現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械化技術(shù)發(fā)展探究

劉　磊　王　銳　李　航

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械化技術(shù)發(fā)展探究

劉磊王銳李航

（荊楚理工學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院湖北荊門(mén)448000）

我國(guó)幅員廣闊，氣候環(huán)境復(fù)雜，不同地區(qū)的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平存在一定差異，這主要體現(xiàn)在機(jī)械化水平方面。文章圍繞我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題進(jìn)行研究，對(duì)未來(lái)我國(guó)的農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展趨勢(shì)作出分析。

農(nóng)業(yè)機(jī)械化；發(fā)展趨勢(shì)；技術(shù)發(fā)展

我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平迅速提高，雖然與發(fā)達(dá)國(guó)家的農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平仍存在一定差距，但是差距正在逐漸縮小。在農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展過(guò)程中，暴露了許多問(wèn)題，這些客觀存在的問(wèn)題極大地阻礙了我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化的發(fā)展，針對(duì)這些問(wèn)題需要制定合理有效的解決方案，以確保農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展有足夠的推動(dòng)力。機(jī)械自動(dòng)化和機(jī)械智能化是未來(lái)主要的發(fā)展方向，通過(guò)與高新技術(shù)相結(jié)合，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械化技術(shù)將不斷提升。

1 我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)的農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展整體平穩(wěn)，從農(nóng)業(yè)機(jī)械的研發(fā)、銷(xiāo)售到售后服務(wù)，都已經(jīng)初步形成了較為完善的體系。信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展使我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械的質(zhì)量和智能化水平得到了很大程度的提高。如今農(nóng)業(yè)機(jī)械已經(jīng)覆蓋了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的整個(gè)過(guò)程，從農(nóng)作物的種植一直到收獲都可以通過(guò)農(nóng)業(yè)機(jī)械完成。

我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品種類(lèi)日益豐富，所提供的巨大生產(chǎn)能力越發(fā)明顯，目前已經(jīng)完全可以滿(mǎn)足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)有幾個(gè)主要的特點(diǎn)：一是規(guī)模化，較大規(guī)模的農(nóng)田使大型機(jī)械的作業(yè)更加高效；二是機(jī)械智能化和管理自動(dòng)化，通過(guò)使用農(nóng)業(yè)機(jī)械，使農(nóng)作物的種植不再全部依賴(lài)人工；三是通過(guò)機(jī)械取代的方式實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物種植的自動(dòng)化管理，我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展所取得的成果最重要的一個(gè)表現(xiàn)是生產(chǎn)能力的提高。在傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)模式中，農(nóng)作物的種植過(guò)度依賴(lài)人工，生產(chǎn)效率低下，農(nóng)民從農(nóng)作物種植中獲取的利潤(rùn)也有限。提高農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平后，這種情況得到了明顯改善，并且在農(nóng)業(yè)機(jī)械的不斷發(fā)展和研究過(guò)程中，新技術(shù)的引入使農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)揮出了更大的作用。

2 我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展存在的問(wèn)題

盡管我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展取得了不錯(cuò)的成效，但是我們要清晰地認(rèn)識(shí)到其中仍然存在很多問(wèn)題。

2.1 不同地區(qū)的農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平差異明顯

我國(guó)國(guó)土面積較大，不同地區(qū)的環(huán)境和文化存在差異，農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平也存在較大差異。平原地帶相較丘陵地帶農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平明顯更高，其原因是平原地帶地勢(shì)平緩，更加有利于大型機(jī)械作業(yè)；而在丘陵地帶，農(nóng)業(yè)機(jī)械的作業(yè)環(huán)境更加復(fù)雜，機(jī)械的可靠性會(huì)明顯降低，很多工作將不得不依賴(lài)人工進(jìn)行，導(dǎo)致機(jī)械化發(fā)展緩慢。

2.2 不同農(nóng)作物種植的機(jī)械化水平差距較大

這一問(wèn)題主要集中于農(nóng)業(yè)機(jī)械類(lèi)別不均，比如有些作物的種植已經(jīng)完全實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化，而有些作物的種植則仍然需要過(guò)度地依賴(lài)人工。比如小麥的種植目前已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了全面機(jī)械化，從播種到收割、脫粒，各種類(lèi)型的農(nóng)業(yè)機(jī)械都可以滿(mǎn)足需要，但是棉花的種植仍然依賴(lài)于人工。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是不同農(nóng)作物具有不同的生長(zhǎng)特性，部分農(nóng)作物的播種、收獲過(guò)程較為簡(jiǎn)單，有利于研制適用的農(nóng)業(yè)機(jī)械，而部分農(nóng)作物的種植過(guò)程十分復(fù)雜，以目前的技術(shù)仍然難以實(shí)現(xiàn)機(jī)械化生產(chǎn)。

2.3 農(nóng)業(yè)機(jī)械價(jià)格過(guò)高

雖然農(nóng)業(yè)機(jī)械使用壽命較長(zhǎng)，通常購(gòu)買(mǎi)后可以長(zhǎng)時(shí)間使用，同時(shí)可以達(dá)到省時(shí)省力的效果，但是由于農(nóng)業(yè)機(jī)械的生產(chǎn)成本較高導(dǎo)致價(jià)格偏高，在經(jīng)濟(jì)條件的制約下，很多農(nóng)民沒(méi)有能力或者不愿意購(gòu)買(mǎi)農(nóng)業(yè)機(jī)械。

3 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械化技術(shù)

3.1 通信技術(shù)的應(yīng)用

大多數(shù)農(nóng)民都是根據(jù)當(dāng)?shù)赝寥狼闆r和環(huán)境特點(diǎn)長(zhǎng)期種植某一種或幾種農(nóng)作物，既可以是經(jīng)濟(jì)作物，也可以是糧食作物。然而由于市場(chǎng)在不斷變化，作物的價(jià)格浮動(dòng)也較大。利用信息技術(shù)可以掌握市場(chǎng)行情，及時(shí)推薦農(nóng)民選擇合適的作物種植；通過(guò)信息技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)分析哪一種作物可以取得更多的收益。除此之外，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也可以降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的管理成本，以往需要人工看護(hù)的農(nóng)作物現(xiàn)在只需要安裝網(wǎng)絡(luò)攝像頭便可以達(dá)到安全管理目的。當(dāng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和通信技術(shù)發(fā)展水平較低時(shí)，想要利用攝像設(shè)備對(duì)農(nóng)田進(jìn)行全面監(jiān)控需要鋪設(shè)大量的通信電纜，不僅造價(jià)高而且十分不方便。云計(jì)算技術(shù)成熟之后，網(wǎng)絡(luò)攝像頭逐漸普及，在家中遠(yuǎn)程監(jiān)控農(nóng)作物生長(zhǎng)狀態(tài)也變成了現(xiàn)實(shí)。

3.2 傳感器技術(shù)的應(yīng)用

想要實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械的自動(dòng)化管理，傳感器技術(shù)必不可少。通過(guò)專(zhuān)用傳感器不僅可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)土壤情況和農(nóng)作物生長(zhǎng)狀態(tài)，還可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)農(nóng)業(yè)機(jī)械的工作狀態(tài)。當(dāng)農(nóng)業(yè)機(jī)械在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生故障時(shí)，操作人員可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理故障，所以引進(jìn)先進(jìn)的傳感器技術(shù)就顯得尤為重要。目前我國(guó)對(duì)于專(zhuān)業(yè)傳感器技術(shù)的研究取得了長(zhǎng)足進(jìn)步。比如使用溫度傳感器實(shí)時(shí)測(cè)量農(nóng)作物的生長(zhǎng)環(huán)境溫度結(jié)合計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)時(shí)評(píng)估當(dāng)前溫度對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)的影響程度，并且根據(jù)評(píng)估結(jié)果自動(dòng)控制環(huán)境溫度。特別是在溫室大棚的應(yīng)用中，溫度傳感器是核心技術(shù)之一。除此之外，溫度傳感器在谷物存放中也發(fā)揮了巨大作用，使用溫度傳感器可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)谷物存放環(huán)境的溫度，當(dāng)溫度不利于谷物存放時(shí)會(huì)發(fā)出預(yù)警，及時(shí)提醒管理人員采取合理的措施。

3.3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用

農(nóng)業(yè)機(jī)械的發(fā)展與計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展密不可分，通過(guò)引入電子計(jì)算機(jī)技術(shù)將更有利于農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展。電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展使電子芯片的集成化程度更高，農(nóng)業(yè)機(jī)械可以安裝微型或者小型的芯片產(chǎn)品來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)械與互聯(lián)網(wǎng)的連接。比如在農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化設(shè)計(jì)中，通過(guò)將圖像采集設(shè)備、計(jì)算機(jī)控制中心以及農(nóng)業(yè)機(jī)械相連接，通過(guò)圖像采集設(shè)備采集農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，再交由計(jì)算機(jī)控制中心處理這些數(shù)據(jù)，最后向農(nóng)用機(jī)械發(fā)出控制指令實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化和自動(dòng)化運(yùn)行。并且隨著技術(shù)水平的提升，這些電子設(shè)備的性能和質(zhì)量都會(huì)越來(lái)越可靠。

3.4 機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用

在工業(yè)生產(chǎn)中，機(jī)器人技術(shù)已經(jīng)得到了十分廣泛的應(yīng)用。在一些較為危險(xiǎn)的工作環(huán)境中，使用機(jī)器人代替人工不僅可以提高作業(yè)安全性，還可以降低人工成本，提升工作效率。在農(nóng)業(yè)中，機(jī)器人同樣可以發(fā)揮重要的作用。隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化的發(fā)展，農(nóng)用機(jī)器人是機(jī)體一體化走向?qū)嵺`的探索，農(nóng)用機(jī)器人結(jié)合了人工智能自動(dòng)控制等多項(xiàng)新型技術(shù)，能適應(yīng)復(fù)雜的作業(yè)環(huán)境。雖然目前機(jī)器人技術(shù)還不夠成熟，但是相信在不久的將來(lái)，農(nóng)業(yè)機(jī)器人將會(huì)在很多方面取代人工進(jìn)行農(nóng)作物的種植。

3.5 精準(zhǔn)化農(nóng)業(yè)體系的構(gòu)建

精準(zhǔn)化農(nóng)業(yè)體系是一個(gè)綜合的概念，是各種技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。利用精準(zhǔn)化農(nóng)業(yè)體系可以及時(shí)獲取農(nóng)產(chǎn)品的生長(zhǎng)特性，通過(guò)分析各項(xiàng)數(shù)據(jù)找出影響農(nóng)作物生長(zhǎng)的關(guān)鍵因素，并結(jié)合這些因素智能化地給出種植建議。精準(zhǔn)化農(nóng)業(yè)體系的搭建離不開(kāi)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，在我國(guó)很多地區(qū)，農(nóng)作物的種植都是依靠農(nóng)民的種植經(jīng)驗(yàn)，缺乏科學(xué)依據(jù)，很多農(nóng)作物的種植都存在誤區(qū)。精準(zhǔn)化農(nóng)業(yè)體系則主要解決這些問(wèn)題。通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和通信技術(shù)，農(nóng)民可以及時(shí)獲取農(nóng)產(chǎn)品的各項(xiàng)生產(chǎn)特性和影響農(nóng)作物生長(zhǎng)的環(huán)境因素，從而全面、系統(tǒng)地學(xué)習(xí)農(nóng)作物種植知識(shí)。精準(zhǔn)化農(nóng)業(yè)體系也著重解決農(nóng)民對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械的操作學(xué)習(xí)問(wèn)題。目前我國(guó)大型的農(nóng)業(yè)機(jī)械都是由專(zhuān)人操作的，普通農(nóng)民采用租賃的方式，這種合作模式在一定程度上阻礙了我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化的發(fā)展。由于農(nóng)民缺乏大型機(jī)械的操作技能，對(duì)于農(nóng)業(yè)機(jī)械的依賴(lài)程度較低，往往一個(gè)村莊或者一個(gè)城鎮(zhèn)只有幾臺(tái)可以正常作業(yè)的大型農(nóng)業(yè)機(jī)械，在農(nóng)忙時(shí)節(jié)可以根據(jù)農(nóng)民的租賃情況利用這些大型農(nóng)業(yè)機(jī)械進(jìn)行集中化作業(yè)。

4 未來(lái)農(nóng)業(yè)機(jī)械化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

隨著我國(guó)工業(yè)化水平的提升，未來(lái)農(nóng)業(yè)機(jī)械化程度會(huì)越來(lái)越高，并且向著智能化和自動(dòng)化的大方向發(fā)展，同時(shí)節(jié)能減排和可持續(xù)發(fā)展也是重要發(fā)展方向。

針對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，今后農(nóng)業(yè)機(jī)械化的發(fā)展首先要注重與高科技結(jié)合，全面實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械的信息化、智能化、自動(dòng)化。其次需要調(diào)整我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，通過(guò)新材料和新工藝的應(yīng)用有效降低農(nóng)業(yè)機(jī)械的價(jià)格，讓農(nóng)業(yè)機(jī)械走進(jìn)每家每戶(hù)，讓價(jià)格不再成為阻礙農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展的因素。結(jié)合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際特點(diǎn)，我國(guó)應(yīng)當(dāng)研發(fā)和生產(chǎn)與之相匹配的農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備。比如我國(guó)有大面積的丘陵農(nóng)田，所以用于這類(lèi)農(nóng)業(yè)環(huán)境的農(nóng)業(yè)機(jī)械應(yīng)該有更加出色的越野能力和驅(qū)動(dòng)力。最后要進(jìn)一步提高農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量，提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，在農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)上制定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，形成完整的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。在保證質(zhì)量的同時(shí)降低生產(chǎn)成本，從而壓低農(nóng)業(yè)機(jī)械的價(jià)格。除此之外，要進(jìn)一步提升農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品的安全性和可操作性，農(nóng)業(yè)機(jī)械的操作安全性十分重要，在未來(lái)的發(fā)展中如何進(jìn)一步提高農(nóng)業(yè)機(jī)械的操作安全性是首要考慮的問(wèn)題。安全性得到保障后，再進(jìn)一步提高農(nóng)業(yè)機(jī)械的舒適性。

5 小結(jié)

我國(guó)的農(nóng)業(yè)企業(yè)化水平不斷提升，農(nóng)機(jī)產(chǎn)品趨向于多元化和全功能化，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域隨處都可以看到農(nóng)業(yè)機(jī)械的影子。但是目前很多農(nóng)作物種植并不能實(shí)現(xiàn)全面的機(jī)械化，所以要從技術(shù)層面突破農(nóng)機(jī)產(chǎn)品功能。相關(guān)部門(mén)要清晰認(rèn)識(shí)到仍然存在的問(wèn)題，不斷地吸取經(jīng)驗(yàn)和探索改進(jìn)，注重農(nóng)業(yè)機(jī)械與高科技的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化。除此之外，還要結(jié)合我國(guó)的實(shí)際情況配套研發(fā)相關(guān)農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品，進(jìn)一步提高農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量和安全性、可操作性。圍繞這幾個(gè)主要目標(biāo)持續(xù)發(fā)展，在未來(lái)農(nóng)業(yè)機(jī)械將更加智能化和自動(dòng)化，不僅可以極大地提高生產(chǎn)效率，還能達(dá)到節(jié)能減排、綠色生產(chǎn)的目的。

[1]孫衛(wèi)東.現(xiàn)代科技發(fā)展與農(nóng)業(yè)機(jī)械化工程技術(shù)創(chuàng)新探討[J].農(nóng)家參謀,2019(10):115.

[2]蘇霄.分析農(nóng)業(yè)機(jī)械化對(duì)農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力剩余的影響[J].廣東蠶業(yè),2016,50(5):19-22.

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劉磊（1999- ），男，漢族，湖北武漢人，本科在讀，研究方向：機(jī)械電子工程。

10.3969/j.issn.2095-1205.2020.11.41

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