精確農業背景下的農業機械發展新趨勢

王曉英

摘 要：精確農業是現代化農業發展的主要方向，精確農業的推廣與實施能夠有效緩解農業資源不足造成的不良影響和環境問題，有利于農業的長久發展。現代化農業機械受到精確農業思想的影響，已經在作業方式和理念上有了很大的進步，農業機械也正以精確農業思想為基礎，向著更加合理和精細化的方向發展。

關鍵詞：精確農業;農業機械;發展;趨勢

中圖分類號：F323.3 ? ? ? ?文獻標識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2019.06.065

隨著社會科技和經濟水平的不斷進步，人們的生活水平不斷提升，對物質的需求量也不斷增長，但與此同時，農業的可用耕地在質量和面積上都在不斷退化，通過更少的土地來滿足日益增長的糧食需求已經成為了農業工作者面臨的新難題。為緩解土地退化與人口增長的矛盾，精確農業的概念被廣泛提及并得到了全社會的高度重視。精確農業的核心理念是利用現代化的科學技術，合理使用土地資源，從而達到優質高產的目的，精確農業的實施對于保護環境、優化耕地土壤結構、節約農業使用資源等方面也具有重要的作用。在當前的農業資源與環境大背景下，精確農業已成為未來農業發展的必經之路。

1 精確農業的發展及理念

為提高糧食產量和減少病蟲害的發生，現代化的農業生產必需要使用大量的農藥和化肥，盡管有效地保證了糧食的產量，但化學產品的大量使用，也導致了化肥農藥在土壤中的大量聚集，造成了土壤和地下水資源的富營養化和藥化，更容易出現土壤的板結與水土流失問題。土壤品質的不斷下降顯著影響了農產品的質量，導致了另類的糧食短缺問題與食品安全問題。在此背景下，急需要將糧食問題、環境問題以及食品安全問題進行統一解決，這也是精確農業的主要目的。

精確農業利用了先進的信息和管理系統來實現農業生產的資源分配與控制，包括了種子工程技術、變量施肥技術、免耕播種技術、新型灌溉技術、自動測試監控技術、機電技術等多種有利于農業和環境同步發展的新技術，且其包含的技術內容還在不斷的豐富與擴展中。這些技術的存在有力地支撐了現代化農業的理論體系，滿足了低耗、高效、優質、環保新要求，同時能夠顯著降低農業的生產成本，減少農業生產中的勞動力消耗，精確農業實施內容如圖1所示。精確農業通過改變傳統農業的生產方式，與先進的農業機械化技術相結合，有效實現了農藝理念與農機技術的融合，不僅有利于提高農產品產量，還能促進產品質量的提升。因此，我國在“九五”期間開始研究開發精確農業相關技術，并開始向國際化的先進技術和理念學習，經過近十年的不懈努力，在國家“十五”農業科技計劃和 863 農業高新技術研究計劃的實施過程中，我國的精確農業相關技術研究與推廣都取得了顯著的進步。

2 精確農業對農機產生的影響

2.1 農業機械的變化

隨著精確農業的思想越來越被社會所接受，農業生產受其影響也趨向于精細化發展，現代化的農業生產可以利用地理信息系統和GPS技術實現快捷的信息采集和空間上的分析預測與數據記錄，方便了農業發展向科學的方向規劃。受到精確農業思想的影響，農業機械的相關技術也開始向著精細化和智能化方向發展。

近30年來，我國的耕種收綜合機械化水平得到了快速提升，截至2017年，我國主要農作物綜合機械化作業率超過了80%以上，關于精確農業方面的機械化新技術，我國政府和相關科研機構也加大了技術的研發力度，精確農業要求農業機械具備精確施肥、精確播種、節水灌溉、土壤優化、秸稈利用等多種現代化功能，現代化的農業機械成為了精確農業實施最重要的保證。同時農業機械的相關功能向著精確化方向發展，為農業生產創造了更好的基礎條件，促使農產品的質量和農業資源的利用率進一步提高。

農業機械功能精細化的要求離不開智能化與自動化技術的應用，計算機技術、傳感器技術、單片機技術得到廣泛應用，農業機械能夠實現控制和生產效率的大幅提升，由于體力勞動逐漸被排除，農業生產正變得越來越輕松。

2.2 農機技術普及的阻礙因素

（1）農民對精確農業和先進農機的認識仍有待提高。由于我國農村地區的人口老齡化問題嚴重，35歲以下的青壯年人群大量進城務工，實際參與生產的農民中年以上人群占了很大比例，受限于多年的勞動生產慣性思維，其對傳統農業的認可十分牢固，導致對精確農業和先進農機技術的認可和接受過程十分緩慢。

（2）農村地區的土地經營模式亟待改進。我國農村地區的土地分割問題比較嚴重，導致出現農村地區土地不連片的問題。這不利于大型的先進農機進行耕作和收獲，使很多先進的思想和技術的實施只局限于農機合作社及農場化經營的大面積農田，普及率提升緩慢。

（3）相關政策和支持力度仍需加大。盡管近年來國家對精確農業和綠色農業相關的生產勞動給予了一定的政策傾斜，深松作業及免耕播種等作業在一定程度上得到了作業補貼的支持。但相對于廣泛的精確農業內涵和眾多的農業機型，采用精確農業技術的農機與普通農機在購置補貼和作業過程方面相比，獲得的政策幫助仍不明顯，不利于精確農業技術的推廣與普及。

（4）綜合性高素質研發人員短缺。與國外同類機型相比，我國的農業機械在技術先進程度上還十分落后，由于國外先進機型對關鍵技術采取了嚴格的保密措施，我國農機技術想要快速發展必須依賴于自主研發，但相關綜合性高技術人才仍相對緊缺。

3 新型農機的發展趨勢

（1）農業機械的研發更加貼合本國國情。我國現階段使用的很多農業機械都是參照國外的成熟機型仿制生產的，盡管在技術研發的過程中省去了很多工作，但在實際作業中卻常常出現水土不服的問題。隨著農業機械受精確農業思想的影響，新型高技術農機具的研發速度正在加快，由于我國具體情況與國外農業發達區域存在很大不同，因此，在參照國外先進技術的同時，必須結合我國自身特點，因地制宜的合理開發，才能保證新型農機真正達到精確農業的實際要求。

（2）農業機械的品種更加豐富，適用范圍更大。現階段我國使用的指定功能農業機械結構和特點類似，品種較為單一，不能完全滿足不同地區、不同品種農作物的使用要求。同時，農業機械化的普及和精確農業的推廣，難點并不在于集中經營和農場化經營這些大規模經營情況，面對經濟條件不佳、小規模經營的農民，通過農業機械的品種細化和有針對性的設計，也能夠促進精確農業和先進農機更廣泛的使用和普及。

（3）先進技術的合理使用得到加強。現階段使用的農業機械在功能上基本上能夠滿足農業生產的使用要求，但我國生產和制造的農業機械總體上偏向粗放。往往只重視機械方面的設計和優化，對于操作便捷性、人機工程學，以及通過先進的液壓、控制、定位、監測等技術來提高農機整體的作業質量和駕駛員舒適性等方面仍缺乏重視。隨著精確農業的普及，農業機械的設計應向著高技術和高精確性方向發展，農機廠家也應該在原有的機械和電子研究人員基礎上，增加適當其他先進學科和技術方面的專業研發人員，以滿足精確農業對農機的相關要求。

（4）重視資源的有效利用與節約。在我國長久的農業生產中，對于水、土壤、燃料等資源的有效利用并不重視，農業生產只關注作物本身的收成。在精確農業的影響下，農業機械在作業方式規劃方面的科學性有了顯著的提升，這會促進多項資源的有效節約與利用。以大型植保機械為例，通過科學的規劃作業路線顯著提升了噴藥機的工作效率，噴藥機按照合理的方式勻速行駛，既有利于燃油的節約，還能提高噴藥的均勻程度，加之變量噴藥技術和高霧化噴頭技術的使用，使農藥的使用達到高效精準的程度，降低了農藥使用中的浪費問題，同時保證了農產品的安全。

（5）向環境保護和綠色農業方向發展。化肥是我國農業生產的主要污染源，農業生產中的化肥使用量長期處于嚴重超量狀態，這主要是由于粗放型的施肥方式導致的。現階段的很多施肥過程無法對化肥進行有效的覆蓋，也無法保證施肥位置和使用量的精確性，導致化肥在施肥后很大一部分比例被降水沖走或被日曬揮發，加之施肥位置的不精確，導致利用率也被降低。精確農業下的施肥作業，不僅會提高排肥裝置和排肥量控制的精確程度，而且會加強推廣化肥深施、液態肥施加等農藝技術，使農業生產更為綠色環保。

4 結語

近年來，精確農業思想普及速度在加快，與之符合的新型農業機械研發力度在加大，在受到農民和農機研究人員的廣泛認可的同時，如何利用現有的科學技術使精確農業背景下的的農機技術和農機適應能力得到更顯著的提升，是農機發展必須要面對的問題。

參考文獻：

[1] 吳才聰， 楊印生， 馬成林. 我國精確農業技術產業化問題研究[J]. 中國軟科學， 2002（1）：37-39.

[2] 段向敏， 代榮. 精確農業背景下我國農業機械發展趨勢[J]. 農機化研究， 2013（12）：229-232.

[3] 金繼運， 白由路. 精準農業研究的回顧與展望[J]. 農業網絡信息， 2004（s1）：3-11.

[4] 趙春江. 對我國未來精準農業發展的思考[J]. 農業網絡信息， ?2010（4）：5-8.