試論信息技術提升農業機械化水平的對策

劉 斌

雖然我國很早就提出了到2020年農業機械化水平要達到70%這一戰略目標，但截至目前為止，與發達國家相比，我國農業機械化水平整體上依然落后20～30a，而且國內農機企業的農機產品多以中小型低端為主，大型、智能型農機產品更多依賴進口。我國農業發展中主要存在勞動力生產力低、生產成本高、土地出產率低、農產品國際競爭力不強等諸多問題，而要解決上述問題，都依賴于農業機械化。伴隨信息技術的誕生與發展，如今已經滲透進各個行業與領域，并在其中發揮了巨大的促進作用。借助于信息技術，多個行業與領域實現了再次騰飛，社會自此步入信息化時代。為確保我國農業機械化水平能夠持續提高，以更好地滿足我國農業建設和發展需要，因此研究探討如何利用信息技術來提升農業機械化水平具有尤為重要的意義和作用。

1 信息技術提升農業機械化水平的重要性

在黨的十九大報告中明確指出：“發展是解決我國一切問題的基礎和關鍵，必須繼續推動農業現代化建設，不斷壯大我國經濟實力和綜合國力?！倍肜^續推動農業現代化發展，就離不開農業機械化的支持。在現代農業目前的實踐操作過程中，農業機械化與信息技術兩者之間彼此配合，目前已經在農業從業人員心中形成了一定共識。比如自動化收割機、無人駕駛航空播種機以及土壤維生素觀察機等等，其實這些各種各樣包含著信息技術的農業機械已經廣泛應用于農業生產中。伴隨越來越多農村青壯年勞動力外出務工，勢必會導致農村青壯年勞動力越來越少，那么就更需要信息技術來提高農業機械化水平，從而彌補因為大量農村勞動力流失而可能對農業生產帶來的影響。而且也只有借助于信息技術，才能夠使農業機械化水平得到進一步的提高，從而幫助農業從業人員實現更加科學地種植，進而實現對土地更好的耕種，以及在收割結束之后更好地進行土地保護，實現糧食安全生產。

2 利用信息技術提升農業機械管理水平

伴隨農業機械保有量的持續增加，農業機械的管理問題成為了影響農業機械化水平的重要內容。目前我國農業機械管理主要存在以下幾個方面的問題：一是多種農業機械共同工作的時候，由于缺乏合理的配置，從而導致彼此協調性差，進而影響了工作效率。二是農業機械在工作過程中，缺乏科學的管理與指導，從而導致農業機械很容易出現損壞情況。三是農業機械管理水平落后。由于采用統一的標準來管理和使用農業機械，忽視了農業機械在類型、使用方法等方面存在的差異性，從而導致農業機械的生產力一定程度上受到了限制，進而影響了農業生產效率，導致農業機械資源的浪費。因此利用信息技術來提升農業機械管理水平，對于農業機械化水平的提升有著重要的意義。

比如通過建立信息管理系統，對接農業機械管理，當將農業機械的狀態、使用等相關信息輸入信息管理系統后，信息管理系統通過數據分析，然后將分析結果清晰地顯示在屏幕上，有助于農業機械管理人員更直觀地掌握農業機械的狀態與使用情況。此外，信息管理系統還可以與農業信息數據庫對接，通過對比土壤的水分、肥力等種植環境信息，從而向管理人員直接推薦最合適的農業機械，從而有效提高農業機械的工作效率。又如借助計算機控制系統來實現對農業機械故障的實時檢測，然后將檢測后的故障信息自動反饋給農業機械維修企業或者生產企業，從而使得農業機械的故障維修效率得到大大的提升，使得發生故障的農業機械能夠盡快重新投入使用。

3 利用信息技術提升農業機械導航水平

在我國農業發展過程中，農業機械導航技術在其中發揮著重要的作用，直接保障著農業機械在使用過程中的安全性與穩定性，而且有助于使得農業機械操作人員的勞動強度得到一定程度上的降低。按導航方式不同，農業機械導航技術主要可以分為雷達導航、紅外導航、激光導航、超聲波導航、磁感應導航、慣性導航、機器視覺導航、GNSS導航等等，為了確保導航質量，進一步提升農業機械的作業質量與作業效率，利用信息技術來提升農業機械導航水平是非常有必要的。

比如我國自主研發的北斗自動導航駕駛技術可通過接收高精度的北斗衛星定位導航信息來控制拖拉機進行田間作業，使農機按照設定的路線自動駕駛，可應用于耕整地、起壟、播種、施肥、植保、收獲等多項環節。其自動導航精度可以達到±2.5厘米，鄰接行寬誤差在3%以內，可以完全滿足生產要求。同時，還能夠實現24小時連續作業，不僅提高了作業效率，還減輕了機手的作業強度，現在，已經在玉米、小麥、胡蘿卜、甘藍等多種作物上進行了自動駕駛技術的應用，涉及移栽、起壟、播種多個環節。這一技術的投入使用充分展現了農機信息化、農機智能化的優勢，為農業機械標準化種植保駕護航。需要注意的是，為了確保北斗自動導航駕駛技術的順利應用，還需要安裝固定基站，全面提升北斗定位精度，使農業機械的作業精度最高能夠達到2厘米，與移動式基站相比，固定基站更加方便、穩定且精度跟高。

4 利用信息技術提升農業機械作業水平

4.1 耕整方面

耕深是否能夠得到精確的測量，直接關乎到耕作深度的控制和耕作質量。國家農業信息化工程技術研究中心研發成功農機深松作業監管與服務系統，該系統集成了智能傳感器技術、衛星定位技術和無線通訊技術，實現了深松作業狀態和作業面積準確監測。主要功能包括衛星定位跟蹤、耕深實時檢測、面積自動計量、遠程圖像監測和機具自動識別。作業面積計量誤差小于3%，作業深度監測誤差小于3cm。為解決微耕機在山地、丘陵地區作業時工作不平穩，難以控制耕深等問題，目前國內已有研究人員設計了一套微耕機耕深自動控制系統，由連桿和角度傳感器測得信號后，系統控制單元會對耕深自動計算，然后通過對阻力棒的入土深度的控制來調節耕深。而對于農田而言，如果能夠得到精準平整，那么可以實現水、肥、藥的利用率得到顯著的提高。目前華南農業大學成功研發了一款水田激光平地機，自動調整平地鏟高度的基準采用旋轉的激光平面，然后采用加速度計和微機械陀螺儀對平地鏟的水平傾角進行實時檢測，從而實現了自動調整平地鏟水平位置，使得平整精度可以達到3cm以內。

4.2 種植方面

借助信息技術來實現變量播種和精量播種是目前農業機械研發領域重點研究的內容。中國農機院研制的小麥變量免耕施肥播種機采用肥料質量與流量的信息融合技術及反饋變量施肥播種控制技術，不需要耕翻土壤，切開根茬或切斷秸桿、開溝、施肥、播種、壓種、覆土、鎮壓等聯合作業可實現一次可完成。變量播種技術可根據土壤肥力、水分和作物產量潛力等實現對播種量的精準調節，提高作物對養分的利用能力。在電驅式排種器控制系統的基礎上，中國農業大學研發了一套玉米變量播種控制系統，借助GPS該系統能夠實現對播種機所在位置的精準定位，而且能夠借助GIS掌握該位置的水分、土壤、產量能力等信息，從而由控制器實時計算和對播種機的播種量進行實時調節。中國農業大學還成功研究了一套電驅式玉米排種器控制系統，集成了觸摸屏技術、自動控制技術、傳感器技術的該系統，較好地解決了傳統驅動方式存在的鏈條跳動、地輪打滑等問題從而影響排種器的正常工作，最終實現播種機作業質量和作業速度大大提高的目的。主要功能包括實時檢測播種機前進速度、實時控制排種器排種速度、實時顯示和設置播種參數，作業質量≥97%，作業速度≤13km/h。

5綜上所述，對于農業機械化而言，信息技術已經成為推動我國農業生產自動化、智能化發展的核心技術，是促進我國農業生產建設獲得進一步發展的動力之源。文章從農業機械管理、農業機械導航、農業機械作業三個方面，提出了信息技術提升農業機械化水平的對策，希望能夠對我國農業經濟的發展起到一定促進作用。