淺談農業(yè)機械自動化在現代農業(yè)中的應用

艾玉虎

（山東省鄄城縣左營鎮(zhèn)政府，山東 菏澤 274602）

傳統(tǒng)農業(yè)體系中，人工是農業(yè)生產的基礎，但隨著社會經濟的發(fā)展，農業(yè)產品市場需求增加，人工生產模式已經無法滿足現代農業(yè)的生產要求。在此背景下，農業(yè)機械化、自動化概念應運而生，轉變了現代農業(yè)生產模式，在各類自動化農機設備的使用中，農業(yè)生產效率明顯提升，為建設精準化現代農業(yè)生產模式提供較大可能性。

1 農業(yè)機械自動化概述

農業(yè)機械自動化是基于現代互聯(lián)網信息技術，將自動控制技術、計算機軟件、大數據分析技術高度整合在農業(yè)機械生產研發(fā)中，使其能夠在具體使用時，高效率地處理各類農業(yè)生產、管理事務。現代農業(yè)體系中，農業(yè)機械自動化趨勢逐漸明朗，其在農業(yè)生產中的推廣、應用價值愈發(fā)突出。在此背景下，農機設計中的自動化程度不斷提高，自動化技術成為創(chuàng)新、完善農機功能的核心技術，可以幫助農業(yè)生產人員優(yōu)化調整生產模式，智能、有效地管控農業(yè)機械設備，最大限度地改善農業(yè)生產條件[1]。

隨著現代農業(yè)體系的完善，農業(yè)機械自動化可以滿足新時期農業(yè)高效、高質量生產的基本要求，并且對解決農村勞動力問題、轉變農村傳統(tǒng)勞作及生產模式有著不可忽視的作用。一方面，農業(yè)機械自動化能夠進一步提升現代農業(yè)生產效率，節(jié)約農作物成長期間的勞作時間，同時有助于減少人力、財力成本，落實各種有利于農業(yè)生產的新興技術。另一方面，基于農業(yè)機械自動化，農業(yè)生產模式改變，農業(yè)生產人員可借此構建信息化、自動化的農業(yè)生產管理系統(tǒng)，全方位地監(jiān)控農產品生產鏈條，逐步地落實“精準農業(yè)”的理念。

2 現代農業(yè)的發(fā)展現狀分析

現階段，農業(yè)機械自動化成為“現代農業(yè)建設”的基本內容，但在提升現代農業(yè)自動化程度時，仍存在較多問題，具體可體現在以下幾方面。

首先，農業(yè)機械設備先進性不足。機械設備的實際性能、機械自動化水平直接關系著現代農業(yè)生產創(chuàng)新的效果，但根據當前農村地區(qū)對農業(yè)機械的使用情況可知，多數農村區(qū)域，農民所使用的農機設備較為落后，缺乏先進性。設備功能、設備自動化程度均不符合現代農業(yè)的生產需求，制約著現代農業(yè)的生產效率、生產模式。導致現代農業(yè)在機械化、自動化發(fā)展中，農業(yè)體系中的生產觀念、生產流程、區(qū)域農業(yè)發(fā)展均受到較多限制，使得農業(yè)機械自動化的推廣、宣傳范圍難以持續(xù)擴大。對此，相關農業(yè)部門還應基于農作物生產的現狀，加大對自動化農機的宣傳力度、政策扶持力度，促進農業(yè)生產模式的轉型與升級[2]。

其次，農業(yè)生產中農機設計的科技水平低。目前，現代農業(yè)體系中，農業(yè)生產中的各類農機的自動化水平逐漸提升，但農業(yè)機械中的科技含量較低，其所包含的技術優(yōu)勢不明顯，設備功能創(chuàng)新性較弱，使得我國農業(yè)機械化、自動化發(fā)展中，完善農產品生產模式的進程緩慢。所以相關研究人員還應及時借鑒國外成熟的農業(yè)機械研發(fā)技術，針對性分析農業(yè)機械化、自動化發(fā)展需求，逐步地融入各類先進技術，提高農機設備中的科技含量。

最后，農業(yè)機械自動化區(qū)域發(fā)展不均衡。我國土地資源豐富，國土遼闊，農業(yè)種植區(qū)域大、分布廣，但不同區(qū)域的農業(yè)經濟增長速度、區(qū)域經濟水平存在較大差異，繼而使得農業(yè)機械自動化推廣、應用受到較多影響，各個區(qū)域內農業(yè)機械自動化發(fā)展呈現出不均衡的特點。

3 現代農業(yè)中農業(yè)機械自動化的具體應用

3.1 生產監(jiān)測自動化

現代農業(yè)生產中，農業(yè)機械自動化在具體應用時，能夠實現農業(yè)生產監(jiān)測的自動化。具體來說，在農機設備自動化設計后，計算機成為自動化控制農業(yè)生產設備的核心工具，在農業(yè)生產活動中，計算機可操控農機設備的運行與管理，將其投入農業(yè)生產活動中獲取相關數據，而系統(tǒng)可自動化分析農業(yè)生產中的各項信息，對農機設備下達指令，使其自動調節(jié)農業(yè)生產設備功能[3]。

例如，在現代農業(yè)中，農產品種植、栽培場所逐漸改變，對于生長在溫室內的農產品，農業(yè)機械設備的自動化技術，可以利用功能完善的感應裝置，監(jiān)控農業(yè)生產區(qū)域內的含水量、溫度，評估現有的溫濕度是否符合農作物萌芽、抽芽、生長要求。與此同時，相關人員可基于計算機技術，自動化地分析處理溫室內的各項數據，智能調節(jié)農業(yè)生產中的光照、溫度，為農作物提供更為適宜的生長環(huán)境。比如，在農業(yè)機械自動化發(fā)展中，GPS技術被應用在現代農業(yè)生產中。該技術可自動收集農作物生長數據，改善農作物生長條件，并在與GIS技術聯(lián)合應用的過程中，準確獲取農作物土壤結構內的營養(yǎng)元素，使農業(yè)生產人員可以依據土壤數據，精準除草、施肥、澆水灌溉，夯實農作物生產基礎。

不僅如此，農業(yè)機械自動化在現代農業(yè)中的應用，同樣可將“生產監(jiān)測自動化”滲透在農作物的整個生命周期內，從農作物萌芽、生長、成熟、收割等各個環(huán)節(jié)進行自動化監(jiān)控。部分農業(yè)機械設備可及時對農作物進行采摘、初步清理、存儲，及時清空農作物生長區(qū)域，為后期種植做好準備，全面地提升農業(yè)生產效率。

3.2 農業(yè)灌溉自動化

灌溉是農作物生產中的重要環(huán)節(jié)，在將農業(yè)機械自動化技術應用在現代農業(yè)時，部分農機設備可實現農業(yè)生產中排水灌溉的自動化。具體來說，在全球范圍內，水資源短缺問題尤為突出，而農業(yè)生產中的水資源卻屬于不可缺少的生產要素。在農業(yè)灌溉中應用農業(yè)機械自動化技術，不僅是為了提升農業(yè)生產灌溉效率，更是為了通過精準地控制農業(yè)灌溉時的用水量，以節(jié)約農業(yè)生產中的水資源，將“節(jié)約用水”理念滲透到農業(yè)生產活動中[4-5]。

在此背景下，現代農業(yè)體系中的灌溉設備功能逐步完善，正式灌溉農作物前，相關人員可根據農田面積、農田內農作物的密集度以及農作物生長需求，自動化分析每畝農田的需水量，繼而通過現代農機設備的精密控制，科學地對農田進行灌溉，落實自動化的農業(yè)生產灌溉技術。在此期間，農業(yè)灌溉所用的農業(yè)機械設備包括農機傳感設備、大數據監(jiān)控分析平臺、計算機系統(tǒng)，是自動化控制技術與現代農業(yè)相互融合的載體，對節(jié)約農業(yè)生產中的水資源、灌溉成本意義重大。農業(yè)生產人員可利用農業(yè)生產灌溉的自動化，進一步改善農作物生產條件，使其健康成長，保障農作物生產質量、生產效率。

3.3 農產品裝檢機械化

現代農業(yè)體系不僅包括農作物生產，農產品產銷、包裝均屬于現代農業(yè)的生產管理工作。所以農業(yè)機械自動化的應用不僅局限于農作物生產，同樣可以應用在農產品包裝、質量檢測等方面。

首先，農業(yè)機械自動化會促進現代農業(yè)生產結構的創(chuàng)新，優(yōu)化農業(yè)生產管理流程，并根據市場對農產品的實際需求，改進農產品質量檢測、農產品包裝模式。在傳統(tǒng)農業(yè)生產管理中，農業(yè)機械化、自動化技術水平低，人工是農產品包裝與質檢的主體。而隨著農業(yè)機械自動化發(fā)展，相關人員研發(fā)出“自動檢測包裝設備”，該設備的核心技術是自動控制技術，可以自動檢測農產品外觀、大小，合理地對農產品進行分類包裝。

其次，在農產品裝檢機械化中，相關人員同樣可借助自動化影像技術，實時監(jiān)測農產品生長中的各項指標，全面監(jiān)控農作物種植區(qū)域。然后，利用計算機軟件，整理農作物生產數據、成長信息，構建可視化的三維立體模型，為農業(yè)收割、采集、包裝、質量檢驗提供詳細的參考數據，使相關人員在農業(yè)生產實踐中制定出更為科學的管理方案[6]。

最后，在農業(yè)機械自動化發(fā)展中，現代農產品的裝檢機械化趨勢愈發(fā)明顯，并且在現代農業(yè)創(chuàng)新發(fā)展中，農產品包裝、質量檢測等流程呈現出“集約型”的管理特點。各個農業(yè)生產區(qū)域中，農業(yè)機械自動化推廣效應不斷擴大，集約化的農產品分揀、包裝會突破傳統(tǒng)農業(yè)生產管理困境，使非生產環(huán)節(jié)的農業(yè)機械自動化水平不斷提高，促進了現代農業(yè)結構、農業(yè)機械自動化技術的相互融合，進一步增強現代農業(yè)生產人員的專業(yè)能力、綜合素質，為我國農業(yè)經濟的發(fā)展創(chuàng)造有利條件。

3.4 農業(yè)管理精準化

農業(yè)機械自動化應用于現代農業(yè)時，可促進農業(yè)管理精準化。

首先，農業(yè)生產人員可基于計算機技術，開發(fā)農田管理軟件，該軟件在與UPS接收器連接后，能夠繪制農田地圖，記錄各個區(qū)域中的農作物產量，匯總UPS衛(wèi)星數據。之后，在農業(yè)生產管理中，農業(yè)生產人員可檢測農田土壤樣本，測定農田中的土壤成分，并根據農作物葉子顏色、植株顏色判斷農作物生長情況。與此同時，在農作物生長過程中，該軟件具有獲取農田航拍圖像的作用，可以按照農作物健康狀況的檢測結果，精準地確定各個區(qū)域農作物施肥需求量、農作物種植的合理密度[7-8]。

其次，UPS接收器與自動化農業(yè)生產管理軟件融合后，可監(jiān)測農田內拖拉機、深耕設備、收割機等農用機具的位置，便于農業(yè)生產人員精準地管理農作物施肥、打藥、收割、播種工作，精準地管控各環(huán)節(jié)的操作成本，有效地改善農作物周圍的生態(tài)環(huán)境。另外，現代農業(yè)體系中，農業(yè)機械自動化能夠更為準確地定位農機，甚至可以自動化控制農機操作過程。比如，在使用農業(yè)機械播種、施肥、打藥時，UPS接收器與計算機管理軟件可精準地將種子、農藥或肥料投入對應的區(qū)域，實現高效收割、高效播種、高效施肥等精準化管理目標，突出農業(yè)機械自動化在現代農業(yè)中的應用優(yōu)勢。

4 基于農業(yè)機械自動化的現代農業(yè)發(fā)展趨勢

4.1 農業(yè)生產模式智能化發(fā)展

隨著農業(yè)機械自動化的推廣與應用，農業(yè)生產模式的智能化發(fā)展趨勢會更加明顯?；诨ヂ?lián)網信息技術的各類先進技術，將成為農業(yè)生產的技術支撐，所以在農作物播種、生產管理、收割、運輸、銷售等環(huán)節(jié)中，農業(yè)活動的智能化水平會逐步提高。在未來農業(yè)體系中，農業(yè)機器人會被廣泛應用在現代農業(yè)生產中，用以監(jiān)控、預測農業(yè)生產參數，獲取完整、真實且準確的農業(yè)生產數據。而農業(yè)生產人員可利用智能化管理平臺，遠程記錄、分析農業(yè)生產數據，提前做好病蟲害、排水灌溉、施肥等工作，人工下田操作會逐漸減少，農業(yè)機械設備會代替人工，有序地完成農業(yè)生產任務[9-10]。

不僅如此，在現代農業(yè)中，農業(yè)機械化、自動化水平會持續(xù)提高，農機生產、研發(fā)中可利用的先進技術增多。相關人員可進一步完善農機性能，使其具有智能操控、自動控制的基本能力，農業(yè)生產人員可利用升級后的農機設備，改善農業(yè)生產條件，構建智能化、自動化的農業(yè)生產管理系統(tǒng)，高效率、精細化地完成農業(yè)生產管理工作，滿足現代農業(yè)的發(fā)展需求，促進農業(yè)經濟增長。

4.2 精準化農業(yè)生產模式逐漸完善

農業(yè)機械自動化發(fā)展中，農業(yè)生產流程、生產管理等操作更為“精準”，所以在未來“精準化生產模式”會更加完善，農業(yè)生產活動會在農業(yè)科技水平的提升中不斷優(yōu)化。農作物生長周期內，農業(yè)生產人員對澆水、施肥、除草、病蟲害防治等工作的控制更為精準，可以有效提升未來農業(yè)生產管理質量，使農作物健康成長。另外，基于“精準化生產模式”，農業(yè)機械自動化會支持市場上農產品品質、品種的創(chuàng)新，從而帶動農業(yè)經濟發(fā)展，有利于夯實我國社會經濟建設基礎，增強我國農業(yè)在國際市場的競爭力。

5 結語

綜上所述，為在現代農業(yè)發(fā)展中有效地應用農業(yè)機械自動化技術，相關人員還應積極創(chuàng)新農業(yè)機械設計，將更多先進、新穎的自動化技術融入農業(yè)生產中，從而為農業(yè)發(fā)展構建完善的技術體系。與此同時，相關農業(yè)部門還應順應時代發(fā)展趨勢，強化農業(yè)機械自動化推廣、宣傳力度，在堅持因地制宜原則的基礎上，擴大區(qū)域范圍內的農業(yè)機械自動化應用范圍，建設精準化的現代農業(yè)，助力我國農業(yè)經濟可持續(xù)發(fā)展。