精細(xì)農(nóng)業(yè)的應(yīng)用特征與農(nóng)機(jī)工程創(chuàng)新對(duì)策

叢國(guó)政

(白城市農(nóng)牧機(jī)械化研究院,吉林 白城 137000)

0 引言

精細(xì)農(nóng)業(yè)的概念最早由美國(guó)提出,并在1997年將精細(xì)農(nóng)業(yè)相關(guān)技術(shù)的研究列為國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略,旨在全面分析農(nóng)業(yè)面臨的各種問(wèn)題,利用信息技術(shù)改善傳統(tǒng)農(nóng)作物生產(chǎn)管理方式,提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)量、產(chǎn)量與效益等。近幾年,隨著可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展的不斷深入,現(xiàn)代化“精細(xì)農(nóng)業(yè)”理念在我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域引起高度重視。精細(xì)農(nóng)業(yè)是基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、遙感技術(shù)、全球定位技術(shù)及地理信息技術(shù)等,獲取農(nóng)作物生長(zhǎng)情況及農(nóng)田周邊環(huán)境信息,再通過(guò)智能決策系統(tǒng)對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析與處理,實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物的生長(zhǎng)情況評(píng)估、田間精準(zhǔn)植保、農(nóng)田精細(xì)管理等田間管理模式[1-3]。及時(shí)了解作物信息、合理利用農(nóng)業(yè)資源、避免農(nóng)業(yè)生產(chǎn)污染、提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量與質(zhì)量,保證農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[4]。

1 精細(xì)農(nóng)業(yè)應(yīng)用特征

1.1 節(jié)本增效與優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)

精細(xì)農(nóng)業(yè)技術(shù)主要是應(yīng)用農(nóng)業(yè)信息技術(shù),獲取目標(biāo)區(qū)域內(nèi)農(nóng)作物基本情況、影響農(nóng)作物生長(zhǎng)各種因素及實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)變化的其他因素信息,分析影響目標(biāo)農(nóng)作物質(zhì)量與產(chǎn)量差異的原因,依據(jù)農(nóng)作物的目標(biāo)產(chǎn)出,由精細(xì)農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng)采取技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上有效的“因地制宜、因材施策”精準(zhǔn)調(diào)控措施。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,通過(guò)采取精細(xì)化的育種、播種、植保、收獲農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù),并與現(xiàn)代化管理理念相結(jié)合,促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)在成本可控的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)“高產(chǎn)增收,高質(zhì)增效”的目標(biāo)。同時(shí),在國(guó)家相關(guān)惠農(nóng)政策與農(nóng)技服務(wù)支持下,廣大農(nóng)戶的科學(xué)種植、科學(xué)管理農(nóng)作物的意識(shí)不斷增強(qiáng),通過(guò)精細(xì)農(nóng)業(yè)技術(shù)改變了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)以人力為主作業(yè)方式,降低生產(chǎn)成本、提高勞動(dòng)效率,保證農(nóng)業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量與產(chǎn)量,提升農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)節(jié)本增效與優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)。

1.2 降低成本與減少污染

精細(xì)農(nóng)業(yè)中應(yīng)用變量控制技術(shù),根據(jù)精細(xì)農(nóng)業(yè)機(jī)械所處的目標(biāo)區(qū)域?qū)嶋H位置及農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境,科學(xué)合理確定目標(biāo)區(qū)域所需投入量(種子、化肥、農(nóng)藥),自動(dòng)調(diào)節(jié)農(nóng)業(yè)機(jī)械執(zhí)行控制單元,通過(guò)“因時(shí)、因地、因作物”全面平衡執(zhí)行量,改變傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)依靠經(jīng)驗(yàn)調(diào)節(jié)造成成本增加與環(huán)境污染,實(shí)現(xiàn)變量施肥、植保、灌溉、播種等精準(zhǔn)調(diào)控,達(dá)到最佳效果。同時(shí),在可持續(xù)生態(tài)農(nóng)業(yè)理念指引下,精細(xì)農(nóng)業(yè)改變傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)“過(guò)量投入、穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)”的固化思維,應(yīng)用新型精細(xì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式,通過(guò)農(nóng)作物動(dòng)態(tài)監(jiān)控,農(nóng)情科學(xué)精準(zhǔn)判斷,農(nóng)資定時(shí)定量供給,在保證農(nóng)作物高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的基礎(chǔ)上,減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能耗,避免農(nóng)藥過(guò)度過(guò)量投入、節(jié)約農(nóng)業(yè)植保成本投入,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本降低與污染減少。

1.3 調(diào)整生產(chǎn)結(jié)構(gòu)與農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新

精細(xì)農(nóng)業(yè)中應(yīng)用數(shù)據(jù)決策技術(shù),基于計(jì)算機(jī)科學(xué)自動(dòng)組織與協(xié)調(diào)多種數(shù)據(jù)庫(kù)模型,并實(shí)時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)(模型庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)、專家?guī)旒敖?jīng)驗(yàn)庫(kù))中的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行快速存取、合理分析與科學(xué)處理,以實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)輔助決策。在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力逐步向工業(yè)、服務(wù)業(yè)轉(zhuǎn)變的背景下,精細(xì)農(nóng)業(yè)帶動(dòng)其他農(nóng)業(yè)相關(guān)上下游產(chǎn)業(yè)發(fā)展,平衡農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈布局,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí),增加農(nóng)民收入,促進(jìn)農(nóng)業(yè)、農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展。同時(shí),在確保農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量的前提下,精細(xì)農(nóng)業(yè)不斷探索先進(jìn)的農(nóng)業(yè)技術(shù),科學(xué)合理融合現(xiàn)代新興科學(xué)技術(shù),實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物的生產(chǎn)全過(guò)程動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、精準(zhǔn)分析、實(shí)時(shí)控制及資源合理利用,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與農(nóng)業(yè)技術(shù)持續(xù)創(chuàng)新。

2 精細(xì)農(nóng)業(yè)中農(nóng)機(jī)工程創(chuàng)新存在問(wèn)題

隨著農(nóng)業(yè)信息技術(shù)的發(fā)展,精細(xì)農(nóng)業(yè)技術(shù)不斷融入我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)各個(gè)方面,精細(xì)農(nóng)業(yè)與農(nóng)機(jī)工程創(chuàng)新科技相結(jié)合,不但提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率與質(zhì)量,推進(jìn)農(nóng)機(jī)工程技術(shù)創(chuàng)新,而且降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本,減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)耗能,為農(nóng)機(jī)工程技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)造條件。但是在實(shí)際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,由于我國(guó)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)薄弱的內(nèi)在因素與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展中的各種各樣外在因素影響,我國(guó)精細(xì)農(nóng)業(yè)中的農(nóng)機(jī)工程創(chuàng)新與農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍有很大的差距,我國(guó)與農(nóng)業(yè)強(qiáng)國(guó)農(nóng)機(jī)工程機(jī)械化率對(duì)比如圖1所示。我國(guó)農(nóng)機(jī)工程科技創(chuàng)新中存在的主要問(wèn)題有以下幾個(gè)方面[5-6]。

圖1 農(nóng)機(jī)工程機(jī)械化對(duì)比圖

2.1 農(nóng)機(jī)工程技術(shù)創(chuàng)新相對(duì)落后

近年來(lái),隨著精細(xì)化農(nóng)機(jī)工程創(chuàng)新體系逐步構(gòu)建,我國(guó)開(kāi)始發(fā)展以精細(xì)農(nóng)業(yè)機(jī)械制造為重點(diǎn)的農(nóng)機(jī)工程技術(shù),并取得了較大的進(jìn)步,但在精細(xì)農(nóng)業(yè)機(jī)械實(shí)際研發(fā)能力方面,與農(nóng)業(yè)強(qiáng)國(guó)相比,我國(guó)的農(nóng)機(jī)工程技術(shù)創(chuàng)新水平相對(duì)落后,部分農(nóng)機(jī)工程科技研究方面取得階段性科研成果,卻未能與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際過(guò)程充分結(jié)合,無(wú)法獲得實(shí)際的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益。特別是在廣大農(nóng)村地區(qū),農(nóng)戶不能全面引進(jìn)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)機(jī)械,部分農(nóng)業(yè)機(jī)械仍處于初級(jí)農(nóng)業(yè)機(jī)械化階段,部分農(nóng)業(yè)生產(chǎn)企業(yè)和廣大農(nóng)戶們重視眼前經(jīng)濟(jì)效益,精細(xì)農(nóng)業(yè)中農(nóng)機(jī)工程技術(shù)的創(chuàng)新未能得到群眾基礎(chǔ)的廣泛認(rèn)同,導(dǎo)致有“技術(shù)”沒(méi)“市場(chǎng)”現(xiàn)狀。同時(shí),由于農(nóng)業(yè)發(fā)展的政策導(dǎo)向,當(dāng)前我國(guó)以發(fā)展農(nóng)業(yè)生物科技為主(如圖2),精細(xì)農(nóng)業(yè)中農(nóng)機(jī)工程技術(shù)缺乏企業(yè)和農(nóng)戶的廣泛關(guān)注,導(dǎo)致農(nóng)機(jī)工程科技研究缺乏人力、物力、財(cái)力等內(nèi)在動(dòng)力,農(nóng)機(jī)工程技術(shù)成果普及范圍仍有限,無(wú)法促進(jìn)精細(xì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力進(jìn)步,不利于農(nóng)機(jī)工程技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展。

圖2 農(nóng)業(yè)生物與工程科技發(fā)展情況

2.2 農(nóng)機(jī)工程技術(shù)轉(zhuǎn)化相對(duì)滯后

隨著精細(xì)化農(nóng)機(jī)工程對(duì)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代發(fā)展的作用越來(lái)越顯著,我國(guó)開(kāi)始逐步重視和發(fā)展農(nóng)機(jī)工程建設(shè),并取得了階段性成果,但在精細(xì)農(nóng)機(jī)技術(shù)成果的實(shí)際應(yīng)用方面,與農(nóng)業(yè)強(qiáng)國(guó)相比,我國(guó)的農(nóng)機(jī)工程技術(shù)轉(zhuǎn)化相對(duì)滯后,農(nóng)機(jī)綜合生產(chǎn)能力方面也相對(duì)落后。尤其是精細(xì)農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平和當(dāng)前農(nóng)業(yè)產(chǎn)品加工技術(shù)發(fā)展不平衡,精細(xì)化農(nóng)機(jī)裝備種類齊全,成效顯著,但不適合或不滿足我國(guó)不同地區(qū)的實(shí)際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求。同時(shí),由于我國(guó)部分地區(qū)農(nóng)產(chǎn)品的運(yùn)輸條件發(fā)展不成熟,精細(xì)化農(nóng)機(jī)工程技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用中,發(fā)生農(nóng)產(chǎn)品滯銷現(xiàn)象,對(duì)創(chuàng)新科技助力“三農(nóng)”可持續(xù)發(fā)展理念造成較大沖擊,也不利于精細(xì)農(nóng)業(yè)中農(nóng)機(jī)工程技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展。

2.3 農(nóng)機(jī)工程人才培養(yǎng)不夠完善

隨著精細(xì)農(nóng)機(jī)工程技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用越來(lái)越普及,我國(guó)開(kāi)始逐步重視和培養(yǎng)農(nóng)機(jī)工程技術(shù)型人才,并建立了基本的農(nóng)機(jī)工程人才培養(yǎng)體系,由于我國(guó)農(nóng)機(jī)工程科學(xué)發(fā)展較晚,農(nóng)機(jī)工程技術(shù)型人才數(shù)量無(wú)法滿足我國(guó)實(shí)際的農(nóng)業(yè)發(fā)展需求,并且與農(nóng)業(yè)強(qiáng)國(guó)相比,我國(guó)的農(nóng)機(jī)工程人才培養(yǎng)體系不夠完善。尤其是精細(xì)農(nóng)機(jī)工程是涉及到農(nóng)學(xué)、生物、機(jī)械、工程管理等學(xué)科交叉的科學(xué)工程,對(duì)農(nóng)機(jī)工程人才的綜合知識(shí)具有較高的要求,由于我國(guó)人員培養(yǎng)結(jié)構(gòu)不完整,導(dǎo)致農(nóng)機(jī)工程技術(shù)人才出現(xiàn)“斷層”的現(xiàn)象。同時(shí),我國(guó)對(duì)農(nóng)業(yè)工程人才的重視程度不足,農(nóng)業(yè)工程技能型人才的工資待遇普遍偏低,缺乏全面完善的人才培養(yǎng)機(jī)制與客觀公正的評(píng)價(jià)激勵(lì)機(jī)制,造成農(nóng)機(jī)工程企業(yè)無(wú)法吸引優(yōu)秀的農(nóng)機(jī)工程人才,不利于精細(xì)農(nóng)業(yè)中農(nóng)機(jī)工程技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展。

3 精細(xì)農(nóng)業(yè)中農(nóng)機(jī)工程創(chuàng)新應(yīng)用對(duì)策

3.1 建立農(nóng)機(jī)工程技術(shù)創(chuàng)新平臺(tái)

為了改善我國(guó)精細(xì)農(nóng)業(yè)中農(nóng)機(jī)工程技術(shù)創(chuàng)新水平相對(duì)落后的問(wèn)題,農(nóng)業(yè)部門要充分依據(jù)國(guó)家農(nóng)機(jī)工程科技發(fā)展戰(zhàn)略,積極統(tǒng)籌農(nóng)業(yè)科技資源,合理優(yōu)化農(nóng)機(jī)工程配置,努力構(gòu)建農(nóng)機(jī)工程技術(shù)創(chuàng)新的科研平臺(tái)、共享平臺(tái)與技術(shù)交流平臺(tái),加大對(duì)精細(xì)農(nóng)業(yè)中農(nóng)業(yè)機(jī)械研究、設(shè)計(jì)、制造與管理等先進(jìn)技術(shù)研發(fā)的財(cái)政支持力度,科學(xué)配置相關(guān)的農(nóng)機(jī)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和工程研究創(chuàng)新中心,促進(jìn)農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,推動(dòng)農(nóng)機(jī)工程技術(shù)創(chuàng)新。同時(shí),科研工作者們要培養(yǎng)農(nóng)機(jī)工程技術(shù)創(chuàng)新意識(shí),充分結(jié)合我國(guó)發(fā)展實(shí)際,引進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家先進(jìn)的農(nóng)機(jī)工程技術(shù),并重視自主研發(fā)能力與關(guān)鍵核心技術(shù)的掌握,積極爭(zhēng)取政策與資金的支持下,引進(jìn)先進(jìn)的智能化技術(shù),建立適合不同種植區(qū)域、不同農(nóng)業(yè)機(jī)械、不同農(nóng)業(yè)資源等的農(nóng)機(jī)工程技術(shù)“創(chuàng)新平臺(tái)”,促進(jìn)精細(xì)農(nóng)業(yè)的科學(xué)發(fā)展[7]。

3.2 完善農(nóng)機(jī)工程技術(shù)成果轉(zhuǎn)化機(jī)制

為了改善我國(guó)精細(xì)農(nóng)業(yè)中農(nóng)機(jī)工程技術(shù)轉(zhuǎn)化相對(duì)滯后的問(wèn)題,農(nóng)業(yè)部門及各級(jí)科研管理部門要完善適合我國(guó)農(nóng)機(jī)工程發(fā)展實(shí)際的技術(shù)成果與技術(shù)成果轉(zhuǎn)化評(píng)價(jià)機(jī)制,結(jié)合各地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展實(shí)際情況,科學(xué)評(píng)價(jià)并合理推廣農(nóng)機(jī)工程的實(shí)際應(yīng)用,推動(dòng)農(nóng)機(jī)工程技術(shù)成果切實(shí)落地,將農(nóng)機(jī)工程技術(shù)成果轉(zhuǎn)化為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力。同時(shí),我國(guó)需要繼續(xù)加大對(duì)農(nóng)機(jī)工程技術(shù)成果轉(zhuǎn)化成功的科技成果各項(xiàng)(政策、資金)支持力度,積極鼓勵(lì)農(nóng)機(jī)工程技術(shù)由理論技術(shù)創(chuàng)新到實(shí)際應(yīng)用創(chuàng)新轉(zhuǎn)變,不斷完善農(nóng)機(jī)工程技術(shù)成果轉(zhuǎn)化機(jī)制,促進(jìn)精細(xì)農(nóng)業(yè)的健康發(fā)展。

3.3 優(yōu)化農(nóng)機(jī)工程人才培養(yǎng)機(jī)制

為了改善我國(guó)精細(xì)農(nóng)業(yè)中農(nóng)機(jī)工程人才培養(yǎng)不夠完善的問(wèn)題,國(guó)家及農(nóng)業(yè)部門要立足精細(xì)農(nóng)業(yè)中的農(nóng)機(jī)工程學(xué)科的發(fā)展培養(yǎng)農(nóng)機(jī)工程人才,依靠國(guó)家重點(diǎn)高等院校和科研院所,完善農(nóng)機(jī)工程學(xué)科的軟硬件設(shè)施建設(shè),健全高水平的農(nóng)機(jī)工程教師隊(duì)伍,并通過(guò)“社會(huì)選調(diào)、校企合作”等其他用人機(jī)制,合理選拔農(nóng)機(jī)工程技術(shù)技能型人才開(kāi)展農(nóng)機(jī)工程技術(shù)創(chuàng)新,強(qiáng)化各個(gè)層次之間教育培訓(xùn)與資源共享,系統(tǒng)優(yōu)化農(nóng)機(jī)工程人才培養(yǎng)機(jī)制,達(dá)到互利共贏的目的,促進(jìn)精細(xì)農(nóng)業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

4 結(jié)論

通過(guò)精細(xì)農(nóng)業(yè)節(jié)本增效與優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)、降低成本與減少污染、調(diào)整生產(chǎn)結(jié)構(gòu)與農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用特征討論,深入地分析了精細(xì)農(nóng)業(yè)中農(nóng)機(jī)工程創(chuàng)新存在著農(nóng)機(jī)工程技術(shù)創(chuàng)新相對(duì)落后、農(nóng)機(jī)工程技術(shù)轉(zhuǎn)化相對(duì)滯后、農(nóng)機(jī)工程人才培養(yǎng)不完善等問(wèn)題,并提出了建立農(nóng)機(jī)工程技術(shù)創(chuàng)新平臺(tái)、完善農(nóng)機(jī)工程技術(shù)成果轉(zhuǎn)化機(jī)制及優(yōu)化農(nóng)機(jī)工程人才培養(yǎng)機(jī)制等精細(xì)農(nóng)業(yè)中農(nóng)機(jī)工程創(chuàng)新的應(yīng)用對(duì)策,為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)精細(xì)農(nóng)業(yè)中的農(nóng)機(jī)工程創(chuàng)新提供相關(guān)理論知識(shí)與應(yīng)用參考。