海南熱帶農(nóng)業(yè)智能農(nóng)機(jī)裝備發(fā)展研究

袁曉軍+黃敞+曹建華

摘 要 通過分析國內(nèi)外智能農(nóng)機(jī)裝備發(fā)展現(xiàn)狀和海南熱帶農(nóng)業(yè)對(duì)智能農(nóng)機(jī)裝備的需求，提出了海南熱帶農(nóng)業(yè)智能農(nóng)機(jī)裝備發(fā)展思路和方法。

關(guān)鍵詞 熱帶農(nóng)業(yè) ；智能農(nóng)機(jī) ；思路與方法

中圖分類號(hào) S232

Abstract By analyzing the current situation of the development of intelligent agricultural machinery at home and abroad and the demand of Hainan tropical agriculture for intelligent agricultural machinery equipment， the paper puts forward the development ideas and methods of agricultural machinery equipment of Hainan tropical agriculture.

Key words tropical agriculture ； intelligent agricultural machinery ； thoughts and methods

隨著中國農(nóng)業(yè)供給側(cè)改革的深入推進(jìn)，我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展將繼續(xù)加強(qiáng)，高新精尖技術(shù)將越來越廣泛應(yīng)用于農(nóng)機(jī)裝備[1]。國務(wù)院印發(fā)的《中國制造2025》中，把農(nóng)機(jī)裝備列為制造業(yè)十大重點(diǎn)領(lǐng)域之一[2]，以提高我國農(nóng)機(jī)裝備的信息收集、智能決策和精準(zhǔn)作業(yè)能力。農(nóng)業(yè)部發(fā)布的《關(guān)于開展主要農(nóng)作物生產(chǎn)全程機(jī)械化推進(jìn)行動(dòng)的意見》中要求，2020年全國農(nóng)作物耕種收綜合機(jī)械化水平要達(dá)到68 %以上[2]。智能農(nóng)機(jī)裝備能夠幫助實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)各環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)智能控制、多機(jī)物聯(lián)、精準(zhǔn)作業(yè)、產(chǎn)品決策等功能[3]，智能農(nóng)機(jī)裝備是今后發(fā)展的重點(diǎn)和方向，也是提升我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平的重要途徑。

海南熱帶農(nóng)業(yè)是我國農(nóng)業(yè)的重要組成部分，是我國熱帶農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要產(chǎn)地[4]，發(fā)揮農(nóng)業(yè)智能農(nóng)機(jī)裝備在海南熱帶農(nóng)業(yè)生產(chǎn)各環(huán)節(jié)中的作用，對(duì)海南熱帶現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要。目前，急切需要通過采用高新技術(shù)，發(fā)展海南高端智能農(nóng)機(jī)裝備，高效發(fā)揮其在海南熱帶農(nóng)業(yè)發(fā)展各環(huán)節(jié)中的作用，推動(dòng)海南現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展水平。

1 國內(nèi)外智能農(nóng)機(jī)裝備發(fā)展現(xiàn)狀

歐州、美國、日本等發(fā)達(dá)國家智能化農(nóng)機(jī)應(yīng)用具有相當(dāng)高的水平，美國在20世紀(jì)90年代就開始了農(nóng)機(jī)智能裝備的應(yīng)用[5]，將GPS系統(tǒng)安裝到農(nóng)機(jī)裝備上。發(fā)達(dá)國家的智能農(nóng)機(jī)技術(shù)己趨于成熟，智能化的控制裝置和電子監(jiān)視系統(tǒng)已經(jīng)在農(nóng)機(jī)裝備上廣泛應(yīng)用。美國東倫敦綜合技術(shù)學(xué)院利用GIS、RS和激光計(jì)算機(jī)技術(shù)研發(fā)了誤差在25 cm的激光拖拉機(jī)[6]，法國自行研發(fā)了應(yīng)用于各類型的肥料播撒機(jī)上的“AMASAT”肥料撒播變量控制系統(tǒng)，法國綠色衛(wèi)星”（GREENSTAR）生產(chǎn)率測(cè)定系統(tǒng)已經(jīng)覆蓋全國的收獲機(jī)械[6]。歐洲很多發(fā)達(dá)國家的農(nóng)機(jī)企業(yè)的生產(chǎn)線均完全自動(dòng)化，以博世力士樂為主的企業(yè)已發(fā)起了德國工業(yè)4.0戰(zhàn)略[7]。日本重視大型高性能的農(nóng)機(jī)裝備的應(yīng)用，農(nóng)業(yè)田間生產(chǎn)各環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)了裝備自動(dòng)化[8]。歐美農(nóng)機(jī)市場(chǎng)已日趨飽和，正在向發(fā)展中國家拓展，國外的高端農(nóng)機(jī)裝備產(chǎn)品在我國市場(chǎng)上形成了壟斷[9]。

我國正處于智能制造的初級(jí)階段，智能化農(nóng)機(jī)裝備還處于研發(fā)階段，智能化農(nóng)機(jī)裝備較少，與發(fā)達(dá)國家相比還有很大的差距。我國研制出了蔬菜嫁接機(jī)器人、水果蔬菜采摘農(nóng)業(yè)機(jī)器人、除草的農(nóng)業(yè)機(jī)器人等，但總體上仍處于研究試驗(yàn)階段[5]。發(fā)展智能農(nóng)業(yè)裝備是我國“十三五”期間重點(diǎn)工作之一，我國將從3個(gè)層面、11項(xiàng)重點(diǎn)方向和47項(xiàng)研究任務(wù)上，共計(jì)劃投入總經(jīng)費(fèi)15.33億元用于支持和發(fā)展我國智能農(nóng)業(yè)裝備[10]，成為我國科技創(chuàng)新的新增亮點(diǎn)。

2 海南熱帶農(nóng)業(yè)對(duì)智能農(nóng)機(jī)裝備的需求

根據(jù)海南省統(tǒng)計(jì)局統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，截至2014年末，海南省農(nóng)作物總播種面積為85.96萬hm2，海南省耕地面積約為42.49萬hm2，耕地面積約占農(nóng)作物總播種面積的49.43 %。海南農(nóng)業(yè)機(jī)械包括耕作機(jī)械、農(nóng)用排灌機(jī)械、收獲機(jī)械、漁業(yè)機(jī)械和農(nóng)用運(yùn)輸車，總動(dòng)力為522.84萬kW，以排灌機(jī)械和收獲機(jī)械為主，以柴油發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力為主。2014年，海南鄉(xiāng)村人口有600.94萬人，海南農(nóng)村家庭從業(yè)人員為307.85萬人，從事農(nóng)業(yè)約占總農(nóng)村家庭從業(yè)人員的69.55 %，從事信息傳輸、計(jì)算機(jī)服務(wù)和軟件行業(yè)約占農(nóng)村家庭從業(yè)人員的0.65 %。海南主要農(nóng)產(chǎn)品包括糧食、糖料、蔬菜、水果、水產(chǎn)品和肉類產(chǎn)品，2014年產(chǎn)品產(chǎn)量分別為186.60萬、424.88萬、551.46萬、413.00萬、197.44萬、79.47萬t。

海南農(nóng)機(jī)的發(fā)展與智能農(nóng)機(jī)還有較大的差距，發(fā)展海南智能農(nóng)機(jī)也是海南熱帶農(nóng)業(yè)的發(fā)展需求與必然趨勢(shì)，海南智能農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與需求見圖1。

海南智能農(nóng)機(jī)發(fā)展存在很多不利因素[11-13]，包括自然條件、基礎(chǔ)設(shè)施、農(nóng)機(jī)投入現(xiàn)狀、農(nóng)機(jī)裝備結(jié)構(gòu)、農(nóng)機(jī)質(zhì)量、農(nóng)機(jī)社會(huì)化服務(wù)、農(nóng)民素質(zhì)、科技創(chuàng)新、財(cái)力支持、農(nóng)業(yè)自然災(zāi)害等因素。海南智能化農(nóng)機(jī)的發(fā)展需要具備一些要素[14-15]，才能確保將智能裝備成果應(yīng)用與海南熱帶農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全程中，需要通過融合高新技術(shù)、新一代的制造技術(shù)進(jìn)行科技創(chuàng)新，需要加強(qiáng)農(nóng)機(jī)農(nóng)業(yè)融合、基礎(chǔ)設(shè)施建造、人才培養(yǎng)、制度建設(shè)等方式，確保智能農(nóng)機(jī)的高效推進(jìn)與應(yīng)用。海南熱帶農(nóng)業(yè)的發(fā)展需要搭載信息技術(shù)的安全多能、自動(dòng)高效、準(zhǔn)備智能的裝備，繼續(xù)對(duì)老舊高耗能農(nóng)機(jī)裝備進(jìn)行改造、更新與升級(jí)[16-17]，與農(nóng)藝各環(huán)節(jié)密切結(jié)合下研發(fā)高端智能農(nóng)機(jī)，優(yōu)化農(nóng)業(yè)裝備結(jié)構(gòu)，加快海南智能農(nóng)機(jī)的研發(fā)與應(yīng)用。

3 海南熱帶農(nóng)業(yè)智能農(nóng)機(jī)裝備發(fā)展思路與方法

智能農(nóng)機(jī)裝備的發(fā)展應(yīng)符合海南熱帶農(nóng)業(yè)的特點(diǎn)，不能盲目模仿國外和國內(nèi)的大型復(fù)雜智能農(nóng)機(jī)裝備，海南農(nóng)產(chǎn)品豐富，海南農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)農(nóng)藝的要求與大宗作物差別較大，不同產(chǎn)品生產(chǎn)對(duì)農(nóng)藝的要求也不同，農(nóng)機(jī)化水平較低，但立足海南自然環(huán)境和農(nóng)業(yè)發(fā)展需求，海南熱帶農(nóng)業(yè)智能農(nóng)機(jī)裝備的研發(fā)與應(yīng)用難度也較大，海南熱帶農(nóng)業(yè)智能農(nóng)機(jī)裝備的發(fā)展仍處于探索階段。海南熱帶農(nóng)業(yè)智能農(nóng)機(jī)裝備發(fā)展思路與方法見圖2。endprint

海南熱帶農(nóng)業(yè)智能農(nóng)機(jī)裝備的發(fā)展，應(yīng)緊緊圍繞海南特色農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)中的具體農(nóng)藝對(duì)農(nóng)機(jī)的需求，建立海南智能農(nóng)機(jī)信息服務(wù)平臺(tái)，完善和動(dòng)態(tài)更新相關(guān)數(shù)據(jù)信息，包括農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)、現(xiàn)有農(nóng)機(jī)裝備與服務(wù)數(shù)據(jù)、農(nóng)藝對(duì)農(nóng)機(jī)的需求信息、農(nóng)機(jī)政策與財(cái)政支持?jǐn)?shù)據(jù)等，組建海南熱帶農(nóng)業(yè)智能農(nóng)機(jī)裝備創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，借鑒國內(nèi)外先進(jìn)的智能農(nóng)機(jī)經(jīng)驗(yàn)和方法，利用高新信息技術(shù)與先進(jìn)的制造技術(shù)，與相關(guān)企業(yè)聯(lián)合攻關(guān)，研發(fā)具有海南熱帶農(nóng)業(yè)特色的高端智能農(nóng)機(jī)裝備，以及對(duì)現(xiàn)有的農(nóng)機(jī)裝備進(jìn)行更新升級(jí)，從科技創(chuàng)新角度切實(shí)推動(dòng)智能農(nóng)業(yè)在海南熱帶農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用。

4 小結(jié)

科技創(chuàng)新引領(lǐng)海南熱帶特色農(nóng)業(yè)發(fā)展[18]，智能農(nóng)機(jī)在海南熱帶農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用可以幫助打造“安全、高效、綠色、優(yōu)質(zhì)”的熱帶農(nóng)產(chǎn)品品牌，提高熱帶農(nóng)產(chǎn)品的知名度。隨著科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展，工業(yè)反哺農(nóng)業(yè)[19]，高新精尖技術(shù)在智能農(nóng)機(jī)中廣泛應(yīng)用，為海南熱帶農(nóng)業(yè)智能農(nóng)機(jī)裝備的發(fā)展提供技術(shù)保障，智能農(nóng)機(jī)也必將成為未來海南熱帶農(nóng)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。

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