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农业机械自动化在现代农业中应用

摘要:随着我国信息技术的不断发展,科学技术研究成果在我国民生领域的应用逐渐广泛,尤其在现代农业建设过程中,农业机械自动化技术和设备被充分运用在我国农业经济生产、农业经济管理环节当中,而农业机械自动化的引入不但降低了人工劳动力成本,而且大大提高了农民产出效益。笔者论述了农业机械自动化在现代农业中应用的必要性,分析了农业机械自动化在现代农业中的存在的不足之处,探讨了农业机械自动化在现代农业中的应用优化策略以及未来发展趋势,仅供参考。

关键词:农业机械;自动化;现代农业

自2007年正式提出发展现代农业之后,我国也正式开启了现代农业建设的高潮。在现代农业建设过程中,农业机械自动化是现代农业建设的基础,随着科学技术手段的飞速发展,现代农业建设速度越来越快,并且已经取得了一定的成果。目前,农业机械自动化在我国农业产业中应用逐渐广泛,不仅在农业生产环节中得到充分应用,在农机服务系统中也得到了充分的应用,但是依然存在一些不足之处,比如我国部分从事农业生产的人员出现认知不当、意识不强、应用错误等问题,导致农业机械自动化应用效果受限。基于此,以现代农业建设为目标,为了提升农业机械自动化适用范围和使用效率,我国农业机械自动化研究人员应该聚焦应用现状与未来发展,加大对农业机械自动化的研究和推广力度。

1农业机械自动化在现代农业中的应用价值

农业机械自动化在现代农业中的应用有着极其重要的价值,具体体现在以下几个方面:1)有利于解决农村劳动力不足的问题,目前我国许多农村的老龄化现象越来越严重,应用自动化设备能够缓解农村的劳动力压力,降低劳动力成本。2)有利于提高农业生产的效率,将农业机械自动化应用在农业生产过程中,播种、施肥以及收割等作业完成速度更快。3)有利于降低农业生产的成本,农业生产人员利用自动化设备能够提升种子和肥料的利用率,从而有效节约农业生产的成本[1]。

2农业机械自动化在现代农业中的具体应用

2.1播种过程自动化

农业机械自动化在现代农业中被充分运用于播种过程,以此解决传统农业播种效率低下的问题。在传统农业播种过程中,过于依赖人工的播种经验和播种技术,播种深度、播种间距等无法保证。而在农业机械自动化技术和设备的帮助下,利用农业机械自动化控制系统,播种人员在播种之前设置具体的播种参数,播种设备会严格参照播种参数进行作业,减轻了人工播种的压力,实现了播种精准化作业目标[2]。2019年,青岛市展示了马铃薯自动播种的过程,播种的速度更快,省时省力,一次性完成播种、覆膜等一系列工作。

2.2施肥过程自动化

由于不同农作物生长周期不同,所以不同农作物的施肥过程也存在着一定的差异,而且农作物的施肥需要根据当地气候条件而进行。在传统的农业施肥过程中,施肥人员需要依据自身的施肥经验控制施肥量和施肥间距,所以部分农田会出现肥量过多或者肥量不足的情况,从而影响农作物的生长质量。而在现代农业的施肥过程中,利用农业机械自动化技术可以根据农田的面积、农田所在区域的气候条件、农作物种植密度等合理计算施肥量和施肥间距,以此保证施肥效果[3]。比如河北某地在喷灌机上的水肥一体化自动施肥机,能够同时进行浇地和施肥作业,能够成功解决浪费人工、肥料利用率不高的问题,能够在电脑上自主设置每小时的施肥量,精确度能够达到90%以上,整个施肥作业更加方便。

2.3收割过程自动化

在农业机械自动化的帮助下,自动化收割设备以自动化收割技术为依托,通过对收割区域的自动勘测,将勘测数据向自动化设备反馈,进而进行分析和处理,最终得出科学的收割方案,再根据方案开展收割作业。农作物收割过程利用机械自动化技术能够保证收割机械沿着既定路线开展作业,有效防止遗漏收割区域,在保证农作物收割质量的同时提高了农作物收割效率。比如全自动化西红柿收割卡车,通过履带将西红柿和西红柿秧子送到后面的机器里,将西红柿秧子和西红柿分离开来,整体收割效率非常高。

2.4农机一体化系统应用

在现代农业中,农机技术兼具独立性与统一性,而将农业机械自动化应用于农机一体化系统中能够实现农业机械的全面改良。在农业机械自动化应用过程中,将不同类型的农机设备进行关联,使之成为农机一体化系统设备,以此提高农业生产、作业、管理一体化水平。例如自动化翻地机械运行时,自动化播种设备能够根据农田区域土壤湿度、农作物密度、气候环境等因素条件合理规划作业,最大化发挥农业机械性能的同时推动农业领域的发展。

3农业机械自动化在现代农业中的应用问题

3.1农业机械种类不完善

在现代农业中,由于农业机械设备类型繁多,选择起来非常困难,再加上不同农产品的种植特性、施肥特性和收割时间不一样,导致农业生产人员在使用农业机械设备时受到地形地势、气候条件及生产条件的限制,导致出现生产种类单一的情况,无法帮助农业生产人员提高生产经营效益。以水稻生产种植为例,由于现阶段水稻种植的农业机械自动化程度不足,且水稻主要种植在南方地区,水稻种植受地形限制较多,导致水稻产量不足[4]。

3.2农业机械自动化水平不高

由于我国区域经济水平的差异化,部分经济落后地区的农业机械自动化应用不足且自动化程度不高,比如川藏高原等地仍有部分落后区域依然依赖于传统人工农业作业手段。除此之外,由于农业机械自动化对农业人员的技术水平和操作能力有着一定要求,再加上农业机械自动化技术培训活动比较少,导致农业从业人员不会操作农业机械,为农业机械的推广和使用带来了非常不利的影响。

3.3农业机械推广力度不足

部分农业机械自动化设备价格比较昂贵,许多个体农户和小型农业生产企业都没有能力承担起购买机械自动化设备的费用,虽然我国政府也会给予一些优惠补贴,但是补贴的力度远远不够,这些都不利于推动农业机械自动化发展。此外,农业机械推广力度不足,没有开展专门的农业机械推广活动,一些个体农户没有看到使用农业机械的价值,觉得农业机械自动化生产反而更加浪费时间,还不如人工操作便捷,这种不正确的观念也会阻碍农业机械自动化技术和设备的推广和应用[5]。

4农业机械自动化在现代农业中的应用优化策略

4.1注重创新与实际,丰富农业机械类型

针对我国农业机械类型单一等问题,我国农业机械自动化研究人员应该结合我国国情和我国农业机械自动化技术现状,以此为基础进行创新,不断丰富农业机械类型以及功能。具体需要注重以下几方面内容:首先,结合我国南北方地区环境差异和地区的农业情况,以优化农业机械应用为基础,聚焦我国农业生产实情,保证农业机械在实际生产过程中能够最大化发挥自身的作用;其次,随着电子科学技术的不断发展,自动化技术与机械化技术已经得到充分应用,而在农业领域,我国更应该对新技术保持高度敏感,重视农业机械自动化技术的创新[6]。

4.2注重技术与意识,提升整体自动化水平

同部分西欧国家相比,我国农业机械自动化的研究起步较晚,我国机械自动化技术水平和机械化管理水平较低是制约我国现代农业发展的主要因素之一。归根结底,其不仅仅是因为我国地大物博、地理环境复杂等,更是因为存在技术推广方面的问题。因此,以提升农业机械自动化水平为目标,我国农业领域首先应该注重建立完善的新技术引进系统,例如充分应用遥感技术等新技术,以实际的应用效果提升农民对农业机械自动化的认可度。此外,在农业机械自动化推广过程中,我国农业部门应该加强对农民有关农业机械自动化技术的培训,提升农民的技术操作水平,以此提高农业机械的使用效率。

4.3注重农机服务系统,加大政府扶持力度

近年来,我国农业部门不断推出政策新规,要求将现代农业建设提上日程,其中,《关于促进小农户和现代农业发展有机衔接的意见》等文件的出台为我国农业机械自动化应用提供了新的研究方向。在此基础之上,大力推广和建设农机服务系统显得尤为重要,所以在实际应用过程中需要从农机服务与农机政策两方面进行入手。就农机服务而言,由于我国部分从事农业生产的人员文化水平有限,无法正确应用农业技术和农机设备,导致农业机械自动化在实际作业过程中沦为“摆设”,所以从这一点出发,我国农业部门应该完善农机服务系统,从销售、培训、售后等环节为农民提供配套服务。就农机政策方面而言,我国为了加大对农业机械自动化的推广力度,可以着重加大农业机械购置优惠补贴力度,提升农民购买使用农业机械的积极性[7]。

5农业机械自动化在现代农业中的发展趋势

5.1计算机视觉技术

现代农业是我国农业发展的既定方向,为了朝着这个方向前进,应该注重对现行的农业机械自动化技术进行研究和分析,对优势进行发挥,对劣势进行改良。计算机视觉技术作为农业机械自动化的未来发展方向,同样也是促进现代农业发展的重要趋势。通过应用计算机视觉技术,能够解决传统农业生产中作业定位不准、图像处理不清晰等问题。所以为了实现计算机视觉技术的应用,在农业机械自动化中可以积极引入人工智能技术、机器人技术等,通过构建虚拟人类视觉神经网络系统,将人工智能技术所采集的数据信息进行分析处理,实时抓取农耕区域的异常情况。这不仅能够减轻传统人工作业压力,还能够提高了自动化农业实践水平[8]。

5.2智能机械自动化

目前,我国农业机械自动化技术只能通过技术人员所设置的技术参数进行作业,在作业过程中若遇到突发情况,则难以解决。例如在施肥或者喷洒农药过程中,若遇到不连片的种植区域,或者不同区域种植不同农产品时,农业机械自动化设备难以实现自动调整。因此,为了促进现代农业的发展,农业机械自动化应该注重在结合自动化、机械化的基础之上,加入智能化功能,将智能体系与机械自动化系统相结合,通过增加智能模型,系统能够对农作物区域进行分区处理,以此满足农业生产需求。

5.3多元化与协调化

农业机械化是我们国家农业发展的重要趋势,涉及许多学科的内容,比如计算机技术、自动化技术等,在农业机械自动化方面发挥着极其重要的作用,综合应用各大技术优势,提升农业机械自动化发展水平。就目前的情况来看,我国农业机械自动化制造企业在产品设计、产品制造以及产品销售等方面处于一个相互独立的状态,这对农业机械设备的设计与创新造成了不利的影响。为了解决这一问题,农业机械自动化应该朝着多元化与协调化的方向发展,将农业机械生产的各个环节联系起来,从而更好地实现设计创新的目的[9]。

5.4环境友好型与绿色化

近年来,随着人们环保理念的提升,农业发展也朝着绿色化的方向前进,在这一背景下,农业机械自动化技术和设备也应该朝着环境友好型和绿色化的方向发展,所有农业机械的设计、生产以及销售环节需要建立在可持续发展理念的基础上。相关政府部门应该积极承担起监督者的角色,对于农业机械自动化生产过程中产生的废弃物一定要增强把控的力度,及时制止破坏农村生态环境的行为。此外,在设计和制造农业机械自动化设备的过程中,一定要遵循绿色设计的理念,将绿色理念贯穿始终,严格按照国家制定的质量规范执行,控制好污染物的排放,使农业机械自动化设备朝着绿色化的方向发展[10]。
6总结

农业机械自动化水平对推动我国现代农业发展有着重要影响。目前,我国农业机械自动化研究进程不断推进,并取得了一定的研究成果,但是在实际的农业机械自动化应用过程中,仍存在机械种类不完善、农业机械自动化水平不高、宣传推广力度不足等问题。为了促进现代农业的发展,相关研究人员一定要立足于我国农业发展实情,加强对农业机械自动化的研究与探索,使其朝着智能化、多元化、绿色化的方向发展。

作者:周开彦 单位:重庆市农业学校

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