農業機械的自動化與智能化應用分析

司李南

摘 要 隨著科學技術的發展，農業生產過程中所用到的農業機械也逐漸自動化與智能化，農業機械的不斷發展與完善極大地提高了農業生產效率，然而從總體上看，我國農業機械自動化與智能化方面發展依然存在著巨大的發展空間。通過闡述農業機械自動化與智能化現狀，分析當前自動化與智能化技術在農業生產中的具體應用，提出了農業機械的自動化與智能化發展途徑，以促進我國農業機械的良好發展。

關鍵詞 農業機械;自動化;智能化

中圖分類號：S126 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2021.17.085

我國是農業大國，農業對于我國整體國民經濟的發展起著舉足輕重的作用，農業的發展不僅需要優質的品種和先進的栽培技術，還需要依靠先進的農業機械設備。近年來，我國農業機械化水平不斷提高，改變了我國傳統的農業生產模式，隨著國家政府對于農機購置補貼政策的逐漸完善，越來越多的農民有了購買農機的能力，大量的農機設備被應用于農業生產中，大大提升了農業生產效率。目前，更多的計算機信息技術、傳感器技術等被用于農業機械的研發和制作當中，為我國農業機械方面的發展提供了新的方向和思路，未來農業機械的自動化與智能化應用將迎來巨大的發展空間。

1 現狀

目前，農業機械在農業活動中得到了廣泛應用，基本實現了農業生產活動的機械化生產模式，極大地解放了農業勞動力，農業機械化為農民帶來諸多便利的同時受到農民的高度認可。但是作為農業大國，目前我國農業機械技術水平依舊較低，在農業生產活動中使用的機械技術相對低下，對于人工操作存在較大的依賴性，主要體現在農業機械駕駛員需要對機械進行全程操控，這在農忙時節極大加重了農業機械駕駛員的工作負擔，而長期疲勞駕駛不僅影響機械化作業質量，對于駕駛員身心健康也造成了一定影響。總體來看，目前我國農業機械化發展更多的是用于提升機械作業效率方面，缺乏自動化、智能化相關技術的研發和應用。雖然目前國家對于農機購置有一定的補貼政策，但是對于農民來說價格昂貴的自動化農機設備依然是一筆不小的支出，因此更多的農民選擇購買價格較為低廉的中小型農機設備，這也制約著我國農業機械自動化與智能化發展。同時，雖然目前我國對于農業機械自動化與智能化方面的技術有了一定的研發，并取得了一定的成就，但是這種更為先進的農業機械在成本及售價方面也較高，而目前我國農業依然以家庭耕作為主，農民自身對于農業生產的投入與生產之間有一定的權衡，往往不會選擇售價昂貴的先進農業機械，使得自動化智能化農業機械難以在農業生產中得以廣泛普及[1]。

2 在農業生產中的具體應用

2.1 自動化灌溉技術的應用

與傳統灌溉技術相比，自動化灌溉技術能夠在農田灌溉過程中實現節約水資源、高效灌溉、精準灌溉。目前，不少現代化農田都采用自動化灌溉技術，現階段自動化灌溉技術能夠依據農田自身土壤狀態進行自動化控制，能夠控制孔口出水流量，實現更為精準的灌溉，使得農業灌溉更為科學合理。

2.2 自走式聯合收獲機的應用

傳統的聯合收割機在整個作業過程中需要人工操作，同時只能夠開展農作物簡單的收割工作，而自走式聯合收獲機能夠實現部分自動化特征，例如其在收獲玉米作業中，不僅能夠輕松實現對于玉米的摘穗、脫皮、收集，還能完成秸稈的處理，極大地解放了農民的勞動負擔。不僅如此，自走式聯合收獲機還加入了先進的傳感器技術和視頻技術，用于全程監測機器工作狀態，確保整個作業過程安全、有序，極大地降低了機械故障發生率，提升了作業質量和效率[2]。

2.3 植保無人機的應用

植保無人機在歐美、日本等一些發達國家和地區應用十分廣泛，從2016年開始，我國植保無人機得到越來越多的應用。植保無人機的優勢主要體現在：1）加入了實際技術和圖像分析技術，可以通過攝像頭監測農作物，分析其生長狀態，確保農作物的健康生長;2）能夠自動進行噴霧作業，在噴霧作業過程中一旦出現電池電量不足或者農藥用完的情況會及時返回，待問題解決后繼續噴霧作業，對于農藥噴施的用量掌握也更為科學，可以通過對病蟲害情況進行分析自動調節劑量大小，提升農作物病蟲防治效果，減少農藥噴施浪費，降低農藥造成的環境污染[3]。

2.4 智能化檢測技術

智能化檢測技術的應用主要體現在3個方面。1）可以通過在耕地土壤中安裝相關檢測裝置，獲取該區域土壤的狀態、養分情況，并依據播種需求進行合理調節，使土壤狀態能夠滿足播種要求。2）在播種施肥作業時，可以對播種量、施肥量進行智能化設置，以確保最佳種肥配比，實現農作物的豐產豐收。3）在糧食收獲季節分析農田的產量情況，以確定合適的糧食收獲作業方案，同時通過糧食損失情況分析收獲機的工作狀態，以避免更大的糧食浪費問題，實現全程自動化收獲作業。

3 發展途徑

農業機械自動化與智能化技術是未來農業機械發展的重要趨勢，目前農業機械自動化智能化技術方面依然存在功能性不足、應變性較差的問題，因此隨著科技的不斷發展和成熟，農業機械也應當更加自動化與智能化。其發展途徑可以從以下4個方面進行。

3.1 加強農業機械數據分析和處理能力

將先進的大數據技術、云計算等加入到農業機械自動化研究中，使得未來的智能化農業機械設備具備強大的數據分析能力，并通過對農田生產環境經過分析做出合理判斷，以有序開展無人化作業，提升農業機械智能化作業能力。1）農業機械需要提升無人駕駛技術，這要求農業生產的過程中能夠利用傳感系統獲取相關障礙物信息并自動調節，完成行駛路線的重新規劃。2）需要對農業機械進行全面智能升級，可以通過加入計算機技術等實現對農業機械關鍵功能的精準控制，例如在農作物收獲作業時可以通過對某一區域農作物產量情況進行智能分析并合理調節運轉速度、作用頻次，以確保農作物的收獲更加合理，避免農作物的浪費。3）通過對農業機械進行智能化控制，使農業機械在實際的農業生產活動中更具穩定性，農業機械能夠全面監測自身工作狀態，一旦發現任何隱患及時修正調節參數，對于無法自我調節的及時報警，將相關信息第一時間傳達給生產管理者，生產管理者可以第一時間發現問題，通過遠程操作對農業機械進行執行指令的更改設置，重新規劃作業方案，從而使農業機械在農業生產過程中更加高效便捷[4]。

3.2 加強農業機械智能化管理系統的研發

農業機械自動化與智能化水平逐漸提高，能夠對農田生產環境進行更為全面科學的評估分析，從而確定合理的作業方案和工作狀態，因此需要加強農業機械管理系統的研發。目前，我國農業機械智能化管理平臺功能還不夠完善，其主要研究方面集中于對農業機械工作數據的統計和管理，而對于農業機械智能化的發展及智能化的功能研究及利用不足。因此，農業機械智能化管理系統的研發需要加強對智能化農業機械的控制操作、智能化作業方案設置及相關決策指導，同時還需要對農業機械智能化作業中涉及到的數據進行匯總分析，并以此為基礎指導后期的農業作業，不斷升級完善農業機械智能化技術，使得農業機械智能化技術不斷發展，能夠在農業活動中發揮更大的作用。

3.3 加強機器人技術在農業機械領域的應用

隨著我國機器人技術的不斷發展，機器人技術被越來越多地運用到各行各業，改變了許多傳統行業的生產模式。而作為農業大國，我國可以將機器人技術充分運用到農業機械領域，以進一步提高農業機械在農業生產過程中的精準程度，同時在眾多農業生產環節代替農業機械進行一系列難度較大的農業活動的完成。例如，對于果實的采摘，運用機器人可以充分發揮機器人自身靈活性和柔韌性特點，可以高質高效完成，進行除草除蟲作業時，可以根據不同區域的草害蟲害進行更為精準的農藥劑量的控制，對于一些復雜地勢，農業機械可能難以進行施展，則利用機器人則更加方便[5]。因此，機器人技術在農業機械領域的應用能夠使農業機械智能化功能得到全面覆蓋，提升其智能化程度。

3.4 加強農業機械集中化管理

隨著農業機械智能化的不斷普及，越來越多的智能化農業機械需要具備專業技術知識的人員進行管理和維護，而我國大多數農民普遍缺乏這種專業能力，因此需要建立現代化的農業機械管理平臺，為農民朋友解決農業機械使用的后顧之憂。對農業機械進行集中管理，不僅能夠提升農業機械使用效率，延長農業機械使用壽命，同時也極大地解放了農村勞動力，使農民可以將更多的時間用于其他方面的生產工作。

4 結語

近年來，國家對于農業問題日益重視，我國的農業生產機械化程度得到了很大地提高，農業機械越來越得到農民的認可，同時對我國農業機械技術也給予了更高的期望，未來農業機械的發展趨勢必定是更加自動化智能化。因此，加強對農業機械自動化和智能化技術的研發是我國農業發展的必然要求，同時也是我國農業生產的實際需求。

參考文獻：

[1] 徐明.農業機械的自動化與智能化發展及應用情況分析[J].農機使用與維修，2021（4）：31-32.

[2] 白伏升.農業機械的自動化與智能化應用方式與發展途徑[J].農機使用與維修，2020（11）：147-148.

[3] 王德占.探究智能化技術在農業機械工程自動化中的應用[J].農業工程技術，2020，40（27）：54.

[4] 徐巖，王衡.農業機械推廣及農業生產自動化探討[J].現代農機，2021（2）：24-25.

[5] 王淑明.關于農業機械自動化的分析[J].河北農機，2021（3）：13-14.

（責任編輯：劉寧寧）