現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械在新型設(shè)施大棚中的應(yīng)用

趙淑芳

(靖遠(yuǎn)縣農(nóng)業(yè)機(jī)械化服務(wù)中心，甘肅 白銀 730600)

1 新型設(shè)施大棚概念

傳統(tǒng)的大棚技術(shù)僅具備簡(jiǎn)單的防雨以及保溫功能，對(duì)自然災(zāi)害的抵御能力差，無(wú)法實(shí)現(xiàn)溫度、光照、肥度、水量以及濕度等各種環(huán)境因素的綜合調(diào)控。而新型設(shè)施大棚就是在傳統(tǒng)大棚的基礎(chǔ)之上，將各種物理技術(shù)以及新型職能技術(shù)有效融合，在大棚內(nèi)模擬植物最適宜的生長(zhǎng)環(huán)境，通過(guò)調(diào)整溫度、濕度、光照以及二氧化碳等，使大棚內(nèi)環(huán)境指標(biāo)得以全面提升，與此同時(shí)通過(guò)配合使用計(jì)算機(jī)等各類軟件設(shè)備，可綜合分析大棚種植過(guò)程相關(guān)數(shù)據(jù)，通過(guò)放置以及控制水簾、遮光板以及風(fēng)機(jī)等設(shè)施，調(diào)整大棚內(nèi)生態(tài)環(huán)境，使農(nóng)作物獲取最為適宜的生長(zhǎng)環(huán)境[1]。當(dāng)前，較為常見(jiàn)的新型設(shè)施大棚包括玻璃溫室大棚、塑料溫室大棚以及自動(dòng)化溫室大棚內(nèi)。

2 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械應(yīng)用情況

2.1 耕作機(jī)

耕作機(jī)是一種能夠一機(jī)全部解決農(nóng)業(yè)所有耕作作業(yè)的實(shí)用新型機(jī)械。耕作機(jī)的應(yīng)用可有效解決辛苦耕作的局面，為種植戶創(chuàng)收、保收奠定基礎(chǔ)。近年來(lái)，在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)耕種中，耕作機(jī)應(yīng)用范圍日漸擴(kuò)大，其作業(yè)流程日益簡(jiǎn)化，耕作效率顯著提升，幫助作業(yè)者有效減少了工作勞動(dòng)量[2]。目前，聯(lián)合式耕作機(jī)應(yīng)用范圍較為廣泛，其主要包括松土機(jī)、旋耕機(jī)以及滾籠耙等多個(gè)設(shè)備，可一次性完成表土耕作以及基礎(chǔ)耕作；因耕作機(jī)配備有釘齒耙、彈齒耙、圓盤耙以及滾籠耙等各個(gè)部件，使其在耕作后播種前可完成種床的準(zhǔn)備工作；耕耙犁是一種由驅(qū)動(dòng)型碎土以及鏵式犁部件所組成的耕作機(jī)，在其具體應(yīng)用過(guò)程中，可通過(guò)旋耕器上的旋耕刀將犁體翻起的土垡切碎，這一機(jī)具實(shí)現(xiàn)了旋耕機(jī)以及鏵式犁的綜合特點(diǎn)，可將全部耕層土壤松碎。

2.2 微噴灌系統(tǒng)

在現(xiàn)代城市綠化以及農(nóng)業(yè)種植過(guò)程中，微噴灌系統(tǒng)已得到了廣泛的應(yīng)用，其主要是利用低壓管道將水分疏松至農(nóng)作物植株附近，接著利用小噴頭為土壤或者作物枝葉噴灑灌溉[3]。微噴灌系統(tǒng)所需要的工作壓力較小，同時(shí)其流量較低，可有效保證土壤含水量，為植株提供充足的水分，同時(shí)可有效調(diào)節(jié)氣候以及植物局部濕度，為植物的生長(zhǎng)奠定基礎(chǔ)。當(dāng)前，新型設(shè)施大棚內(nèi)，微噴灌技術(shù)已得到廣泛應(yīng)用，其主要部件包括過(guò)濾器、疏水管道、供水泵以及噴頭等。在具體應(yīng)用中，必須合理安裝相關(guān)設(shè)備，定期對(duì)其檢查。

2.3 智能化溫度調(diào)控系統(tǒng)

在農(nóng)作物生長(zhǎng)中，溫度是尤為重要的一個(gè)外界影響因素。智能化溫度調(diào)控系統(tǒng)就是利用計(jì)算機(jī)對(duì)大棚內(nèi)溫度進(jìn)行智能化控制，其主要工作涉及采集溫度、顯示溫度以及增溫控制等，一方面，不斷優(yōu)化并完善控制系統(tǒng)，另一方面通過(guò)MAT-LAB實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)仿真[4]。通過(guò)智能化溫度調(diào)控系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)人機(jī)的有效結(jié)合，同時(shí)其操作簡(jiǎn)便，自動(dòng)化控制性能較高。另外，智能化溫度調(diào)控系統(tǒng)制作成本不高，因而具備良好的應(yīng)用前景。

3 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械在新型設(shè)施大棚中的應(yīng)用現(xiàn)狀

3.1 耕作機(jī)操作受限

在建設(shè)新型設(shè)施大棚時(shí)，需采用支架以起到支撐作用，同時(shí)為實(shí)現(xiàn)棚舍內(nèi)溫度的有效控制，棚舍內(nèi)空間有限，耕作機(jī)若體積較大，在作業(yè)中常受到限制[5]。

3.2 智能化水平不高

當(dāng)前在新型設(shè)施大棚內(nèi)，噴灌以及溫度控制尚未實(shí)現(xiàn)完全的智能化調(diào)整，多數(shù)仍然依賴于人工，其智能化水平并不高。

3.3 成本過(guò)高

新型設(shè)施大棚在制造過(guò)程中需要較高的成本，若農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度較低，很難實(shí)現(xiàn)新型設(shè)施大棚的大范圍覆蓋，同時(shí)在地理等外界條件的影響下，在新型設(shè)施大棚內(nèi)農(nóng)業(yè)機(jī)械很難得到快速的推廣以及應(yīng)用[6]。

4 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械在新型設(shè)施大棚內(nèi)的應(yīng)用前景

4.1 應(yīng)用市場(chǎng)

近年來(lái)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了快速發(fā)展，新型設(shè)施大棚的建造日益成熟，為農(nóng)業(yè)機(jī)械的應(yīng)用提供了良好的條件。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可有效結(jié)合現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、感知技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)以及人工智能等，使其相互處于集成應(yīng)用狀態(tài)。在新型設(shè)施大棚內(nèi)溫度控制中，可以對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮，通過(guò)無(wú)線傳感器實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)，在傳感器節(jié)點(diǎn)以及執(zhí)行機(jī)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的基礎(chǔ)之上構(gòu)建一個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，從而對(duì)大棚內(nèi)溫度、濕度、光照、氣壓以及二氧化碳濃度等各個(gè)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，接著利用模型分析并進(jìn)行針對(duì)性的調(diào)節(jié)，從而有效控制大棚內(nèi)溫度環(huán)境、灌溉以及施肥等工作的有效控制，使農(nóng)作物獲取一個(gè)適宜的生長(zhǎng)環(huán)境[7]。

在溫室生產(chǎn)不同階段，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)均可得到有效應(yīng)用。例如，在生產(chǎn)準(zhǔn)備階段，可通過(guò)分析傳感器所傳回大棚內(nèi)的溫室信息，初步掌握大棚內(nèi)環(huán)境狀況，以種植適宜的農(nóng)作物[8]；而在植物生長(zhǎng)過(guò)程中，可通過(guò)對(duì)溫室內(nèi)溫度以及濕度的調(diào)控以監(jiān)測(cè)植物生長(zhǎng)，從而開(kāi)展精細(xì)化的管理，需結(jié)合植物生長(zhǎng)需求以調(diào)節(jié)大棚內(nèi)的空氣、土壤溫度以及土壤濕度。另外，還需結(jié)合溫室內(nèi)溫度以及光照調(diào)節(jié)遮陽(yáng)網(wǎng)的開(kāi)啟時(shí)間，利用溫度采集信息以實(shí)現(xiàn)溫室內(nèi)加溫系統(tǒng)的調(diào)整[9]；待植物成熟并對(duì)其收獲后，可通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以分析制備生長(zhǎng)過(guò)程中所需開(kāi)展的環(huán)境調(diào)控，待下一輪生產(chǎn)時(shí)，對(duì)這部分信息充分利用，以便于生產(chǎn)管理。

4.2 應(yīng)用前景

在新型設(shè)施大棚種植生產(chǎn)中利用農(nóng)業(yè)機(jī)械時(shí)，可有效控制大棚內(nèi)的透光性以及溫度，同時(shí)可降低機(jī)械成本，節(jié)約勞動(dòng)力，增加農(nóng)業(yè)耕作產(chǎn)量，保證農(nóng)作物質(zhì)量。由此可以看出，這一技術(shù)的應(yīng)用可靠性較高，具備良好的經(jīng)濟(jì)效益，因而深受種植戶的喜愛(ài)，具備廣闊的應(yīng)用前景，在未來(lái)，將逐漸成為我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要技術(shù)措施[10]。

5 推廣現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械在新型設(shè)施大棚中的應(yīng)用策略

5.1 大力宣傳

無(wú)論是單獨(dú)使用新型設(shè)施大棚、單獨(dú)使用現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械，亦或是將現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械應(yīng)用于新型設(shè)施大棚內(nèi)，均需要種植戶了解這一農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)，明確其特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)，進(jìn)而愿意在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中嘗試應(yīng)用這一技術(shù)。由此可以看出，對(duì)這一技術(shù)加大宣傳力度，做好種植戶技術(shù)培訓(xùn)工作尤為重要。需大力普及上述技術(shù)的種植優(yōu)勢(shì)以及經(jīng)濟(jì)效益，從而對(duì)種植戶有效引導(dǎo)，使其實(shí)施這一技術(shù)，進(jìn)而獲取良好的農(nóng)耕效果[11]。

5.2 推廣技術(shù)

推廣技術(shù)亦是較為重要的一項(xiàng)工作，相關(guān)部門需不斷優(yōu)化并完善現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械在新型設(shè)施大棚中的應(yīng)用技術(shù)，保證該技術(shù)具備功能完善的農(nóng)業(yè)設(shè)備，以不斷提升農(nóng)業(yè)耕種水平[12]。另外，還需積極應(yīng)用各種示范性的農(nóng)機(jī)推廣方式，大力推廣先進(jìn)技術(shù)設(shè)備以及機(jī)械，使我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力得以全面提升。

5.3 強(qiáng)化政策扶持

在我國(guó)農(nóng)村地區(qū)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展普遍較為落后，在農(nóng)業(yè)種植過(guò)程中經(jīng)濟(jì)效益并不理想，因而無(wú)法承擔(dān)新型設(shè)施大棚建設(shè)所需要的各項(xiàng)成本，基于此，政府部門需提供適量經(jīng)濟(jì)補(bǔ)貼以及政策扶持，使該技術(shù)得到更多的應(yīng)用。一方面，可建設(shè)示范園區(qū)，并在其中構(gòu)建新型設(shè)施大棚，展示各種先進(jìn)的農(nóng)業(yè)耕種技術(shù)，引導(dǎo)種植戶正確使用[13]。另一方面，國(guó)家還需在種子以及幼苗培育方面給予經(jīng)濟(jì)投入，大力支持相關(guān)高等院校培養(yǎng)技術(shù)人才，為新型農(nóng)業(yè)設(shè)施大棚的建設(shè)提供經(jīng)濟(jì)以及政策扶持，進(jìn)而為我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的機(jī)械化以及科技化發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。