農業機械自動化在現代農業中的應用與發展分析

周開彥

（重慶市農業學校，重慶 401329）

自2007 年正式提出發展現代農業之后，我國也正式開啟了現代農業建設的高潮。在現代農業建設過程中，農業機械自動化是現代農業建設的基礎，隨著科學技術手段的飛速發展，現代農業建設速度越來越快，并且已經取得了一定的成果。目前，農業機械自動化在我國農業產業中應用逐漸廣泛，不僅在農業生產環節中得到充分應用，在農機服務系統中也得到了充分的應用，但是依然存在一些不足之處，比如我國部分從事農業生產的人員出現認知不當、意識不強、應用錯誤等問題，導致農業機械自動化應用效果受限。基于此，以現代農業建設為目標，為了提升農業機械自動化適用范圍和使用效率，我國農業機械自動化研究人員應該聚焦應用現狀與未來發展，加大對農業機械自動化的研究和推廣力度。

1 農業機械自動化在現代農業中的應用價值

農業機械自動化在現代農業中的應用有著極其重要的價值，具體體現在以下幾個方面：1）有利于解決農村勞動力不足的問題，目前我國許多農村的老齡化現象越來越嚴重，應用自動化設備能夠緩解農村的勞動力壓力，降低勞動力成本。2）有利于提高農業生產的效率，將農業機械自動化應用在農業生產過程中，播種、施肥以及收割等作業完成速度更快。3）有利于降低農業生產的成本，農業生產人員利用自動化設備能夠提升種子和肥料的利用率，從而有效節約農業生產的成本[1]。

2 農業機械自動化在現代農業中的具體應用

2.1 播種過程自動化

農業機械自動化在現代農業中被充分運用于播種過程，以此解決傳統農業播種效率低下的問題。在傳統農業播種過程中，過于依賴人工的播種經驗和播種技術，播種深度、播種間距等無法保證。而在農業機械自動化技術和設備的幫助下，利用農業機械自動化控制系統，播種人員在播種之前設置具體的播種參數，播種設備會嚴格參照播種參數進行作業，減輕了人工播種的壓力，實現了播種精準化作業目標[2]。2019 年，青島市展示了馬鈴薯自動播種的過程，播種的速度更快，省時省力，一次性完成播種、覆膜等一系列工作。

2.2 施肥過程自動化

由于不同農作物生長周期不同，所以不同農作物的施肥過程也存在著一定的差異，而且農作物的施肥需要根據當地氣候條件而進行。在傳統的農業施肥過程中，施肥人員需要依據自身的施肥經驗控制施肥量和施肥間距，所以部分農田會出現肥量過多或者肥量不足的情況，從而影響農作物的生長質量。而在現代農業的施肥過程中，利用農業機械自動化技術可以根據農田的面積、農田所在區域的氣候條件、農作物種植密度等合理計算施肥量和施肥間距，以此保證施肥效果[3]。比如河北某地在噴灌機上的水肥一體化自動施肥機，能夠同時進行澆地和施肥作業，能夠成功解決浪費人工、肥料利用率不高的問題，能夠在電腦上自主設置每小時的施肥量，精確度能夠達到90%以上，整個施肥作業更加方便。

2.3 收割過程自動化

在農業機械自動化的幫助下，自動化收割設備以自動化收割技術為依托，通過對收割區域的自動勘測，將勘測數據向自動化設備反饋，進而進行分析和處理，最終得出科學的收割方案，再根據方案開展收割作業。農作物收割過程利用機械自動化技術能夠保證收割機械沿著既定路線開展作業，有效防止遺漏收割區域，在保證農作物收割質量的同時提高了農作物收割效率。比如全自動化西紅柿收割卡車，通過履帶將西紅柿和西紅柿秧子送到后面的機器里，將西紅柿秧子和西紅柿分離開來，整體收割效率非常高。

2.4 農機一體化系統應用

在現代農業中，農機技術兼具獨立性與統一性，而將農業機械自動化應用于農機一體化系統中能夠實現農業機械的全面改良。在農業機械自動化應用過程中，將不同類型的農機設備進行關聯，使之成為農機一體化系統設備，以此提高農業生產、作業、管理一體化水平。例如自動化翻地機械運行時，自動化播種設備能夠根據農田區域土壤濕度、農作物密度、氣候環境等因素條件合理規劃作業，最大化發揮農業機械性能的同時推動農業領域的發展。

3 農業機械自動化在現代農業中的應用問題

3.1 農業機械種類不完善

在現代農業中，由于農業機械設備類型繁多，選擇起來非常困難，再加上不同農產品的種植特性、施肥特性和收割時間不一樣，導致農業生產人員在使用農業機械設備時受到地形地勢、氣候條件及生產條件的限制，導致出現生產種類單一的情況，無法幫助農業生產人員提高生產經營效益。以水稻生產種植為例，由于現階段水稻種植的農業機械自動化程度不足，且水稻主要種植在南方地區，水稻種植受地形限制較多，導致水稻產量不足[4]。

3.2 農業機械自動化水平不高

由于我國區域經濟水平的差異化，部分經濟落后地區的農業機械自動化應用不足且自動化程度不高，比如川藏高原等地仍有部分落后區域依然依賴于傳統人工農業作業手段。除此之外，由于農業機械自動化對農業人員的技術水平和操作能力有著一定要求，再加上農業機械自動化技術培訓活動比較少，導致農業從業人員不會操作農業機械，為農業機械的推廣和使用帶來了非常不利的影響。

3.3 農業機械推廣力度不足

部分農業機械自動化設備價格比較昂貴，許多個體農戶和小型農業生產企業都沒有能力承擔起購買機械自動化設備的費用，雖然我國政府也會給予一些優惠補貼，但是補貼的力度遠遠不夠，這些都不利于推動農業機械自動化發展。此外，農業機械推廣力度不足，沒有開展專門的農業機械推廣活動，一些個體農戶沒有看到使用農業機械的價值，覺得農業機械自動化生產反而更加浪費時間，還不如人工操作便捷，這種不正確的觀念也會阻礙農業機械自動化技術和設備的推廣和應用[5]。

4 農業機械自動化在現代農業中的應用優化策略

4.1 注重創新與實際，豐富農業機械類型

針對我國農業機械類型單一等問題，我國農業機械自動化研究人員應該結合我國國情和我國農業機械自動化技術現狀，以此為基礎進行創新，不斷豐富農業機械類型以及功能。具體需要注重以下幾方面內容：首先，結合我國南北方地區環境差異和地區的農業情況，以優化農業機械應用為基礎，聚焦我國農業生產實情，保證農業機械在實際生產過程中能夠最大化發揮自身的作用；其次，隨著電子科學技術的不斷發展，自動化技術與機械化技術已經得到充分應用，而在農業領域，我國更應該對新技術保持高度敏感，重視農業機械自動化技術的創新[6]。

4.2 注重技術與意識，提升整體自動化水平

同部分西歐國家相比，我國農業機械自動化的研究起步較晚，我國機械自動化技術水平和機械化管理水平較低是制約我國現代農業發展的主要因素之一。歸根結底，其不僅僅是因為我國地大物博、地理環境復雜等，更是因為存在技術推廣方面的問題。因此，以提升農業機械自動化水平為目標，我國農業領域首先應該注重建立完善的新技術引進系統，例如充分應用遙感技術等新技術，以實際的應用效果提升農民對農業機械自動化的認可度。此外，在農業機械自動化推廣過程中，我國農業部門應該加強對農民有關農業機械自動化技術的培訓，提升農民的技術操作水平，以此提高農業機械的使用效率。

4.3 注重農機服務系統，加大政府扶持力度

近年來，我國農業部門不斷推出政策新規，要求將現代農業建設提上日程，其中，《關于促進小農戶和現代農業發展有機銜接的意見》等文件的出臺為我國農業機械自動化應用提供了新的研究方向。在此基礎之上，大力推廣和建設農機服務系統顯得尤為重要，所以在實際應用過程中需要從農機服務與農機政策兩方面進行入手。就農機服務而言，由于我國部分從事農業生產的人員文化水平有限，無法正確應用農業技術和農機設備，導致農業機械自動化在實際作業過程中淪為“擺設”，所以從這一點出發，我國農業部門應該完善農機服務系統，從銷售、培訓、售后等環節為農民提供配套服務。就農機政策方面而言，我國為了加大對農業機械自動化的推廣力度，可以著重加大農業機械購置優惠補貼力度，提升農民購買使用農業機械的積極性[7]。

5 農業機械自動化在現代農業中的發展趨勢

5.1 計算機視覺技術

現代農業是我國農業發展的既定方向，為了朝著這個方向前進，應該注重對現行的農業機械自動化技術進行研究和分析，對優勢進行發揮，對劣勢進行改良。計算機視覺技術作為農業機械自動化的未來發展方向，同樣也是促進現代農業發展的重要趨勢。通過應用計算機視覺技術，能夠解決傳統農業生產中作業定位不準、圖像處理不清晰等問題。所以為了實現計算機視覺技術的應用，在農業機械自動化中可以積極引入人工智能技術、機器人技術等，通過構建虛擬人類視覺神經網絡系統，將人工智能技術所采集的數據信息進行分析處理，實時抓取農耕區域的異常情況。這不僅能夠減輕傳統人工作業壓力，還能夠提高了自動化農業實踐水平[8]。

5.2 智能機械自動化

目前，我國農業機械自動化技術只能通過技術人員所設置的技術參數進行作業，在作業過程中若遇到突發情況，則難以解決。例如在施肥或者噴灑農藥過程中，若遇到不連片的種植區域，或者不同區域種植不同農產品時，農業機械自動化設備難以實現自動調整。因此，為了促進現代農業的發展，農業機械自動化應該注重在結合自動化、機械化的基礎之上，加入智能化功能，將智能體系與機械自動化系統相結合，通過增加智能模型，系統能夠對農作物區域進行分區處理，以此滿足農業生產需求。

5.3 多元化與協調化

農業機械化是我們國家農業發展的重要趨勢，涉及許多學科的內容，比如計算機技術、自動化技術等，在農業機械自動化方面發揮著極其重要的作用，綜合應用各大技術優勢，提升農業機械自動化發展水平。就目前的情況來看，我國農業機械自動化制造企業在產品設計、產品制造以及產品銷售等方面處于一個相互獨立的狀態，這對農業機械設備的設計與創新造成了不利的影響。為了解決這一問題，農業機械自動化應該朝著多元化與協調化的方向發展，將農業機械生產的各個環節聯系起來，從而更好地實現設計創新的目的[9]。

5.4 環境友好型與綠色化

近年來，隨著人們環保理念的提升，農業發展也朝著綠色化的方向前進，在這一背景下，農業機械自動化技術和設備也應該朝著環境友好型和綠色化的方向發展，所有農業機械的設計、生產以及銷售環節需要建立在可持續發展理念的基礎上。相關政府部門應該積極承擔起監督者的角色，對于農業機械自動化生產過程中產生的廢棄物一定要增強把控的力度，及時制止破壞農村生態環境的行為。此外，在設計和制造農業機械自動化設備的過程中，一定要遵循綠色設計的理念，將綠色理念貫穿始終，嚴格按照國家制定的質量規范執行，控制好污染物的排放，使農業機械自動化設備朝著綠色化的方向發展[10]。

6 總結

農業機械自動化水平對推動我國現代農業發展有著重要影響。目前，我國農業機械自動化研究進程不斷推進，并取得了一定的研究成果，但是在實際的農業機械自動化應用過程中，仍存在機械種類不完善、農業機械自動化水平不高、宣傳推廣力度不足等問題。為了促進現代農業的發展，相關研究人員一定要立足于我國農業發展實情，加強對農業機械自動化的研究與探索，使其朝著智能化、多元化、綠色化的方向發展。