智能化技術(shù)在農(nóng)機(jī)生產(chǎn)中的應(yīng)用

徐 靜（山東省臨沂市蘭陵縣磨山鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)中心，山東 臨沂 277723）

智能化農(nóng)機(jī)是一種現(xiàn)代化的農(nóng)機(jī)設(shè)備，配置了中央處理芯片、各種傳感器和無(wú)線通訊系統(tǒng)。智能化農(nóng)機(jī)安裝各種傳感器，提高了全程監(jiān)視作業(yè)的效率，不僅規(guī)避了惡劣的工作環(huán)境，還保證了操作的穩(wěn)定性。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用智能農(nóng)機(jī)，減輕了勞作壓力，改善了作業(yè)環(huán)境，減少了資源損耗。

1 臨沂市農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展現(xiàn)狀

頻繁的機(jī)械耕作活動(dòng)，加快土壤退化速度，增加了作業(yè)成本。保護(hù)性耕作稱為鏵式犁翻耕，一定程度保護(hù)了地表覆蓋物，使土壤充分發(fā)揮自我保護(hù)的作用。在臨沂市區(qū)域?qū)Ρ热康谋O(jiān)測(cè)點(diǎn)，免耕播種保護(hù)性耕作增加小麥的產(chǎn)量，增幅達(dá)8.41%。

一般秸稈還田機(jī)包括錘爪式、彎刀式、直刀式、秸稈粉碎滅茬還田機(jī)。在臨沂市廣泛應(yīng)用錘爪式秸稈還田機(jī)，作業(yè)效率0.2～0.4 hm2/h，留茬高度在7.5 cm內(nèi)。在臨沂市區(qū)域應(yīng)用大量直刀式秸稈還田機(jī)，作業(yè)效率0.47～0.67 hm2/h。

臨沂市小麥和玉米等糧食作物實(shí)現(xiàn)全程生產(chǎn)機(jī)械化。當(dāng)前，臨沂市根據(jù)果園特點(diǎn)，設(shè)計(jì)與全程機(jī)械化生產(chǎn)配套的農(nóng)機(jī)設(shè)備，提高了土壤利用效率，保障了施肥質(zhì)量，有效防治了病蟲(chóng)害。

臨沂市還應(yīng)用大棚管家、智能稻草人等智能管理平臺(tái)，提高農(nóng)業(yè)智能化建設(shè)水平。大棚管家智能農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng)對(duì)大棚內(nèi)部環(huán)境綜合監(jiān)測(cè)，利用移動(dòng)終端完成遠(yuǎn)程監(jiān)控。智能稻草人農(nóng)業(yè)智能管理系統(tǒng)歸納整理了田間信息，綜合把握了作物的生長(zhǎng)特點(diǎn)，對(duì)作物實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程可視化管理，提高農(nóng)作物病蟲(chóng)害專(zhuān)業(yè)化治理水平，取得了無(wú)人機(jī)研發(fā)的巨大成果[1]。

2 臨沂市農(nóng)用無(wú)人機(jī)概況

2.1 無(wú)人機(jī)飛行平臺(tái)

農(nóng)業(yè)應(yīng)用無(wú)人機(jī)飛行平臺(tái)包括無(wú)人直升機(jī)、多旋冀無(wú)人機(jī)、固定冀無(wú)人機(jī)。最佳低空遙感平臺(tái)是固定冀無(wú)人機(jī)，其較快探測(cè)大面積農(nóng)田的農(nóng)情，延長(zhǎng)了續(xù)航時(shí)間；但載荷偏小，一般與小型傳感器搭載分析作物長(zhǎng)勢(shì)，預(yù)估作物產(chǎn)量等。無(wú)人直升機(jī)分為油動(dòng)和電動(dòng)兩種類(lèi)型，具有較大載重，在原地垂直起降，定點(diǎn)進(jìn)行懸停，偏大的旋翼帶來(lái)垂直下降的氣流，快速穿過(guò)高桿農(nóng)作物，保證施藥效果，廣泛應(yīng)用在噴灑粉劑和水劑作業(yè)，但操作過(guò)程復(fù)雜，增加了投入成本；農(nóng)業(yè)應(yīng)用中最多的是多旋翼無(wú)人機(jī)，飛行過(guò)程穩(wěn)定，有效控控制作業(yè)過(guò)程，提高了起降的靈活性，其在獲取農(nóng)田信息和噴施農(nóng)藥時(shí)發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。

2.2 機(jī)載對(duì)地觀測(cè)傳感器

根據(jù)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，農(nóng)田種植環(huán)境決定了農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)，發(fā)展精準(zhǔn)化農(nóng)業(yè)應(yīng)獲得精確的農(nóng)田信息。無(wú)人機(jī)與不同對(duì)地觀測(cè)傳感器科學(xué)搭載，獲取有價(jià)值的農(nóng)田信息。對(duì)農(nóng)田作業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)時(shí)，無(wú)人機(jī)搭載數(shù)碼相機(jī)、多光譜相機(jī)、高光譜相機(jī)等工具，提高信息的采集效率，為農(nóng)戶提供大量的農(nóng)田資料，進(jìn)一步指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

2.3 機(jī)載農(nóng)機(jī)設(shè)備

無(wú)人機(jī)可以取代勞動(dòng)力，搭配噴灑系統(tǒng)和播撒系統(tǒng)完成田間作業(yè)，提高作業(yè)的效率；無(wú)人機(jī)與智能化、信息化對(duì)地遙感監(jiān)測(cè)設(shè)備搭載，增強(qiáng)農(nóng)田信息的精準(zhǔn)性。根據(jù)農(nóng)事操作特點(diǎn)，聯(lián)合無(wú)人機(jī)建立農(nóng)田一體化管理系統(tǒng)，節(jié)省投入成本，減少農(nóng)藥用量，保護(hù)了土壤與環(huán)境。無(wú)人機(jī)飛播的約束性強(qiáng)，需提前做好準(zhǔn)備工作，種子大小密度都會(huì)影響散播的均勻性，實(shí)際應(yīng)用價(jià)值偏低[2]。

3 植保無(wú)人機(jī)在農(nóng)機(jī)生產(chǎn)中的應(yīng)用

植保無(wú)人機(jī)節(jié)省投入成本，具有良好的施藥效果，近年來(lái)其廣泛應(yīng)用在噴灑農(nóng)林作物、防治病蟲(chóng)害，完善了當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)植保作業(yè)方式，是最佳的植保作業(yè)模式。霧滴粒徑、霧滴密度和霧滴均勻度等都對(duì)無(wú)人機(jī)施藥效果造成一定干擾，緊密聯(lián)系著無(wú)人機(jī)操作參數(shù)、噴施藥劑類(lèi)型、藥劑濃度和配方等。針對(duì)棉田，利用植保無(wú)人機(jī)噴施噻苯隆.敵草隆與不同用量的乙烯利及助劑混合開(kāi)展噴霧試驗(yàn)，對(duì)比脫葉、催熟效果。

3.1 材料與方法

某一棉花種植農(nóng)場(chǎng)，在棉花吐絮期應(yīng)用脫葉劑，棉鈴?fù)滦趼蕿?0%。另外，搭配使用540 g/L噻苯隆.敵草隆浮劑、40%乙烯利水劑、助劑。

無(wú)人機(jī)噴霧試驗(yàn)設(shè)置9個(gè)藥劑處理，對(duì)照組噴施清水，以帶狀結(jié)構(gòu)隔離每個(gè)處理單元。無(wú)人機(jī)在每個(gè)小區(qū)往返噴施2次，每個(gè)處理單元實(shí)行1次噴霧。

系統(tǒng)調(diào)查棉花脫葉、催熟情況。隨機(jī)選取每個(gè)處理單元的樣品，以定點(diǎn)形式對(duì)統(tǒng)一長(zhǎng)勢(shì)的棉株調(diào)查。在施藥當(dāng)天、施藥前后的5、10、20、30 d，逐一統(tǒng)計(jì)棉花葉片數(shù)和吐絮棉鈴數(shù)，記錄棉花脫葉和吐絮的數(shù)據(jù)，全面掌握藥效。

科學(xué)調(diào)查棉花產(chǎn)量、品質(zhì)。田間吐絮率達(dá)90%時(shí)，收集處理單元棉花樣品，重復(fù)采收后，計(jì)算鈴種和衣分。

3.2 結(jié)果與分析

3.2.1 對(duì)比棉花的脫葉、催熟效果

由表1可知，施藥作業(yè)完成5d后，以噻苯隆.敵草隆浮劑和乙烯利單劑噴施棉花，脫葉藥效為28.16%～36.85%，棉花使用乙烯利和助劑混合藥液后，提高了脫葉藥效。施藥10～20 d后，各處理的脫葉藥效顯著提高。其中，處理9脫葉效果最理想，施藥20 d后，脫葉藥效達(dá)81.5%。分析表1吐絮藥效的效果，棉花施用乙烯利和助劑后，迅速被催熟，提高了吐絮率。施用30 d后，持續(xù)加大乙烯利和助劑的用量，相較單劑噻苯隆.敵草隆，明顯提高了吐絮率。

表1 施藥后各處理對(duì)棉花的脫葉催熟效果（%）

3.2.2 對(duì)棉花產(chǎn)量和纖維品質(zhì)的影響

由表2可知，各處理噴施噻苯隆.敵草隆浮劑和乙烯利單劑后，與對(duì)照組的棉花產(chǎn)量和線尾品質(zhì)比較，僅有處理2和處理3提高了鈴重和衣分。其中2個(gè)處理施用噻苯隆.敵草隆浮劑和乙烯利混合液后，各項(xiàng)指標(biāo)與對(duì)照組無(wú)明顯差異。4個(gè)處理施用混合噻苯隆.敵草隆浮劑和乙烯利、助劑后，個(gè)別處理的衣分與對(duì)照組存在顯著差異，其他指標(biāo)無(wú)差異。結(jié)果表明無(wú)人機(jī)噴施噻苯隆.敵草隆浮劑和乙烯利不會(huì)對(duì)棉花產(chǎn)量和纖維品質(zhì)造成不良影響。

表2 各處理的棉花產(chǎn)量和纖維品質(zhì)

噻苯隆.敵草隆藥液混合助劑、乙烯利后，提高了棉花的脫葉和吐絮水平，獲得顯著的速效性，增強(qiáng)了持效性。同時(shí)，棉花噴施乙烯利單劑表現(xiàn)出強(qiáng)大的催熟功能，但未體現(xiàn)出較好的脫葉效果。

4 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前，新時(shí)期農(nóng)業(yè)機(jī)械化的主題是智能化，應(yīng)強(qiáng)調(diào)農(nóng)業(yè)科技化的作用，全面推動(dòng)農(nóng)業(yè)機(jī)械化、智能化的發(fā)展[3]，為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)保駕護(hù)航。在智能化農(nóng)業(yè)的發(fā)展過(guò)程，科學(xué)建立智能化系統(tǒng)，提高智能化技術(shù)的應(yīng)用效率，保證農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展質(zhì)量。