農業機械中自動控制技術的發展現狀與應用

張春貴

農業是人類生存與社會發展的基礎，也是一個國家的立足之本。實現農業現代化是幾代中國人的理想，而農業機械化是農業現代化的標志。近些年來，我國的農業機械化水平得到了不斷的提高，自動控制技術被大量地應用在農業機械中，使農業機械自動化與智能化呈現出良好的發展趨勢。本文結合農業機械中自動控制技術的發展現狀與應用進行了分析與探討。

1、農業機械中自動控制技術的發展現狀

隨著農業生產方式的轉變，農業機械化已經成為農業生產的主要力量，而農業機械自動控制技術使機械的性能在現有基礎上得到了迅速提升，也必將成為未來農業生產發展的主要方向。農業機械一方面提高了農業生產效率，另一方面也減輕了農業生產者的勞動強度，使農業生產由過去農民面朝黃土背朝天的勞作，變成了機械化耕作。目前，在農業機械中應用自動控制技術已經從最初的嘗試，成為如今的常態。在第二次工業革命以后，歐美國家在農業機械應用上取得了迅速的發展，而在科技革命以后許多現代科技在農業機械中得到了應用。而在農業機械中應用最廣的是衛星定位系統，它可以實時采集農業機械的工作狀態，并對農業機械進行實時控制。自動控制系統不僅在農業機械上得到應用，還被應用到畜牧養殖機械及糧食加工領域當中。近幾年來，我國的農業機械發展迅速，自動控制技術也得到了大范圍的應用，使農業機械的智能化、自動化水平有了顯著提高。當前，農業生產領域對農機自動化的需求強烈，我國的科技發展日新月異，智能化農機必將會取得更大的發展，一定會進一步滿足農業生產對提高農業機械水平的新要求。

2、農業機械中自動控制技術的應用

（1）灌溉自動化

我國是傳統的農業國家，水利灌溉的歷史悠久，我國的一些水利工程也堪稱世界水利史上的奇跡。但是近代社會以來，隨著農業技術的發展，現代化的水利工程不斷涌現，傳統的水利灌溉模式已經無法適應當前農業生產的要求。而且，由于水資源的日益短缺，提高水資源利用率是當前必須面對的重要問題。節約用水是農業機械自動控制技術追求的目標，也是農業自動控制技術研發的主要原則。農業灌溉自動控制技術是依托傳感器、通訊技術和信息化技術來完成的，自動控制技術可以實現對灌水量的自動控制，可以自動檢測土壤中水分含量，對農作物缺水狀況準確感知，在田間出現缺水的情況下進行自動噴灌，控制水量和作業時間。這項技術不僅可在農業生產上應用，還可以應用到城市的園林綠化之中。農業灌溉自動控制技術減少了水資源浪費，而且還減輕了人工勞動量，使農業生產效率得到了顯著提高。農業灌溉機械一般都采用噴灌和微灌技術，進行自動控制的升級改造后，可自動調節噴水量和噴水時間，不僅滿足田間灌溉的需要，還節約了水資源。

（2）施肥自動化

施肥自動控制技術是結合灌溉機械技術進行的，即是將化肥溶解后輸入到灌溉機械中，為農作物噴施液體肥料。施肥自動控制技術同灌溉技術一樣，是由諸多先進技術形成的，可以對噴施肥量和時間進行自動控制，一方面可以精確控制肥料的噴施，另一方面同樣節省了大量的人工成本。目前，我國在灌溉自動控制技術的應用方面規模還比較小，因此導致自動控制施肥技術應用比例也比較低，在我國的市場還沒有形成規模化。而且，由于自動控制技術是針對農業大面積作業而研發的，對于規模較小的地塊并不適用，而且應用的成本也會很高，而使用面積越大，應用的成本就會越小。推廣這項新技術還有一些條件的制約，各地為適應形勢的發展，應不斷加大集約化與規模化農業生產強度，為施肥自動控制技術的應用提供條件。施肥自動控制技術可實現灌溉的定時與定量，通過遠程控制進行作業，可以統一對水利灌溉及施肥進行管理，在對土壤肥力檢測的基礎上，配置適宜的肥料種類及濃度，使肥料得到高效利用。

（3）溫室自動化

利用溫室和大棚進行農作物種植，是近些年興起的一種蔬菜反季節栽培方式，這種技術滿足了人們四季都可以食用到新鮮蔬菜的需求。溫室大棚栽培蔬菜已經成為一種產業，既滿足了市場需要，也提高蔬菜栽培者的經濟效益。溫室和大棚是利用玻璃或塑料薄膜等透光材料，將寒冷的室外環境與之隔開，可以利用陽光和其它增溫設施保持溫室里的溫度以適宜作物生長。傳統的溫室大棚無法對溫度進行控制，時常會因外界氣溫變化而影響作物生長。而溫室自動控制技術可以自動對大棚內的溫度、濕度及有害氣體含量等條件進行檢測，利用噴灌及增溫設施改善水分和溫度狀態，還可以對通風設備及通風窗等進行控制，增加溫室大棚內的氧氣含量。溫室自動控制技術主要是依靠溫度、水分和氣體感應裝置，對大棚內環境進行檢測，并對檢測數據進行分析處理，確定解決方案并準確發出指令，實現自動控制、自主運行。自動控制技術提高了溫室大棚的使用效率，可以提高蔬菜瓜果的產量，不斷滿足市場的需求。

綜上所述，在農業機械中應用自動控制技術，是現代農業發展的需要，也是未來農業機械化發展的方向。雖然當前這項技術的應用率除黑龍江墾區外還比較低，并未體現出非常大的優勢，這主要是應用規模導致的，相信這項技術的發展前景將會非常廣闊，也必將會促進我國農業現代化的早日實現。

（作者單位：158307黑龍江省八五一一農場）