術融入到農機裝備當中，提升農業生產的高效性，成為保證我國糧食安全的重要舉措。近年來，隨著智能農機技術的不斷發展進步，我國智能農機技術裝備得到了迅速的發展。當前我國智能農機裝備的應用形態主要有兩種，一種是將與智能監控、自動駕駛等系統相關的設備，加裝到傳統農機裝備上，實現裝備的智能化管控，另一種是對農機的系統組件進行智能化升級，提升系統的農機系統的整體智能化水平，受各種因素的影響，第一種智能化農機裝備在我國的農機體系中應用范圍較為廣泛。

二、智能化技術的應用方法

十三五以來我國農業設備的現代化，智能化發展取得了重要的突破，尤其是在土壤與動植物信息感知、水肥作業決策、關鍵部件以及整機實驗檢測等技術更是取得了重要的突破，部分技術已經逐漸成熟，并投入到了現代農業生產活動當中，新型高效的農機設備為農田間作業提供了有力的支持。

1、智能感知技術

當前在農業機械智能裝備中，智能感知系統主要借助智能化設備感知包括作業環境、作業對象等內容在內的外部感知以及裝備自身工作狀態的內部感知。其中，在開展外部感知活動時，智能機械主要利用光譜、視覺、遙感、激光、紅外線、超聲波等技術方法，獲取耕種農田的土壤信息、田間障礙物信息、作物生長信息、病蟲害信息、氣候條件等內容。在開展內部感知活動時，主要借助傳感器感知農機發動機信息、動力輸出信息、裝備工作狀態信息、作業參數信息等。舉例來說，在感知耕地機械作業機械設備的內部感知工作時，傳感器會對農機工作過程中的耕深、狀態等信息進行測定，在感知播種施肥機械作業的狀態時，傳感器會對設備工作時的排種量、排肥量、耕深等信息進行測定。在感知收獲機械作業狀態時，傳感器會對機械的喂入量、含雜率、損失率等信息進行測定。

對農機的智能感知技術發展情況進行研究，可以了解到智能感知技術已經得到了相對廣泛的應用。具體來說，首先，在當前的農機信息感知體系當中，土壤信息感知技術已經相對完善，借助感知系統，農機設備可以實現土壤中水分、溫度、耕作阻力等信息的測定感知。其次，農機設備可以利用高清數碼相機、多孔光譜相機、熱成像儀等傳感器實現田間氣候變化情況的實時監測。再次，借助激光雷達，機器視覺，傳感器等技術，農機設備可以實現田間氣象信息、作物生長狀況等信息的測定。最后，綜合應用光譜發射與圖像識別技術，農機設備可以實現作物病蟲害信息的識別，并且識別工作的精準度會受到不同算法的影響。

2、智能控制技術

智能化控制是智能農機裝備的重要運轉特點之一，在農機運轉過程中，依托智能化控制系統，農機能夠以自動導航系統為基礎，實現自主行走控制與智能動力驅動控制。具體來說，農機的自動導航系統在工作過程中可以實現農機不同程度的自動駕駛，智能動力驅動具備農機液壓動力系統的自動換擋、動力系統的智能化匹配等功能。

在當前的智能農機控制技術發展過程中，基于北斗技術的不斷發展，農機裝備已經擁有了一定的自主行走能力，輔助駕駛系統的有效完善，不僅降低了農機設備的操控難度，還提升了農機設備的使用安全。具體來說，部分智能農機設備的自動行走系統在應用過程中不僅可以實現作業區域路徑的有效規劃，還能實現裝備行走時直線誤差的厘米級管控。同時，隨著農機智能化關鍵技術與零部件技術的有效優化升級，糧食作物智能化取得了突破性進展，智能化工況參數得到了有效的管控，這一情況的出現不僅有效降低了糧食作物的收割損失率，提高了糧食脫粒的高通量，還為農業生產經濟效益的增長提供了有力的支持。最后，智能動力裝備動力輸出系統的智能化發展、整機工作狀態的智能化監控，動力優化分配工作的自動化控制，動力輸出的有效管控以及能量管理的智能化發展，都降低了農機操作的難度，為農機設備的高效運轉提供了有力的支持。

三、智能化技術的應用實例

1、安徽省農業機械存在的問題

（1）農業機械結構不夠合理

從農業機械用具的角度看，安徽省的大中型農機具較少，小型農機卻偏多，同時，相較于整地農業機械，安徽省的收獲機械數量較少，此外，對安徽省的農機具進行分析，可以說相較于簡易農具，安徽省的智能化農機設備數量相對較少，智能化農機設備無法切實滿足該省現代化農業的發展需要。

（2）智能機械尚未廣泛普及

通過對普通農民與現代化農業經營主體進行數據調查，可以了解到，安徽省普通農民擁有的小型農機設備較多，現代化農業經營主體大多同時擁有的小型農機設備與大中型農機設備，但相較于小型農機設備，智能農業經營主體擁有的大中型農機設備總量偏少。盡管部分種植戶想要購買智能農業機械裝備，但從總體上看，該地區的農業從業人員農機購買量仍比較少，對這一情況的產生原因進行分析，從業人員缺乏購置農機裝備的資金，這一情況的出現嚴重阻礙了該地區現代化農業的發展。

（3）專業化人才的數量偏少

通過調查分析可以了解到安徽省農業機械裝備智能化水平偏低的主要影響原因之一在于當地缺乏與智能農業相關的專業人才。具體來說，首先，安徽省從事農業生產，農業管理的人群整體學歷水平偏低，高學歷的農業生產管理人才匱乏，擁有專業化、現代化農業種植技能的人才相對較少，這一情況的出現嚴重阻礙了安徽省現代化農業的發展。其次，隨著國內經濟新常態發展的推進，安徽省所在地區的經濟增長速度與其他發達地區的經濟增長速度之間存在著較為明顯的差距，在發達地區引進人才戰略不斷加碼的情況下，盡管該地區培養了諸多的優秀人才，但大量的人才仍不斷流失。其中包含了發展現代化農業的優質人才，這一情況的出現降低了當地現代化農業的發展水平。最后，在安徽省在人才流失較為嚴重的情況下，盡管該地區通過邀請高端人才開展省內技術培訓指導的方式，提高本地人員的農業技術水平，但是受本地人員自身水平有限、對現代化技術知識理解領會能力不足的影響，導致該省的現代化農業培訓工作成效不夠明顯，這一情況的出現同樣阻礙了當地智能化農機、現代化農業的發展。

2、安徽省智能農業機械的發展

（1）因地制宜的應用智能農機

為了切實提升智能化農機裝備的應用效果，安徽省在明確當地農機應用問題的基礎上，制定了具有針對性的智能農機應用推廣政策。首先，對于安徽省農業生產主要以家庭為單位，部分生產單位使用智能農機設備的技術水平偏低、財力不足的情況，省政府加大了與農機合作社、大型農業生產基地之間的溝通聯系，通過統一規劃農業生產體系，促進當地土地流轉，加強提升農業生產管理工作統一性的方式，使得農機智能裝備與農業生產有效結合，為當地智能化農機設備推廣與應用創造環境。其次，為提升智能農機的實用性，當地對自身的環境條件進行了詳細的分析，考慮到安徽省地形地勢較為多樣，平原、丘陵、山地都有分布的特點，為了在滿足當地農業生產需要的基礎上，降低耕種活動對于環境的破壞，提升農機設備的應用靈活性與可靠性，安徽省主要在丘陵山地應用了小型輕便化的農機設備，在平原地區推廣大型化、智能化農業生產設備，在滿足當地農業生產需要的同時，實現地區原始生態環境的保護。最后，為提升該地區智能化、現代化農業生產的質量，安徽省通過將衛星遙感定位、無人機巡查、農業物聯網與機器人等技術融入現代化農業生產當中的方式，在培育當地制造業新增長點的同時，為當地農業生產效率的提升提供了有力的支持。

（2）加大智能農機的資金投入

通過調查研究了解到，安徽省智能化機械設備普及率偏低的重要原因之一在于當地農業種植戶缺乏購置農機裝備的資金。絕大多數被調查者認為當地農業生產資金支持力度不足，阻礙了當地現代化農業的發展水平。對此，安徽省在以新農村建設為基礎，通過向國家財政積極爭取資金扶持，以政府為主導為農業從業人員購置農機，為農業從業人員提供農機購置低息貸款，不斷簡化農機抵押貸款流程等方式，滿足了當地農業機械購買需要，推動了當地現代化、智能化農業發展水平。同時，面對安徽省智能農機發展環境不夠完善、農機結構不夠合理等問題，安徽省充分發揮了政策的驅動作用，通過吸引當地農機企業積極開展技術創新的方式，為當地智能農機產業的健康發展提供了重要的推動力。具體來說，在當前的農機智能化發展過程中，安徽省結合當地的地形地勢情況以及國家現代化農業發展政策要求，探索適合不同地區發展的農業機械化途徑，并且通過按照不同地區的實際情況開展差異化農機設備購置專項補貼，加強農機銷售監管的方式，為當地農機產銷行業的穩定發展提供有力的支持。同時為了切實提升安徽省農業機械發展的有效性，安徽省相關部門邀請專家與當地農機設備研發生產廠商進行合作，依據當地的農耕特色，研發了特色的智能農機產品。舉例來說，安徽省地形相對多樣，為了滿足山地、丘陵地區的農耕需要，專家與農機設備生產廠家合作研發了適合當地農業發展需要的無人機報紙設備、收割機等智能機械設備，在推動當地農機現代化、特色化發展的同時，為當地農業穩定發展提供了有效的支持。此外，面對普通農業從業人員對智能農機設備認識不足，智能農機無法得到有效推廣的情況，政府作為公信力極高的部門，不僅可以通過投放智能農機廣告、開展農業機械化講座、派遣專業農技推廣人員為農業從業人員提供指導等方式加大宣傳推廣力度，加深農業從業人員對智能化技術應用必要性的認識。還需要通過構建現代化農機科技示范區，通過帶領農業從業人員親自了解智能農機設備應用效果的方式，加深農業從業人員對智能化技術的應用信息，為當地農業的智能化、現代化發展提供支持。

（3）大力培養現代化農業人才

面對安徽省農業從業人員整體學歷水平偏低，高素質農業管理人員相對匱乏的情況，首先，安徽省通過招聘更多擁有現代化農業人才，并建立智能化農機技術團隊，通過對團隊成員進行系統化智能農機技術通識教育的方式，保證團隊成員能夠熟練掌握計算機、移動設備等與智能農機操作相關的設備，同時，為了保證智能農機設備能夠在當地的農業生產工作中得到有效的推廣，確保購置智能農機的農業從業人員能夠正確使用農機設備，安徽省通過給予團隊成員一定補貼，使其對當地農業從業人員開展專業指導的方式，為當地現代化農業發展提供支持。其次，為了加強智能化農機技術團隊與當地農業從業人員之間的溝通交流，確保農機技術團隊向不同地區農業從業人員介紹的農機操作維護知識能夠切實滿足當地農機操作、保養工作的需要，安徽省組織當地農業從業人員系統性地向當地農業從業人員開展智能農業知識教學，使當地農業從業人員能夠熟練掌握智能終端設備使用方式，便于當地農業技術人員借助現代化移動終端與農業從業人員進行溝通，為當地農業種植活動水平的提升提供支持。再次，為了調動當地農業從業人員應用智能化農機設備的積極性，安徽省通過加大農業從業人員農機培訓力度，定期邀請農業從業人員到示范區進行參觀，了解智能化農機設備的應用方法、應用效果的方式，為當地智能農機的有效推廣提供支持。同時，為了降低農業機械事故的出現概率，安徽省通過組織農機聯產承包責任制，引導農機大戶參與到當地農機推廣當中，并且對農機購買使用人員的駕駛證進行嚴格審查的方式，切實提升當地農機推廣工作的安全性與可靠性。最后，為了盡可能降低該地區的農業人才流失率，加強了與當地高校人才的交流合作，通過引導高校培育復合型農業人才，建立現代化農業研究所，依托學校研究機構的優質條件，構建智慧農機生產培訓基地，鼓勵在校農業專業師生積極參與社會實踐，并給予人才一定資金獎勵的方式，在提升在校師生現代化農業知識與農業實踐結合能力的基礎上，為當地現代化農業水平的提升提供了人才支持。

總而言之，在信息化技術不斷發展的背景下，將智能技術融入到農業生產領域當中，不僅可以打破傳統生產模式的束縛，提升傳統農業生產效率，助力農業升級，還能加速不同農業生產類別的有效融合，降低農業生產的難度，為鄉村振興、糧食安全提供助力。