智慧農機發展現狀及趨勢預測

何彥林

(隴西縣農業農村局，甘肅 隴西 481000)

0 引言

機械化和信息化與農機的融合發展推動了農業轉型進程，對于降低農業勞動強度，提升農業生產效率，保障農戶經濟效益具有重要意義。近年來，隨著國家對于農業機械投入力度增強，各種智慧型耕作機械、收割機械、植保機械投入農業生產中，我國農業機械進入了從傳統農機到新型智慧農機的快速成長階段。將智慧農業的發展現狀進行準確把控和分析，對智慧農機的發展具有指導性意義。

1 智慧農機的內涵及發展意義

智慧農機指將高新技術如互聯網、大數據、云計算、物聯網等技術與傳統農業機械進行融合，能夠根據勞動類型和作物類型的不同進行及時感知、預警和分析，進而實現農業生產中精準種植、智能管理、智能決策等功能的新型農機[1]。智慧農機的發展具有以下意義。

1.1 提升農業生產效率，保證生產質量

農機智能化發展對于提升農業生產效率，保證農業生產質量具有重要意義。傳統的農業勞動具有密集性和粗獷性的特點，農忙時節往往需要投入大量的人力、物力才能保證在規定時間完成工作內容，智慧農機的使用可以極大減少農業生產過程中各種資源的投入。如使用一臺大型棉花采摘機幾小時就能完成傳統棉花采摘過程中數十人一天的勞動量。同時智慧農機的使用能保證生產質量，伴隨著顏色識別、狀態監測等信息處理手段與農機的發展進行融合，農機在進行作物采收時能對果實的成熟狀態進行判斷，以保證采摘質量。

1.2 貫徹綠色農業發展戰略，實現農業經濟可持續發展

建設資源節約型環境友好型社會是對現階段各產業的共同要求，農業作為我國發展的支柱性產業，同樣也要遵循可持續發展的戰略理念。傳統農業生產過程中，為提升作物產量，大量使用農藥化肥造成農業環境嚴重惡化，如，土地板結、重金屬超標和農藥殘留等，對農村水質、土壤、空氣等造成嚴重污染。智慧農機的使用使得農業生產能深入貫徹綠色農業的發展戰略，實現農業經濟的可持續發展，智慧植保設備在作物生長過程中能有效控制各輔助用品的使用量，如調整設備參數，精準實現施肥過程中畝均投入，既能減少生產成本，又能滿足作物生長的需求。

1.3 助力智慧農業，加快精準農業實現進程

精準農業的實現離不開智慧農機的發展，精準農業主要包括在作物的耕種、植保和采收過程中對各項生產資料的投入進行精準控制，使生產資料剛好滿足生產需求，從而減少成本浪費。智慧農機的發展促進了精準農業的實現，如通過搭載了GPS位置傳感器的自動旋耕機，通過設定耕作區間，實現農機的自動駕駛；預置的地下管網，在檢測到土壤水分含量低于作物需求時，及時進行水分補給，滿足作物需求。

1.4 保護農業生產安全，踐行以人為中心的發展理念

傳統的農業勞作環境通常伴隨著風沙、塵土等，對于長時間進行農業勞動的農戶來講，無疑會對身體造成潛在的傷害，并且傳統農機過多考量的是各項農業功能的實現，而忽略了對于農機操作者的安全保障。智慧農機的投產，極大改善了農戶的農業作業環境，通過設計便捷的人機交互界面，通常只需簡單的手指操作就能驅動機器完成復雜的工作任務，同時，通過配備駕駛室、預警器、自動斷電設施等，保證了農戶在進行作業時的人身安全。

2 智慧農機發展現狀

“中國制造2025”計劃的逐步實施，是我國農機智能化發展的重要機遇，農機企業在科技創新大環境下也朝著智能化、自動化和信息化的方向發展，不斷提升自身在農業機械設備的研發、制造和推廣能力。

2.1 智能化動力機械

農業動力機械包括農用拖拉機和自走式農業機械，如收割機、旋耕機等，動力機械的主要功能是在農業生產中提供動力源，現階段將各項信息技術如GPS導航系統、模式識別、大數據處理等技術對農機進行技術升級，從而實現農機工作過程中的智能化。我國現階段針對智能農業動力機械的研究成果可以從2018年舉辦的農業展覽體現出來，如深圳冰河展示了基于北斗導航系統的自動平地儀，該平地儀能考慮不同地域之間的地形差異，同時能避免氣候、溫度、天氣等帶來的影響，具有作業范圍廣、利用效率高等特點。雷沃重工推出的阿波斯拖拉機能夠借助自動導航系統和自動變量施肥系統實現自主作業、定時定位、真正實現無人化農業勞動。湖南省龍舟農機公司推出的自走式履帶旋耕機和插秧機實現了一機多能，將耕田、平地、開溝、起壟、推土、施肥等功能于一體，實現了少投入、快產出的設計目標。

2.2 智能化作業機械

智能化作業機械指在滿足作物生長不同階段需求，具有特定功能的農業機械，常見的有采收機械、噴藥機械、施肥機械、灌溉機械、播種機械等。目前，在我國作業機械智能化的應用中最具有代表性的有國機集團中國農機院研究的智能型通用谷物收割機，憑借自動化、智能化技術打破國外技術壁壘，創造了最大喂入量的記錄；結合紅外探測技術研制出靶向施藥設備，能針對性地對作物需求做出響應，提升了農藥的使用效率，減少農藥流失，較好地解決了糧食、果園等病蟲害的問題；雷沃重工研究的多功能施肥機，能實現對播種量、漏種、堵塞故障進行及時報警和自動補種，且能根據需求自動調整株距和施肥量等功能[2]。

3 關于智慧農機發展趨勢的思考

綜合考慮我國智慧農機的發展現狀，發現其在區域發展不均衡、智慧農機推廣不及時和農機適用領域有限等方面存在的問題，提出關于智慧農機未來發展趨勢的三點思考。

3.1 智慧農機產業集群化發展

單一領域農機的智慧化程度不能代表整體農業的智慧化水平，農機的發展必須滿足不同類型和功能之間的協同和配合，即智慧農機產業集群化發展，建設與高度自動化農機相匹配的農業生產環境對于智慧農機的功能實現和農機集群的管理具有重要價值。

3.2 一機多能，拓寬設備受眾面積，增加產品的領域適應性

一機多能是智慧農機未來的重點發展方向，由于我國國土面積廣大，地區之間的地形條件和氣候條件也不一致，南北方作物種植品種也不盡相同，因此，探索一種能滿足不同生產需求的多功能、高適應性的農機是未來智慧農機發展的必然趨勢之一。同時，設備功能多、適應性能強，也能提升農機公司的社會影響力，提升市場占領份額。因此，拓寬設備的受眾面，增加產品的適應性也是智能設備研發和設計過程中需重點考慮的方向。

3.3 更加多元化的推廣方式及更為完善的售后服務保障體系

經統計，現階段我國農業從業人員中，超過91%的人為初中及以下文化水平，因此未來智慧農業的發展方向，必須將更加多元化的推廣方式和更為完善的售后保證體系考慮進去，與時俱進，選擇農戶易于接受的推廣方式，將更加智能化的農機設備推廣到農業生產過程中，同時，因為農機的高度智能化和集成化，維護成本和維護難度越來越高，因此建設更加全面的售后保證體系也是未來農機行業必然的發展趨勢之一。

4 結語

本文從智慧農機發展對于現代化農業帶來的影響出發，介紹了智慧農機的內涵和發展的意義，同時又對現階段我國智慧農機的發展現狀進行闡明，最后根據現階段我國智慧農機的發展和應用現狀，對未來智慧農機產業的發展趨勢做出思考，希望對農機推廣者和研發者提供相應的參考。