歐泳杏
(廣西蒼梧縣六堡茶產業發展局,廣西蒼梧 543100)
我國是一個國土面積比較大的國家,但是在保證糧食產量高產上,相關科技手段比較落后。很多工業生產人員無法在極短的時間內學習新的科學技術,在當今環境下,不能將農業全自動化和信息技術進行統一,會極大地影響我國農業生產效率,也無法使科學技術進入到每家每戶中。
在農業機械化操作中,使用自動化技術和信息化技術,可以極大地促進我國農業發展現代化水平,所以,在農業工作人員中積極推廣非常重要。目前,實現的信息化農業技術有自動化收割機、航空無人駕駛播種、土壤維生素觀察機和自動化收割機等。隨著我國城市化進程的加快,我國農村勞動力大量涌向城市,所以,對于大面積的土地管理來說,加強機械化農業生產,積極使用信息化技術是提高農業現代化水平的關鍵。另外,在農業機械化發展中使用信息化技術,可以實現更加科學的農業種植,實現合理地進行土地利用和保護的目的,從而提高糧食的生產量。如茶產業發展中,隨著農業機械化穩步推進,我國茶葉機械在政策上也享受到了福利。在國家推出的農機補貼中以及各省市鼓勵茶產業發展財政補貼中,茶葉機械等都有出現。茶葉機械的進一步研發和運用將有望解決我國茶園基礎條件薄弱、人工成本居高不下、加工技術和裝備水平落后、產業融合發展不足和產品質量品質不穩定等問題。
2.1 參數化技術設計 參數化技術就是根據產品需求,進行實時驅動蟾片參數圖元調整從而反應一種高效設計意圖技術,屬于一種計算機輔助設計(CAD)內容。隨著信息化技術中人工智能技術的發展,參數化設計理論開始與虛擬設計和智能設計方法相融合,極大地促進了參數化設計技術的發展。
在研發的農業機械產品中,很多都是結合推理知識,采用多種農機產品進行參數化設計。比如,農用霧化超聲換能器、機械收獲變速箱等參數化設計和應用。知識和信息工程技術使參數化設計技術更加完善,且在設計農機產品中廣泛應用。
2.2 農業信息采集技術
2.2.1 土壤信息采集 目前,在國外比較先進的土壤信息采集技術就是金紅外光譜監測技術,主要是在土壤養分中進行檢測。獲取土壤信息,就是分析土壤物理環境對農作物的生長和機械農業的能耗和工作性能產生的影響。唐林楠[1]等研發了一種土壤耕作阻力全球定位系統測量裝置,它是利用傳感器八角環和測試刀進行土壤耕作阻力的測量,這種系統實際性能使用比較穩定,在實驗室中的精度平均測試達到93.4%。中國農業大學學者研發了一種壓實度集成、車載式土壤水分在線測量系統,可以同時進行土壤壓實度和水分實時測量。
但是,在我國關于土壤信息采集技術的發展還存在很多問題,尤其是在實時測量土壤養分中。所以,加強化學、電子、材料、機械和信息等多個學科的結合,不斷進行農業技術的完善和突破非常重要。
2.2.2 農作物長勢信息采集 采集農作長勢信息主要是針對農作生化參數,比如,作物水分、葉綠素含量、營養缺素脅迫,以及理化參數,如葉面積指數(LAI)、根莖原位形態等。根據采集的農作長勢可以分析作物的營養情況,對作物產量和生長進行預測和調控。
目前國外很多通過SPOT VGT、MODIS等低空遙感技術進行區域尺度LAI數據繁衍,實現農田尺度遙感監測。中國農業大學相關學者,利用無線傳感器網絡、光譜技術設計了一種4波段車載式多光譜冠層作物參數檢測裝置,這種光譜檢測傳感器是一種網絡路由節點,可以進行植被字數歸一化測量,之后將檢測值和數據GNSS相結合,得到NDVI分布圖,從而預測空間農作物分布的營養圖,為提高施肥量提供參考依據。
2.3 農業機械導航技術 在農業機械導航技術中,根據不同的導航方式可以分為慣性導航、機器視覺導航、GNSS導航、超聲波導航、紅外導航和激光導航等等,其中自動化轉向功能基本都是利用電磁閥液壓或是電機驅動方式實現的。在農業機械化導航技術中,可以利用自動轉向技術實現自動控制,根據農業設定的作業路線進行自動識別和跟蹤行走,這樣不僅可以減輕勞動力,而且還能提高農業機械作業質量和效率。20世紀90年代之后,我國農業機械導航技術逐漸有了一些進步,西北農林科技大學研發了一種果園激光測距儀移動機器人導航控制系統,可以對果園采摘和配藥作業進行精細化操作。
在農業機械化發展中,信息化技術的使用,不僅能促進農業機械化水平的提升,而且也能提高農業機械土地產出率、勞動生產率,從而提高農業作業質量和競爭力。所以,我國需要加強對現代農業機械信息技術存在的問題進行完善,從而提高農業機械水平。