蕭山智能農(nóng)機(jī)裝備應(yīng)用分析與推廣前景

李鑒方 董偉

近年來,杭州市蕭山區(qū)通過全國“平安農(nóng)機(jī)示范區(qū)”和全省農(nóng)機(jī)化示范區(qū)創(chuàng)建，以農(nóng)業(yè)“機(jī)器換人”為目標(biāo)和導(dǎo)向，通過政府扶持、項(xiàng)目帶動(dòng)、示范引領(lǐng)、培訓(xùn)推動(dòng)等措施，全區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械化事業(yè)得到了持續(xù)的發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計(jì)，到2017年底，農(nóng)機(jī)總動(dòng)力達(dá)43.8萬kW，農(nóng)機(jī)原值達(dá)5.86億元，農(nóng)作物耕種收綜合機(jī)械化水平達(dá)到72.05%，農(nóng)機(jī)化進(jìn)入了高級(jí)發(fā)展階段。特別是近10年來，基于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能農(nóng)機(jī)裝備的引進(jìn)試驗(yàn)與示范應(yīng)用，在省市處于領(lǐng)先地位，在全國也有一定的知名度。

1 應(yīng)用情況

蕭山農(nóng)業(yè)主要為糧食、蔬菜、花木、茶果、水產(chǎn)等產(chǎn)業(yè)，智能農(nóng)機(jī)裝備主要應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測、溫室控制、灌溉、水產(chǎn)養(yǎng)殖監(jiān)控等設(shè)施農(nóng)業(yè)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與設(shè)施農(nóng)業(yè)裝備的有機(jī)結(jié)合。這類應(yīng)用在蕭山建有10多個(gè)基地，如杭州艾維園藝（花卉）、浙江陽田農(nóng)業(yè)（草莓、番茄）、蕭山舒蘭農(nóng)業(yè)（蔬菜）、杭州萬爵農(nóng)業(yè)（水產(chǎn)）、浙江名望農(nóng)業(yè)（藍(lán)莓）、杭州美人紫農(nóng)業(yè)（葡萄）等，涉及花卉、蔬菜、水果的設(shè)施化栽培與水產(chǎn)設(shè)施化養(yǎng)殖等，面積為333 hm2左右。既可以電腦操作，也可以手機(jī)APP操作，當(dāng)然電腦操作功能比較全面、系統(tǒng)，手機(jī)相對(duì)比較簡化。智能農(nóng)機(jī)裝備還可將農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與農(nóng)機(jī)結(jié)合起來，對(duì)聯(lián)合收割機(jī)、插秧機(jī)、農(nóng)用無人機(jī)等的作業(yè)實(shí)現(xiàn)智能管理與控制。

1.1 土壤與環(huán)境信息智能化監(jiān)測

快速、實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確和定位化地獲取土壤與環(huán)境（主要為空氣溫度、濕度、土壤溫度、濕度與光照強(qiáng)度）信息，進(jìn)行無線傳輸、智能化動(dòng)態(tài)監(jiān)測，并可以網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)測。

1.2 溫室智能化控制

把監(jiān)測的信息與設(shè)定值進(jìn)行對(duì)比處理，自動(dòng)控制開窗、卷膜、風(fēng)機(jī)、濕簾、加溫、降溫、生物補(bǔ)光等環(huán)境控制設(shè)備，自動(dòng)調(diào)控溫室內(nèi)溫度、濕度、光照等環(huán)境要素，以達(dá)到設(shè)定要求。

1.3 智能化微灌與肥水同灌

通過應(yīng)用微灌技術(shù)、信息技術(shù)、傳感技術(shù)與自動(dòng)控制技術(shù)，將多項(xiàng)現(xiàn)代技術(shù)和裝備有機(jī)地結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)快速檢測土壤含水量、環(huán)境濕度，并按照農(nóng)作物對(duì)水分、養(yǎng)分的需求，自動(dòng)啟閉水泵和電磁感應(yīng)閥，實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)作物的按需精準(zhǔn)灌水和施肥（液態(tài)肥）。同時(shí)，能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)查詢和控制。

1.4 水產(chǎn)設(shè)施養(yǎng)殖智能化監(jiān)測與控制

將農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用在水產(chǎn)設(shè)施養(yǎng)殖中，實(shí)時(shí)在線監(jiān)測水體溫度、pH值、溶氧量、鹽度、濁度、氨氮、化學(xué)需氧量（COD）、生化需氧量（BOD）等對(duì)水產(chǎn)品生長環(huán)境有重大影響的水質(zhì)參數(shù)和太陽輻射、氣壓、雨量、風(fēng)速、風(fēng)向、空氣溫濕度等氣象參數(shù)，在分析所檢測數(shù)據(jù)變化趨勢及規(guī)律的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)養(yǎng)殖水質(zhì)環(huán)境參數(shù)的預(yù)測預(yù)警；并根據(jù)預(yù)測預(yù)警結(jié)果，智能調(diào)控增氧機(jī)、循環(huán)泵等養(yǎng)殖設(shè)施，實(shí)現(xiàn)水質(zhì)智能調(diào)控，可極大避免因人為管理不當(dāng)造成的經(jīng)濟(jì)損失，從而對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖實(shí)現(xiàn)智能化控制和管理。

1.5 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與農(nóng)機(jī)結(jié)合應(yīng)用

如在插秧機(jī)（70余臺(tái)）、聯(lián)合收割機(jī)（10余臺(tái)）上安裝北斗農(nóng)機(jī)作業(yè)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)機(jī)作業(yè)精準(zhǔn)定位、作業(yè)面積測算等；在農(nóng)用無人機(jī)（8臺(tái)）上安裝自動(dòng)操作系統(tǒng)，應(yīng)用RTK技術(shù)（載波相位差分技術(shù)），可實(shí)現(xiàn)無人操作的植保作業(yè)，2017年蕭山飛防植保533 hm2左右。

2 應(yīng)用效果分析

根據(jù)調(diào)查，智能農(nóng)機(jī)裝備在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中真正應(yīng)用起來，有以下幾個(gè)方面效果。

2.1 提高產(chǎn)品品質(zhì)

如艾維園藝（2個(gè)連棟溫室，1萬余m2），在花卉栽培中實(shí)現(xiàn)了溫室的智能化控制和智能化微灌與肥水同灌，使蘭花的品質(zhì)得到了提高，在同行業(yè)中更具有競爭力，可使經(jīng)濟(jì)效益提升5%～10%，每年增值至少5萬元以上。

2.2 減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)

如萬爵養(yǎng)殖（池塘循環(huán)水養(yǎng)魚），2017年550 m2水槽共養(yǎng)殖回魚1萬t。在高密度的水產(chǎn)養(yǎng)殖中，一旦水質(zhì)發(fā)生問題，水產(chǎn)品將成批死亡，因此實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測、預(yù)警十分重要。有了智能化監(jiān)測、預(yù)警作保障，多了一份安全。自應(yīng)用該技術(shù)以來，萬爵養(yǎng)殖有效控制了養(yǎng)殖風(fēng)險(xiǎn)。

2.3 提高勞動(dòng)效率，節(jié)約生產(chǎn)成本

如艾維園藝、陽田農(nóng)業(yè)，通過應(yīng)用智能農(nóng)機(jī)裝備，系統(tǒng)可自主調(diào)控溫室的溫度、濕度、光照強(qiáng)度，并實(shí)現(xiàn)定時(shí)灌溉、精準(zhǔn)灌溉；同時(shí)，也可通過電腦網(wǎng)絡(luò)、手機(jī)隨時(shí)查看基地作業(yè)情況，操作相關(guān)設(shè)施設(shè)備。一個(gè)基地可節(jié)約1個(gè)設(shè)施設(shè)備管理操作人員，年可節(jié)約6～10萬元。同時(shí)，由于實(shí)現(xiàn)了溫室的自動(dòng)控制，加上精準(zhǔn)灌溉與肥水同灌，還可節(jié)約電、水、肥料成本，一般可節(jié)約10%以上。

2.4 降低勞動(dòng)強(qiáng)度

用機(jī)器代替手工勞動(dòng)，勞動(dòng)強(qiáng)度大為降低；如再用電腦、手機(jī)代替機(jī)器操作，勞動(dòng)過程就更為輕松與便捷。如以前對(duì)水稻機(jī)插面積、油菜機(jī)收面積等需要使用測量儀到田間實(shí)地測量，而現(xiàn)在無論是機(jī)手還是管理部門，可通過電腦或手機(jī)準(zhǔn)確查看作業(yè)面積與軌跡。再如連棟大棚，一般是一個(gè)基地分多個(gè)區(qū)域的，在沒安裝智能系統(tǒng)時(shí)，其卷膜、微灌等的啟閉，需要一個(gè)區(qū)域一個(gè)區(qū)域人工負(fù)責(zé)操作；而安裝智能系統(tǒng)后，系統(tǒng)會(huì)按預(yù)先設(shè)定值自動(dòng)完成，或遠(yuǎn)程操作完成。

3 推廣前景預(yù)測

隨著鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的有力實(shí)施，以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平、農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平和農(nóng)業(yè)勞動(dòng)者素質(zhì)的不斷提高，智能農(nóng)機(jī)裝備將會(huì)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到不斷的推廣應(yīng)用。那時(shí)候，也許會(huì)出現(xiàn)這樣的場景：在農(nóng)業(yè)大田、農(nóng)業(yè)工廠里，可以看到忙碌的機(jī)械，但看不到操作機(jī)械的農(nóng)民，他們都在辦公室里，輕松地在屏幕上看著機(jī)械的作業(yè)過程，時(shí)不時(shí)地對(duì)電腦或手機(jī)進(jìn)行操作。這就是智能化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的時(shí)代。

要推廣應(yīng)用智能農(nóng)機(jī)裝備，需要在以下幾個(gè)方面努力：一是要加大扶持力度，并通過以點(diǎn)促面的方式逐步推廣應(yīng)用；二是要不斷提升農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的性能，能自動(dòng)控制、精確作業(yè)，便于與物聯(lián)網(wǎng)對(duì)接；三是要不斷提高農(nóng)業(yè)勞動(dòng)者素質(zhì)，能熟練應(yīng)用智能化農(nóng)機(jī)裝備；四是要不斷加強(qiáng)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝的融合，將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)從經(jīng)驗(yàn)生產(chǎn)提升到科學(xué)生產(chǎn)，能科學(xué)給出農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相關(guān)參數(shù)，讓機(jī)械按參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)化、智能化作業(yè)。