依托信息技術(shù)提升農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平的措施

歐泳杏

（廣西蒼梧縣六堡茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展局，廣西蒼梧 543100）

1 信息化技術(shù)對(duì)提升農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平的重要性

我國(guó)是一個(gè)國(guó)土面積比較大的國(guó)家，但是在保證糧食產(chǎn)量高產(chǎn)上，相關(guān)科技手段比較落后。很多工業(yè)生產(chǎn)人員無法在極短的時(shí)間內(nèi)學(xué)習(xí)新的科學(xué)技術(shù)，在當(dāng)今環(huán)境下，不能將農(nóng)業(yè)全自動(dòng)化和信息技術(shù)進(jìn)行統(tǒng)一，會(huì)極大地影響我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，也無法使科學(xué)技術(shù)進(jìn)入到每家每戶中。

在農(nóng)業(yè)機(jī)械化操作中，使用自動(dòng)化技術(shù)和信息化技術(shù)，可以極大地促進(jìn)我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)代化水平，所以，在農(nóng)業(yè)工作人員中積極推廣非常重要。目前，實(shí)現(xiàn)的信息化農(nóng)業(yè)技術(shù)有自動(dòng)化收割機(jī)、航空無人駕駛播種、土壤維生素觀察機(jī)和自動(dòng)化收割機(jī)等。隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快，我國(guó)農(nóng)村勞動(dòng)力大量涌向城市，所以，對(duì)于大面積的土地管理來說，加強(qiáng)機(jī)械化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，積極使用信息化技術(shù)是提高農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平的關(guān)鍵。另外，在農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展中使用信息化技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)更加科學(xué)的農(nóng)業(yè)種植，實(shí)現(xiàn)合理地進(jìn)行土地利用和保護(hù)的目的，從而提高糧食的生產(chǎn)量。如茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展中，隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械化穩(wěn)步推進(jìn)，我國(guó)茶葉機(jī)械在政策上也享受到了福利。在國(guó)家推出的農(nóng)機(jī)補(bǔ)貼中以及各省市鼓勵(lì)茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展財(cái)政補(bǔ)貼中，茶葉機(jī)械等都有出現(xiàn)。茶葉機(jī)械的進(jìn)一步研發(fā)和運(yùn)用將有望解決我國(guó)茶園基礎(chǔ)條件薄弱、人工成本居高不下、加工技術(shù)和裝備水平落后、產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展不足和產(chǎn)品質(zhì)量品質(zhì)不穩(wěn)定等問題。

2 提升農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平的信息化技術(shù)應(yīng)用

2.1 參數(shù)化技術(shù)設(shè)計(jì) 參數(shù)化技術(shù)就是根據(jù)產(chǎn)品需求，進(jìn)行實(shí)時(shí)驅(qū)動(dòng)蟾片參數(shù)圖元調(diào)整從而反應(yīng)一種高效設(shè)計(jì)意圖技術(shù)，屬于一種計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）內(nèi)容。隨著信息化技術(shù)中人工智能技術(shù)的發(fā)展，參數(shù)化設(shè)計(jì)理論開始與虛擬設(shè)計(jì)和智能設(shè)計(jì)方法相融合，極大地促進(jìn)了參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展。

在研發(fā)的農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品中，很多都是結(jié)合推理知識(shí)，采用多種農(nóng)機(jī)產(chǎn)品進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)。比如，農(nóng)用霧化超聲換能器、機(jī)械收獲變速箱等參數(shù)化設(shè)計(jì)和應(yīng)用。知識(shí)和信息工程技術(shù)使參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù)更加完善，且在設(shè)計(jì)農(nóng)機(jī)產(chǎn)品中廣泛應(yīng)用。

2.2 農(nóng)業(yè)信息采集技術(shù)

2.2.1 土壤信息采集 目前，在國(guó)外比較先進(jìn)的土壤信息采集技術(shù)就是金紅外光譜監(jiān)測(cè)技術(shù)，主要是在土壤養(yǎng)分中進(jìn)行檢測(cè)。獲取土壤信息，就是分析土壤物理環(huán)境對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)和機(jī)械農(nóng)業(yè)的能耗和工作性能產(chǎn)生的影響。唐林楠[1]等研發(fā)了一種土壤耕作阻力全球定位系統(tǒng)測(cè)量裝置，它是利用傳感器八角環(huán)和測(cè)試刀進(jìn)行土壤耕作阻力的測(cè)量，這種系統(tǒng)實(shí)際性能使用比較穩(wěn)定，在實(shí)驗(yàn)室中的精度平均測(cè)試達(dá)到93.4%。中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)者研發(fā)了一種壓實(shí)度集成、車載式土壤水分在線測(cè)量系統(tǒng)，可以同時(shí)進(jìn)行土壤壓實(shí)度和水分實(shí)時(shí)測(cè)量。

但是，在我國(guó)關(guān)于土壤信息采集技術(shù)的發(fā)展還存在很多問題，尤其是在實(shí)時(shí)測(cè)量土壤養(yǎng)分中。所以，加強(qiáng)化學(xué)、電子、材料、機(jī)械和信息等多個(gè)學(xué)科的結(jié)合，不斷進(jìn)行農(nóng)業(yè)技術(shù)的完善和突破非常重要。

2.2.2 農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)信息采集 采集農(nóng)作長(zhǎng)勢(shì)信息主要是針對(duì)農(nóng)作生化參數(shù)，比如，作物水分、葉綠素含量、營(yíng)養(yǎng)缺素脅迫，以及理化參數(shù)，如葉面積指數(shù)（LAI）、根莖原位形態(tài)等。根據(jù)采集的農(nóng)作長(zhǎng)勢(shì)可以分析作物的營(yíng)養(yǎng)情況，對(duì)作物產(chǎn)量和生長(zhǎng)進(jìn)行預(yù)測(cè)和調(diào)控。

目前國(guó)外很多通過SPOT VGT、MODIS等低空遙感技術(shù)進(jìn)行區(qū)域尺度LAI數(shù)據(jù)繁衍，實(shí)現(xiàn)農(nóng)田尺度遙感監(jiān)測(cè)。中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)相關(guān)學(xué)者，利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、光譜技術(shù)設(shè)計(jì)了一種4波段車載式多光譜冠層作物參數(shù)檢測(cè)裝置，這種光譜檢測(cè)傳感器是一種網(wǎng)絡(luò)路由節(jié)點(diǎn)，可以進(jìn)行植被字?jǐn)?shù)歸一化測(cè)量，之后將檢測(cè)值和數(shù)據(jù)GNSS相結(jié)合，得到NDVI分布圖，從而預(yù)測(cè)空間農(nóng)作物分布的營(yíng)養(yǎng)圖，為提高施肥量提供參考依據(jù)。

2.3 農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航技術(shù) 在農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航技術(shù)中，根據(jù)不同的導(dǎo)航方式可以分為慣性導(dǎo)航、機(jī)器視覺導(dǎo)航、GNSS導(dǎo)航、超聲波導(dǎo)航、紅外導(dǎo)航和激光導(dǎo)航等等，其中自動(dòng)化轉(zhuǎn)向功能基本都是利用電磁閥液壓或是電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式實(shí)現(xiàn)的。在農(nóng)業(yè)機(jī)械化導(dǎo)航技術(shù)中，可以利用自動(dòng)轉(zhuǎn)向技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，根據(jù)農(nóng)業(yè)設(shè)定的作業(yè)路線進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別和跟蹤行走，這樣不僅可以減輕勞動(dòng)力，而且還能提高農(nóng)業(yè)機(jī)械作業(yè)質(zhì)量和效率。20世紀(jì)90年代之后，我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航技術(shù)逐漸有了一些進(jìn)步，西北農(nóng)林科技大學(xué)研發(fā)了一種果園激光測(cè)距儀移動(dòng)機(jī)器人導(dǎo)航控制系統(tǒng)，可以對(duì)果園采摘和配藥作業(yè)進(jìn)行精細(xì)化操作。

3 結(jié)語

在農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展中，信息化技術(shù)的使用，不僅能促進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平的提升，而且也能提高農(nóng)業(yè)機(jī)械土地產(chǎn)出率、勞動(dòng)生產(chǎn)率，從而提高農(nóng)業(yè)作業(yè)質(zhì)量和競(jìng)爭(zhēng)力。所以，我國(guó)需要加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械信息技術(shù)存在的問題進(jìn)行完善，從而提高農(nóng)業(yè)機(jī)械水平。