農機自動化在現(xiàn)代農業(yè)中的應用研究

李艷潔

(洮南市農機管理總站，吉林 洮南 137100)

0 引言

提升我國農業(yè)機械自動化水平對于我國農業(yè)朝著規(guī)范化、標準化發(fā)展具有重要意義，現(xiàn)階段，我國農業(yè)機械化程度越來越高，但受限于農機自動化水平，我國農業(yè)機械化程度仍存在對人工依賴性強、農機工作效果差的問題，基于此，大力發(fā)展農機自動化，提升農業(yè)領域的設備自動化水平，對于進一步解放農戶生產力，提升我國農業(yè)現(xiàn)代化程度具有重要意義。

1 農機自動化發(fā)展的意義

1.1 降低農業(yè)生產成本，提高農業(yè)生產效率

農機自動化的發(fā)展能有效降低農業(yè)生產成本，提高農業(yè)生產效率。農機自動化是在農業(yè)機械化基礎上發(fā)展而來的，將電氣控制、液壓控制、數(shù)據(jù)計算、人工視覺等科學前沿技術與傳統(tǒng)的農業(yè)機械進行結合，使得農機設備具有識別、運算和自主決策的能力，能最大程度上減少農機設備對于操作者的依賴，同時，實現(xiàn)農機自動化能減少因人為參與而導致的定性因素對于設備工作的干擾，使得設備工作時更具有科學性和準確性，進而保障了作業(yè)效果[1]。

1.2 減少農戶參與，彌補農村勞動力不足問題

農機自動化的發(fā)展能減少農業(yè)生產過程中農戶的參與，可彌補農村勞動力不足的問題。近年來，隨著大量農村人口城市化，大量勞動力轉移到城市中務工，導致農業(yè)生產過程中勞動力缺乏的現(xiàn)象日益突出。自動化農業(yè)機械的投入使用能極大減少農業(yè)生產活動對于精壯勞動力的需求。通過設定科學的人機交互界面，人與機器的交流更加便捷。同時，各項功能的集成使得能使用少量的農機設備完成復雜繁重的多種農業(yè)勞動，在完成農業(yè)生產的同時，最大程度上減少工作過程中人的參與。

1.3 設備功能全面，減少重復作業(yè)，符合綠色農業(yè)生產要求

傳統(tǒng)粗放的農業(yè)生產方式明顯與當前我國發(fā)展精準農業(yè)和生態(tài)農業(yè)的戰(zhàn)略不一致，自動化農機的使用，能極大減少兩者之間的矛盾。現(xiàn)階段，大量的耕作和植保設備均配備了自動駕駛和衛(wèi)星定位的功能，將自動駕駛和衛(wèi)星定位設備安裝到農業(yè)機械上，用以農機與周圍環(huán)境位置信息的共享。同時，以位置信息作為自動駕駛過程中的設備運行位置約束，從而實現(xiàn)農機設備的精準運行。以無人機植保過程為例，通過衛(wèi)星定位將地形、面積同步到電腦端，再通過規(guī)劃飛行器路線，減少在植保過程中的重復作業(yè)。

2 農機自動化應用現(xiàn)狀及限制因素

2.1 小規(guī)模農業(yè)生產方式不利于自動化農機的大量普及

因為自動化農機科技含量高、開發(fā)周期長，相對于傳統(tǒng)農機不可避免在市場上價格相對高昂，受我國小農經(jīng)濟發(fā)展傳統(tǒng)的影響，現(xiàn)階段農業(yè)仍采用小規(guī)模種植的方式，農戶通常采用自家購買農機，農戶在進行農機購置時，受產品價格影響，通常會避免采購高昂價格和功能集成性高的自動化設備。同時，我國農戶總數(shù)量多，受教育文化程度差異較大，對于新事物的接受能力也不一樣，因此相對于國外大規(guī)模種植下新設備的推廣，自動化農機推廣過程面臨更大的阻力，導致現(xiàn)階段自動化農機在普及率上仍有較大的發(fā)展空間。

2.2 學科壁壘導致的農業(yè)機械功能模塊協(xié)調性差

學科間缺少交流是制約我國農機自動化水平發(fā)展的另一原因，農機的結構相對復雜，不同功能需要不同學科知識進行支撐。提高設備整體自動化水平，就必須要加強各學科之間的交流與溝通[2]。現(xiàn)階段，農機設計部門中大多為機械學科出身，在電氣、液壓等領域相對薄弱，各部門之間缺少及時的信息交流和知識共享，導致各部門之間閉門造車，到最后功能耦合階段耗費大量的時間和精力來實現(xiàn)各功能之間協(xié)同與配合，因此，現(xiàn)階段農機自動化在產品功能實現(xiàn)時面臨著信息孤島問題，這也導致了我國自動化設備功能模塊之間的協(xié)調性差。

2.3 農機自動化基礎設施落后導致自動化農機功能得不到發(fā)揮

農村地區(qū)信息自動化基礎設施建設相對薄弱導致了我國部分高性能自動化設備功能得不到正常發(fā)揮。自動化基礎設施是與自動化機械設備進行配套使用的基本設施，通常包括機井網(wǎng)絡建設、信號基站、衛(wèi)星定位標識等。通過機井網(wǎng)絡建設，能在天氣干旱、土地墑情不佳時，通過局域控制，對土壤含水量進行補給，通過建設完善的信號基站，減少農田內部的信號空白區(qū)域，保障機械設備在農田內各區(qū)域都接收到控制中心下達的工作指令，通過建設全面的衛(wèi)星定位標識，為農機的工作提供更為精確的位置信息，有助于各項精準農業(yè)生產活動的開展。

3 關于提升我國農機自動化水平的對策與建議

針對上述我國農機自動化發(fā)展過程中存在的問題，結合自身工作經(jīng)驗和對農機自動化發(fā)展的思考，從解決農戶農機購置成本、農機創(chuàng)新研發(fā)和農機應用生態(tài)鏈建設三個方面給出關于農機自動化發(fā)展的對策和建議。

3.1 實施農機購置精準補貼，研發(fā)適合我國農業(yè)生產現(xiàn)狀的自動化農業(yè)裝備

現(xiàn)階段，我國農戶在購置新型農機時，除考慮設備性能、耐用性和強度之外，購置成本也直接影響農戶的購買積極性，因此，在進行新型農機推廣的同時，要積極響應國家關于農機購置補貼的相關政策，將農戶的最低投入作為農機推廣的出發(fā)點。此過程需要政府部門出面，根據(jù)當?shù)剞r業(yè)生產的特點和未來經(jīng)濟發(fā)展的定位與規(guī)劃，選擇適合本地農業(yè)生產的農機設備，并為其提供完善的補貼政策，同時加強農機推廣人員專業(yè)技能培訓，避免農戶出現(xiàn)盲目購買的行為，因此，要加強農機購置補貼政策的機制建設，切實保障農戶自身利益[3]。

3.2 建設多學科、多專業(yè)互補團隊，提升設備的整體性能

打造多學科、多專業(yè)互補的科研創(chuàng)新團隊，對于提升我國農機自動化水平，保證農機性能具有重要意義。這要求農機生產企業(yè)在進行研發(fā)團隊組建時，應根據(jù)設計農機的各項功能特點，及各功能實現(xiàn)所需要的專業(yè)學科支撐，準確把握機械、電氣、液壓、控制和通信等學科之間的特點，合理分配各專業(yè)人員占比，同時，加強各部門之間的溝通交流，避免出現(xiàn)信息孤島，這樣可以大大減少后續(xù)各功能進行耦合時的工作量，并能保證組裝后的設備性能，同時，建設全面的研發(fā)人才隊伍也有利于企業(yè)長期穩(wěn)定的發(fā)展，更具有快速響應市場需求的能力。

3.3 加強農業(yè)基礎設施建設，營造良好的自動化農機使用生態(tài)鏈

加強農業(yè)基礎設施建設是自動化農機各項功能正常發(fā)揮的重要保障，針對農村基礎設施建設薄弱問題，可從招商投資、制度約束兩個方面進行改善。信息化時代為各項招商引資活動提供了更加便捷的方式，由當?shù)卣雒妫ㄟ^簽訂合同的方式，引進有利于當?shù)剞r業(yè)發(fā)展的項目，利用外部力量對地區(qū)內農機基礎設施進行建設，同時，完善相應的政策法規(guī)，保證良好的使用和維護秩序，減少對于農機基礎設施的損壞，延長基礎設施的使用壽命，營造安全、有序、穩(wěn)定的農機使用生態(tài)鏈。

4 結語

農機自動化發(fā)展是我國實現(xiàn)農業(yè)現(xiàn)代化的重要舉措，通過自動化農機設備的使用，減少了農業(yè)生產活動對于勞動力的需求，加快了農業(yè)生產效率，提升了農業(yè)生產質量。當然，相對于發(fā)達國家，我國農機自動化水平還有很大的進步空間，需客觀認識我國農機發(fā)展現(xiàn)狀，充分考慮地區(qū)性、技術性等因素，實事求是，積極創(chuàng)新，從而才能不斷提高我國農機的自動化水平。