胡育璐,李步云,何金成
(福建農林大學 機電工程學院,福建 福州 350002)
無論是國家還是福建省都非常重視農業裝備的現代化。國務院提出的“中國制造2025”明確將農業裝備納入十大重點發展領域之一;2016年中央一號文件強調:“要加強研發高端農機裝備及關鍵核心零部件”;福建省“十三五”規劃提出“大力發展設施農業,建設智能化設施農業示范點,加強自動化和智能化技術引進、創新應用”。
建設“福建省高校智能農業裝備實驗室”,有助于提升現代農業生產水平,從而促進農業生產方式轉型升級,同時促進農業裝備向智能化、自動化、精細化發展,也符合福建省發展高效、綠色節約型農業的需要,在高校培養多樣化、綜合性人才的需要。
智能農業裝備實驗室屬于工程科學領域實驗室。農業裝備行業的依托學科為農業工程學科,擁有該行業的國家重點學科的高校有中國農業大學、東北農業大學、吉林大學、浙江大學、江蘇大學、西北農林科技大學、華南農業大學等。其中,中國農業大學建設有教育部現代農業裝備與設施工程技術研究中心、農業部土壤-機器-植物系統技術重點實驗室、農業部可再生能源清潔化利用技術重點實驗室、農業部設施農業工程重點實驗室、農業部保護性耕作技術研究中心、國家農產品加工技術裝備研發分中心。
浙江大學有農業部設施農業裝備與信息化重點實驗室、農業部農業環境工程與智能化設備重點開放實驗室。華南農業大學有教育部南方農業機械與裝備關鍵技術重點實驗室、水田農業裝備技術重點實驗室、農業部能源植物資源與利用重點實驗室。江蘇大學有教育部現代農業裝備與技術重點實驗室、江蘇省農業裝備與智能化高技術研究。西北農林科技大學有農業部旱區農業節水重點開放實驗室。東北農業大學有農業部北方寒地園藝作物遺傳改良與設施栽培重點開放實驗室。大部分高校的實驗室建設具有強烈的地域特征。
福建省農業裝備領域存在突出的問題是農業裝備技術研發整體滯后,行業技術未合理組合,農機生產企業自主創新能力不強,農機生產企業設備落后,社會化、專業化水平低,企業人才缺乏,農機裝備結構性矛盾突出,環保節能產品少等。同時具有我國農業裝備產業發展普遍存在的產品結構不合理,高端產品依賴進口、中低端產品嚴重過剩,低水平同質化競爭激烈,可靠性差等問題。
高校作為科研前鋒,針對這些問題應做出積極應對。加快福建省高校農業裝備領域的特色實驗室建設,將教學和實踐相結合,以培養出更多具有現代農業知識體系的高水平人才。福建省高校智能農業裝備實驗室依托福建省重點學科——農業工程學科,主要研究信息化、智能化及機器人技術在現代農業中應用基礎理論及其關鍵技術,重點研究我國南方丘陵地區的現代農業裝備智能化控制技術,突破其核心關鍵技術,為南方現代農業裝備提供技術支撐。主要研究方向如下:
(1)農業智慧化。面向智慧農業與農業物聯網,開展RFID技術、網絡互聯技術及其智能信息處理技術研究;研發低成本、微功耗、高可靠、良好環境適應性和安全性的農用傳感器;研究農業設施智能控制方法,提高農業設施智能化水平。
(2)山地農業裝備智能化。研發適合南方山地的現代農業裝備實時信息采集、處理及智能控制系統;滿足農藝要求的動力裝備智能化控制算法、工況監控并提供遠程診斷服務。
(3)農業機器人。重點突破適合南方地區農藝要求的機械結構設計,提升機器人的智能化水平,為非結構化環境的農業機器人開發打下了堅實的理論基礎。研究山地農業及經濟作物機器人,重點研究農產品自動采摘與收獲機器人,農產品分級機器人及其除草機器人等。
構建智能裝備試驗室,應考慮到實驗室科研的需求,也應考慮到教學的必要,實現資源的整合利用。以實驗室為基礎,培養出一批能夠承擔農業機械創新和教學的工程技術人員。這些人員專業知識扎實,經驗豐富,能夠熟悉技術標準,檢測要求和儀器設備的選用,同時也具備了實驗室儀器設備的管理經驗,是現在福建省農業裝備領域急需的綜合性人才。目前的智能農業裝備行業正在快速發展,培養出的專業人才應具備較高的創新能力,能夠緊密聯系國內外的最新研究成果。而將智能農業裝備與福建省的特色情況相結合,構建先進的智能農業裝備實驗室,對培養創新型人才起到了積極作用。
[1]工信部裝備工業司.《中國制造2025》規劃系列解讀之農業機械裝備領域[J].現代農業裝備,2015,(3):7-8.