農(nóng)業(yè)機械在新型設(shè)施大棚中的應(yīng)用研究

吳如樵+王國強

摘 要：主要結(jié)合農(nóng)業(yè)機械在新型設(shè)施大棚中的應(yīng)用進行研究，在以往研究的理論基礎(chǔ)上，結(jié)合當前發(fā)展現(xiàn)狀，分析農(nóng)業(yè)機械化應(yīng)用的現(xiàn)狀問題，然后針對問題提出相應(yīng)的應(yīng)用前景和對策建議。

關(guān)鍵詞：新型設(shè)施大棚；農(nóng)業(yè)機械；農(nóng)業(yè)發(fā)展；溫室

中圖分類號：TB文獻標識碼：Adoi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2017.36.093

隨著科技技術(shù)的不斷發(fā)展，帶動了我國農(nóng)業(yè)的機械化生產(chǎn)，在現(xiàn)代的農(nóng)業(yè)的耕種中，農(nóng)業(yè)機械的應(yīng)用十分廣泛，為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)種植、培育與收獲帶來了很大的方便。不僅減輕了農(nóng)業(yè)種植勞動量，還提高了農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)水平。在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展中，對于農(nóng)業(yè)機械的使用范圍越來越廣泛，農(nóng)業(yè)機械也成了我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的重要設(shè)施基礎(chǔ)。因此，對于農(nóng)業(yè)機械在新型設(shè)施大棚中的應(yīng)用進行研究，有助于我國農(nóng)業(yè)的更好發(fā)展。

1 新型設(shè)施大棚

新型設(shè)施大棚即是指在傳統(tǒng)的大棚技術(shù)基礎(chǔ)上，利用智能控制系統(tǒng)對大棚內(nèi)的溫度、光照、二氧化碳及濕度進行調(diào)節(jié)與控制，通過監(jiān)控大棚內(nèi)的風(fēng)機、水簾、遮陽板等設(shè)施，使得大棚內(nèi)的環(huán)境能夠充分滿足所種植的植物的生長需要，促進植物的健康快速生長。目前的新型設(shè)施主要有溫室大棚和智能大棚兩類，前者包括玻璃溫室與塑料溫室。

2 農(nóng)業(yè)機械應(yīng)用現(xiàn)狀分析

2.1 耕作機的應(yīng)用現(xiàn)狀

耕作機是指能夠一次性實現(xiàn)耕地、整地、播種等多種農(nóng)業(yè)項目的耕地機械，其應(yīng)用在現(xiàn)代的農(nóng)業(yè)耕種中，使得相關(guān)的作業(yè)流程被簡化，耕作效率得到提高，重要的是減少了作業(yè)者的工作勞動量。當前應(yīng)用比較廣泛的耕作機為聯(lián)合式耕作機，其中由松土機、旋耕機、滾籠耙等基礎(chǔ)設(shè)備組成的耕作機能夠?qū)⒈硗粮髋c基本耕作一次性完成；而由彈齒耙、釘齒耙、滾籠耙、圓盤耙、鎮(zhèn)壓器等各部件組成的耕作機能夠在耕作的基礎(chǔ)上完成播種前的種床準備；而驅(qū)動型碎土與鏵式犁部件組合而成的耕作機被稱為耕耙犁，該耕作機能夠在犁體翻起的土垡上升到犁壁翼部拋出時，旋耕器上的旋耕刀將土垡切碎，從而可把鏵式犁和旋耕機的作業(yè)特點結(jié)合起來，松碎全部耕層土壤。另外，農(nóng)業(yè)耕種中對于拖拉機的利用率也有所提高。

2.2 微噴灌系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀

微噴灌在現(xiàn)代城市的綠化以及農(nóng)種中均有廣泛應(yīng)用，其通過低壓管道向農(nóng)作物植株附近輸送，再由較小的噴頭對作物的枝葉或土壤進行噴灑灌溉的方式。微噴灌系統(tǒng)的工作特點是壓力小、流量小，不僅對土壤的含水量具有較好的保證，使得植物的水分需求得到滿足，還能夠?qū)χ参锞植康臐穸扰c氣候具有一定的調(diào)節(jié)作用，從而有利于植物的生長，當前在果園、蔬菜田、藥材、花卉等大棚種植與露天種植中均有廣泛的應(yīng)用。當前所使用的微噴灌系統(tǒng)主要有水源、過濾器、輸水管、供水泵、控制閥門、施肥管以及小型噴頭等組成。

2.3 智能化溫度調(diào)控系統(tǒng)的應(yīng)用

溫度對于植物來說是十分重要的一部分，智能化溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)是應(yīng)用了計算機智能化控制，對種植大棚中的溫度進行智能化調(diào)控，其中包括對溫度的采集、顯示與增溫控制等，對系統(tǒng)控制進行了改進和完善，還應(yīng)用了MAT—LAB對系統(tǒng)進行仿真。該項溫度調(diào)控系統(tǒng)的設(shè)計對于大棚中的溫度調(diào)控作業(yè)實施中的人機結(jié)合較好，且操作十分簡便，具有較高的自動化控制性能。此外，該項系統(tǒng)的制造成本較低，其應(yīng)用前景良好。

3 農(nóng)業(yè)機械在新型設(shè)施大棚中的應(yīng)用存在問題

3.1 操作上受到限制

大棚的建設(shè)需要一些支架的支撐，且為了便于控制溫度，其空間也受到很大限制，所以對于一些體積較大耕作機，在耕作時就會造成很大不便。

3.2 智能化程度低

當前所投入使用的新型設(shè)施大棚還沒有完全實現(xiàn)噴灌與溫度控制智能化調(diào)整的狀態(tài)，還在很大程度上依靠人工進行，其智能化程度低也是十分明顯的。

3.3 應(yīng)用成本相對較高

新型設(shè)施大棚的制造成本較高，對于經(jīng)濟發(fā)展程度較低的農(nóng)村來說，新型設(shè)施大棚的覆蓋率十分低，且受到地理因素的影響，農(nóng)業(yè)機械業(yè)很難在新型設(shè)施大棚中得到快速推廣和應(yīng)用。

4 農(nóng)業(yè)機械在新型設(shè)施大棚中的應(yīng)用市場與前景

4.1 應(yīng)用市場分析

在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷發(fā)展的促進下，新型設(shè)施大棚的建造以及農(nóng)業(yè)機械在其中的應(yīng)用條件逐漸成熟。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使得感知技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、人工智能及自動化技術(shù)有效結(jié)合，并達到一種集成形式的應(yīng)用狀態(tài)。在用于控制大棚內(nèi)的溫度時，可以充分的發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢，從而來實現(xiàn)無線傳感器的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測，利用傳感器節(jié)點與執(zhí)行機構(gòu)節(jié)點，例如新型設(shè)施大棚中的低壓電機、閥門、風(fēng)機等工作電流要求較低的執(zhí)行機構(gòu)構(gòu)建無線網(wǎng)絡(luò)，以此檢測大棚內(nèi)pH值、濕度、光照、溫度、二氧化碳濃度、氣壓等，然后采用模型對其進行分析后，再采取針對性的調(diào)節(jié)措施，實現(xiàn)對大棚溫度環(huán)境的控制和施肥、灌溉等工作，為植物的生長營造一個最適宜的環(huán)境。

另外，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還可以在溫室生產(chǎn)的不同生產(chǎn)階段進行應(yīng)用。例如，在大棚生產(chǎn)的準備階段，可以通過對大棚中傳感器傳回的溫室信息的分析，對大棚內(nèi)的環(huán)境進行初步的掌握，然后選擇最合適的植物進行種植；而在生長時期，可以通過調(diào)控溫室中的濕度、溫度來實現(xiàn)對植物生長的監(jiān)測，更好的實現(xiàn)精細化管理，大棚中的空氣和土壤的溫度和濕度均可以根據(jù)植物生長的需求來進行調(diào)節(jié)。另外可以根據(jù)溫室中的光照和溫度來調(diào)節(jié)遮陽網(wǎng)的開啟時間，通過溫度采集信息來調(diào)整溫室內(nèi)的加溫系統(tǒng)；植物成熟收獲以后，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對植被生長過程中的環(huán)境調(diào)控要求進行分析，并在下一輪的生產(chǎn)中利用這部分信息，實現(xiàn)更好的生產(chǎn)管理。

4.2 應(yīng)用前景分析

將農(nóng)業(yè)機械利用在新型設(shè)施大棚的種植生產(chǎn)中，使得大棚內(nèi)的透光性與溫度均得到了較好的控制，還對機械成本具有一定的降低，節(jié)省了勞動力支出。在一定層面上使得農(nóng)業(yè)耕作的產(chǎn)量增加，另一方面使得農(nóng)作物的質(zhì)量得到保證。由此可見，該項技術(shù)的應(yīng)用具有較高的可靠性、經(jīng)濟效益，因此也受到了農(nóng)作物種植者的喜愛，其應(yīng)用情景也十分廣闊，在未來的應(yīng)用于發(fā)展中可能成為我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要技術(shù)措施。endprint

5 推廣農(nóng)業(yè)機械在新型設(shè)施大棚中的應(yīng)用策略探討

5.1 提高技術(shù)宣傳力度

無論是農(nóng)業(yè)機械在新型設(shè)施農(nóng)業(yè)中的有效應(yīng)用還是農(nóng)業(yè)機械或新型設(shè)施大棚的單獨應(yīng)用，其均需要農(nóng)民對該項農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)具有一定的了解，并愿意嘗試應(yīng)用該項技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。那么，對于技術(shù)的廣泛宣傳以及農(nóng)民種植技術(shù)的培訓(xùn)顯得十分必要和重要，對技術(shù)的一些種植優(yōu)點以及帶來的經(jīng)濟價值進行普及，從而引導(dǎo)和啟發(fā)農(nóng)民群眾實施該項技術(shù)，取得較好的農(nóng)耕效果。

5.2 技術(shù)的推廣

技術(shù)的推廣與宣傳具有相似的重要性，需要對農(nóng)業(yè)機械在新型設(shè)施大棚中的應(yīng)用技術(shù)進行不斷的改進和完善，使得該項技術(shù)具備適用性能且功能完整的農(nóng)業(yè)設(shè)備，從而提高農(nóng)業(yè)耕種的水平和檔次。另外，采取示范性的農(nóng)機推廣方式，對一些具有新進技術(shù)的設(shè)備和機械進行推廣，提高我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力。

5.3 加強政策扶持力度

由于我國農(nóng)村的經(jīng)濟發(fā)展落后，其耕種的經(jīng)濟效益較差，所以難以承擔全部的新型設(shè)施大棚建造成本，這便需要政府給予一定的經(jīng)濟補貼與政策幫助，使得該項技術(shù)能夠最大程度被農(nóng)民所應(yīng)用。一方面，對于示范園區(qū)的建設(shè)，應(yīng)充分以政府為主導(dǎo)、農(nóng)業(yè)部門參與、社會群眾共同建設(shè)的方式，構(gòu)建新型設(shè)施大棚，實現(xiàn)先進農(nóng)業(yè)耕種技術(shù)的展示，從而引導(dǎo)農(nóng)民對其進行正確的應(yīng)用。另一方面，國家需要對一些優(yōu)良種子或幼苗的培育投入一定的經(jīng)濟，還需要對相關(guān)高等院校的技術(shù)人才培養(yǎng)給予相應(yīng)的支持，對農(nóng)民的新型設(shè)施大棚建設(shè)給予經(jīng)濟扶持與政策扶持，推動技術(shù)在農(nóng)村中職中的應(yīng)用，從而促進我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的機械化與科技化。

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