農(nóng)業(yè)機械自動化在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的實踐應(yīng)用

王 森，劉一冰

（南陽職業(yè)學(xué)院，河南南陽 474550）

當前，農(nóng)業(yè)機械化在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中逐漸被廣泛應(yīng)用，并得到各參與主體的高度重視，與此同時，國家對于農(nóng)業(yè)機械自動化技術(shù)及生產(chǎn)要素逐漸加大科研資金投入力度，開展了機械自動化技術(shù)用于實踐農(nóng)業(yè)相關(guān)項目，并取得了階段性成效，如水肥自動化節(jié)水灌溉、自動化收割機、計算機視覺技術(shù)等，并延伸拓展到農(nóng)業(yè)附屬產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)品領(lǐng)域。從某種意義上講，農(nóng)業(yè)機械自動化諸多優(yōu)勢資源和技術(shù)為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展提供了強勁驅(qū)動力［1］。

1 農(nóng)業(yè)機械自動化基本概述

農(nóng)業(yè)機械自動化，即依托互聯(lián)網(wǎng)信息化技術(shù)的優(yōu)勢，將計算機軟件、大數(shù)據(jù)信息化平臺、系統(tǒng)工程、物理結(jié)構(gòu)學(xué)等諸多領(lǐng)域先進技術(shù)和理念進行高度整合，并在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)實踐中進行推廣、示范與集成［2］。與此同時，機械自動化技術(shù)被創(chuàng)新應(yīng)用到農(nóng)機設(shè)計中，并對內(nèi)部結(jié)構(gòu)、控制系統(tǒng)及生產(chǎn)效率進行優(yōu)化調(diào)整，最大程度上滿足農(nóng)業(yè)經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的迫切需求，且有效取締傳統(tǒng)的密集型勞動方式，充分確保諸多不利因素發(fā)展防范機制構(gòu)建，因此，農(nóng)業(yè)機械自動化在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中實踐應(yīng)用發(fā)揮著至關(guān)重要作用?，F(xiàn)階段，農(nóng)業(yè)機械自動化與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的有機融合，全面提高了生產(chǎn)效率、節(jié)省了大量人力、物力及財力，尤其是新時代新農(nóng)業(yè)技術(shù)、新農(nóng)業(yè)理念不斷創(chuàng)新融入，更加要求現(xiàn)代農(nóng)業(yè)模式必須緊跟時代發(fā)展潮流，積極探索、勇于創(chuàng)新，其亦是社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)在價值需求。

2 農(nóng)業(yè)機械自動化在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中實踐應(yīng)用現(xiàn)狀

當前，構(gòu)建農(nóng)業(yè)機械自動化與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)創(chuàng)新融合機制進程中面臨著諸多困境，如機械設(shè)備落后、科學(xué)含量低、區(qū)域發(fā)展不平衡等，嚴重制約著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的高速發(fā)展。實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機械自動化與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)創(chuàng)新融合機制是一項系統(tǒng)、全面的工作任務(wù)，并非短時間內(nèi)一蹴而就［3］。

2.1 機械設(shè)備落后

農(nóng)業(yè)機械設(shè)備的先進性直接決定了推廣示范機械自動化農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)模式有效性，從當前機械設(shè)備應(yīng)用現(xiàn)狀來看，我國農(nóng)業(yè)機械設(shè)備已無法滿足農(nóng)業(yè)經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的個性化需求，與美國、德國等西方發(fā)達國家相比，我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機械設(shè)備發(fā)展水平還需進一步提升。我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)受多方面因素制約，如區(qū)域發(fā)展、生產(chǎn)方式及傳統(tǒng)觀念等，導(dǎo)致無法全面實施農(nóng)業(yè)機械自動化，這也對我國農(nóng)業(yè)相關(guān)部門和機構(gòu)提出了更高層次的要求，必須對現(xiàn)機械設(shè)備相組成要素進行優(yōu)化轉(zhuǎn)型，進一步加大資金投入力度，給予農(nóng)戶相關(guān)政策傾斜和優(yōu)化補貼。

2.2 科技含量低

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中，機械化發(fā)展科技含量低問題日漸突顯，雖信息化科學(xué)技術(shù)被廣泛應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，但仍面臨著諸多不確定因素和嚴峻考驗，導(dǎo)致我國農(nóng)業(yè)機械自動化改革進程相對較為緩慢。回顧農(nóng)業(yè)機械應(yīng)用發(fā)展進程發(fā)現(xiàn)，“山寨”產(chǎn)品仍占據(jù)著農(nóng)業(yè)機械市場主體地位，很多設(shè)備和技術(shù)均是仿照借鑒國外，并未能充分考慮本地區(qū)的農(nóng)業(yè)實際現(xiàn)狀和內(nèi)在需求，這種落后的思想觀念和行為無法有效提升我國機械自動化技術(shù)的核心競爭力，一定程度上阻礙了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級。

2.3 區(qū)域發(fā)展不平衡

我國農(nóng)業(yè)種植區(qū)區(qū)域遼闊，區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展極不平衡，總體上呈現(xiàn)“東強西弱”態(tài)勢。受多方面因素影響，如自然條件、區(qū)域經(jīng)濟、人文素質(zhì)、交通條件等，不同區(qū)域的農(nóng)業(yè)機械自動化水平存在顯著差異。

3 農(nóng)業(yè)機械自動化在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的實踐應(yīng)用

1）機械自動化技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)相關(guān)領(lǐng)域中，如自動化定苗機、自動收割機等現(xiàn)代化設(shè)備的大量使用極大地提高了整體生產(chǎn)效率。2）灌水施肥自動化技術(shù)主要是指節(jié)水灌溉技術(shù)（水肥一體化控制系統(tǒng)）依托計算機自動識別技術(shù)、水分養(yǎng)分指標傳感器、數(shù)據(jù)控制系統(tǒng)等技術(shù)優(yōu)勢，對土壤含水率、養(yǎng)分含量等有關(guān)土壤數(shù)據(jù)進行自動收集、處理并分析，結(jié)合當?shù)貙嶋H生產(chǎn)狀況，快速計算出農(nóng)業(yè)作物實際水肥需求量，提出最優(yōu)水肥量。農(nóng)業(yè)機械自動化技術(shù)的廣泛應(yīng)用不局限于以上兩個領(lǐng)域，亦在其他生產(chǎn)環(huán)節(jié)中扮演著重要角色。本研究從農(nóng)產(chǎn)品檢測和包裝自動化、灌溉施肥自動化、計算機視覺技術(shù)自動化、數(shù)據(jù)信息化系統(tǒng)等方面進行詳細闡述［4］。

3.1 實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品檢測、包裝機械自動化應(yīng)用

現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型升級不僅要將目光放在農(nóng)業(yè)種植、管理等方面，還應(yīng)高度重視農(nóng)產(chǎn)品檢測、包裝運輸?shù)臋C械自動化應(yīng)用。1）以往，我國農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢測、附屬產(chǎn)品包裝等方面還未充分應(yīng)用機械自動化技術(shù)。隨著互聯(lián)網(wǎng)信息化技術(shù)，機械自動化技術(shù)被相關(guān)從業(yè)人員應(yīng)用到自動檢測中（如自動檢測包裝機），從而進一步提升生產(chǎn)效率，簡化諸多繁瑣程序。2）利用自動化影像設(shè)備對種植區(qū)作物生長指標進行動態(tài)監(jiān)測，并借助計算機數(shù)據(jù)分析軟件進行數(shù)據(jù)整理、分析，構(gòu)建三維可視化作物生長模型，為實踐農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供科學(xué)決策依據(jù)。3）現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)理念不斷創(chuàng)新發(fā)展，農(nóng)產(chǎn)品檢測、包裝運輸?shù)汝P(guān)鍵環(huán)節(jié)逐漸向集約型方向發(fā)展，尤其是機械自動化技術(shù)的集成、示范及推廣效應(yīng)被進一步擴大，有效解決了農(nóng)業(yè)實際生產(chǎn)中面臨困境和突出現(xiàn)狀。換而言之，深入開展機械自動化技術(shù)的研究，大力發(fā)展農(nóng)產(chǎn)品檢測、包裝機械自動化應(yīng)用技術(shù)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)主體當前所研究的重點。4）為有效實現(xiàn)我國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展，進一步提升農(nóng)戶專業(yè)素質(zhì)和實踐能力，應(yīng)積極轉(zhuǎn)變觀念，從而實現(xiàn)機械自動化與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化并舉的目的。

3.2 實現(xiàn)水肥管理自動化應(yīng)用

水肥管理作為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)核心組成部分，對于當?shù)貐^(qū)域發(fā)展至關(guān)重要，尤其是我國西北地區(qū)，部分區(qū)域長期干旱少雨、水資源嚴重短缺等現(xiàn)狀長期存在，因此，實現(xiàn)水肥管理自動化應(yīng)用可一定程度上緩解其壓力。要想實現(xiàn)水資源嚴重短缺地區(qū)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展，就必須充分利用好水資源，在此基礎(chǔ)上，研發(fā)適宜本區(qū)域水肥一體化自動設(shè)備。水肥管理自動化應(yīng)用，主要是將該自動化技術(shù)的傳感器及計算機數(shù)據(jù)分析軟件有機融合在一起，自動動態(tài)檢測土壤中的指標，如含水率、有機質(zhì)、含鹽量、地溫等數(shù)據(jù)指標，并信息化虛擬技術(shù)，將其生長環(huán)境進行模擬，在收集各生育期生長狀況、形態(tài)等數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，得出最佳水肥比例，從而為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。

3.3 實現(xiàn)計算機視覺技術(shù)自動化應(yīng)用

計算機視覺技術(shù)作為新時代科學(xué)發(fā)展及創(chuàng)新的興起事物，被廣泛應(yīng)用到現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中。通過對比分析發(fā)現(xiàn)，計算機視覺技術(shù)在我國應(yīng)用較少，主要為局部試驗和推廣應(yīng)用，技術(shù)相對還不成熟。雖計算機視覺技術(shù)未在我國大面積推廣開展，但也不能否認其顯著作用，其可有效實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機械自動化設(shè)備進行精確把控，通過計算機編程和軟件分析進行控制，有效指導(dǎo)農(nóng)業(yè)機械設(shè)備進行高效工作，因此計算機視覺技術(shù)與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展模式創(chuàng)新融合必將成為未來農(nóng)業(yè)主流發(fā)展方向。

計算機視覺技術(shù)諸多優(yōu)勢資源在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的創(chuàng)新應(yīng)用，確保各生產(chǎn)要素產(chǎn)業(yè)鏈各重要節(jié)點有效銜接，并對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實際現(xiàn)狀進行動態(tài)檢測。大數(shù)據(jù)、智能化技術(shù)、共享數(shù)據(jù)中心等逐漸成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)基本特征，通過建立“檢測-反饋”雙向循環(huán)機制，最大程度上避免生產(chǎn)環(huán)節(jié)出現(xiàn)偏差，這也直接說明了計算機視覺技術(shù)自動化應(yīng)用正潛移默化地影響種植戶的行為和思想價值，這也與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展模式相得益彰。

4 結(jié)語

隨著社會經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的不斷優(yōu)化實踐，機械自動化技術(shù)以其巨大資源優(yōu)勢和先進理念愈發(fā)受到各參與主體的高度重視，在國家教育政策和相關(guān)農(nóng)業(yè)法律條文的宏觀調(diào)控下，如何實現(xiàn)機械自動化技術(shù)與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)模式創(chuàng)新激勵機制是當前所研究的重點，亦是農(nóng)業(yè)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)在價值需求?，F(xiàn)階段，農(nóng)業(yè)機械自動化在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中實踐應(yīng)用取得一定成效的同時，也面臨著諸多不利因素和嚴峻考驗。與此同時，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機械自動化創(chuàng)新應(yīng)用及現(xiàn)代農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展并舉的目的絕非易事，其是一項系統(tǒng)、全面的工作任務(wù)，并非在短時間內(nèi)一蹴而就?；诖?，為進一步發(fā)揮機械自動化技術(shù)的顯著優(yōu)勢，立足于農(nóng)戶主觀能動性，在分析當前現(xiàn)狀基礎(chǔ)上，構(gòu)筑兩者間的創(chuàng)新融合機制，最大程度上力爭農(nóng)業(yè)機械自動化技術(shù)完成集成、示范及推廣。