農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化在進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本和提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)方面起著決定性的作用，是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要組成。農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化大幅提高了生產(chǎn)效率，從而解放了過(guò)去繁重的人力勞動(dòng)，同時(shí)大幅削減了生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)了資源的節(jié)約。如今，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化程度越來(lái)越高，幾乎涵蓋了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的全過(guò)程，整地、播種、田間管理、收獲、加工、貯藏等環(huán)節(jié)都依賴(lài)于農(nóng)機(jī)自動(dòng)化，從而極大地推動(dòng)了農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的進(jìn)程。

1 農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化的內(nèi)涵

農(nóng)業(yè)機(jī)械是為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)而誕生的，作為生產(chǎn)工具，其先進(jìn)程度是由多方面因素構(gòu)成，如使用過(guò)程中的可靠性、耐用度、自動(dòng)化程度、指令反饋速度以及結(jié)構(gòu)合理性、輕量化設(shè)計(jì)、能源消耗、指令反饋速度等，這些綜合指標(biāo)決定了其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的實(shí)際效果，體現(xiàn)出生產(chǎn)力水平高低。其中自動(dòng)化程度是很重要的指標(biāo)，自動(dòng)化程度越高，生產(chǎn)效率越高，人工參與則越少，投入的人力、物力越低。自動(dòng)化程度涵蓋農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的全過(guò)程，涉及每個(gè)環(huán)節(jié)，使人力從繁重的勞動(dòng)力解脫出來(lái)，通過(guò)機(jī)械生產(chǎn)，效率更高，質(zhì)量更好，農(nóng)機(jī)自動(dòng)化是農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然需求，也是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化實(shí)現(xiàn)的必由之路。

2 我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展起步晚、速度慢，雖然我國(guó)在2019年底就已成為世界第一農(nóng)機(jī)生產(chǎn)和使用大國(guó)，但從總體上看，我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化程度仍然處于初級(jí)階段，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展的研發(fā)能力、制造水平、產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率等方面仍有較大差距，仍存在核心技術(shù)缺乏、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理、制造技術(shù)能力低、農(nóng)藝農(nóng)機(jī)融合與全程機(jī)械化配置性差等問(wèn)題。其中，農(nóng)業(yè)裝備使用可靠性和耐用度不足是我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械的薄弱環(huán)節(jié)，尚有諸多難題待攻克，比如，一些基礎(chǔ)性關(guān)鍵零部件效能提升和可靠性技術(shù)等問(wèn)題，是農(nóng)業(yè)裝備信息化、智能化過(guò)程中不可回避的基礎(chǔ)問(wèn)題，農(nóng)業(yè)機(jī)械的自動(dòng)化水平離智能化還有很長(zhǎng)的路要走。

3 農(nóng)機(jī)自動(dòng)化的應(yīng)用

3.1智能化種植

隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械從基礎(chǔ)的農(nóng)機(jī)具向半自動(dòng)化設(shè)備的演進(jìn)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)正逐步實(shí)現(xiàn)機(jī)械化。例如，拖拉機(jī)牽引旋耕機(jī)進(jìn)行整地，帶動(dòng)播種機(jī)進(jìn)行播種、施肥，以及自走式打藥車(chē)完成除草劑或農(nóng)藥噴施等，整個(gè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程都有農(nóng)機(jī)具參與。這雖然減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，但仍需較多的勞動(dòng)力，農(nóng)業(yè)機(jī)械的自動(dòng)化程度不高。而智能化種植是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的革命性變化，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，由智能農(nóng)業(yè)機(jī)械完成全部或大部分工作，得益于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械的自動(dòng)化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及導(dǎo)航系統(tǒng)，在智慧農(nóng)業(yè)中心系統(tǒng)平臺(tái)的控制下進(jìn)行作業(yè)，無(wú)人駕駛拖拉機(jī)帶動(dòng)整地機(jī)或播種機(jī)，按導(dǎo)航規(guī)劃好的路徑進(jìn)行整地、播種、施肥，對(duì)種苗密度、播種深淺、肥量、覆蓋厚度、行進(jìn)速度等關(guān)鍵參數(shù)都能自動(dòng)做到精準(zhǔn)控制，噴灑農(nóng)藥或除草劑都由無(wú)人機(jī)完成，顯著降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了效率和工作質(zhì)量。因此，實(shí)施智能化種植是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)主要發(fā)展方向之一。

3.2田間管理自動(dòng)化

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，節(jié)水是長(zhǎng)期任務(wù)，加強(qiáng)田間管理，科學(xué)利用水肥，才能最大程度節(jié)約生產(chǎn)成本。現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，田間監(jiān)控系統(tǒng)是自動(dòng)化的重要組成，中央控制系統(tǒng)可以通過(guò)傳感器探知土壤水分、養(yǎng)分、溫度、濕度及苗木生長(zhǎng)情況，系統(tǒng)自動(dòng)給出處理提示供生產(chǎn)者做決定，同時(shí)系統(tǒng)也可以自動(dòng)進(jìn)行灌溉，根據(jù)不同的農(nóng)產(chǎn)品類(lèi)型進(jìn)行養(yǎng)分和水分傳輸，精準(zhǔn)控制，做到有效輸送，節(jié)約水分和肥料，根據(jù)濕度和溫度情況，自動(dòng)進(jìn)行換氣，控制溫、濕度，為農(nóng)作物提供良好的生長(zhǎng)環(huán)境，提高產(chǎn)量，促進(jìn)優(yōu)質(zhì)。

3.3自動(dòng)化收割

自動(dòng)化收割是通過(guò)智能機(jī)械設(shè)備進(jìn)行產(chǎn)品收獲，全程可以在人工監(jiān)控下進(jìn)行自動(dòng)收獲。如在玉米收獲過(guò)程中，可以采用智能玉米收獲機(jī)。在統(tǒng)一規(guī)劃的農(nóng)田，無(wú)人駕駛收獲機(jī)按規(guī)劃好的路徑作業(yè)，玉米摘穗、扒皮、脫粒、烘干、秸稈還田等工序一次性完成，再由無(wú)人駕駛運(yùn)輸車(chē)將玉米籽粒運(yùn)到指定地點(diǎn)存儲(chǔ)。自動(dòng)化收獲技術(shù)顛覆了以往的傳統(tǒng)收獲方式，縮短工作時(shí)間，降低勞動(dòng)成本，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，保障農(nóng)業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量。

3.4農(nóng)產(chǎn)品的檢驗(yàn)及自動(dòng)化包裝

農(nóng)產(chǎn)品收獲后，有的品種需要經(jīng)過(guò)加工、包裝，才能進(jìn)入市場(chǎng)銷(xiāo)售。檢驗(yàn)和包裝環(huán)節(jié)對(duì)人工需求較大，但隨著科技的發(fā)展，自動(dòng)檢測(cè)包裝機(jī)及其輔助產(chǎn)品已能高效完成這些任務(wù)。收獲后的農(nóng)產(chǎn)品被送到加工車(chē)間，自動(dòng)分揀機(jī)利用X光掃描技術(shù)進(jìn)行品質(zhì)檢測(cè)，隨后根據(jù)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行精確分揀。通過(guò)數(shù)據(jù)中心的指令，不同等級(jí)的產(chǎn)品被分批次包裝，并分類(lèi)傳送到相應(yīng)的終端，全程智能控制，省去了人工作業(yè)，效率大幅提高，而且滿足一些農(nóng)產(chǎn)品的時(shí)效性要求。

4 農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)

我國(guó)的農(nóng)業(yè)機(jī)械正逐步從半自動(dòng)化向智能化演進(jìn)。目前，農(nóng)機(jī)生產(chǎn)已基本覆蓋整個(gè)行業(yè)，包括拖拉機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、耕作機(jī)械等16大類(lèi)4000多個(gè)品種的產(chǎn)品，基本滿足目前國(guó)內(nèi)需求，一些農(nóng)機(jī)產(chǎn)品還出口國(guó)外。但我國(guó)農(nóng)機(jī)行業(yè)發(fā)展水平與智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)仍有很大距離。未來(lái)的農(nóng)機(jī)發(fā)展目標(biāo)是緊隨世界農(nóng)機(jī)技術(shù)發(fā)展步伐，運(yùn)用高新技術(shù)，逐步實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械作業(yè)的精確化、高效化與自動(dòng)化。研發(fā)和生產(chǎn)集機(jī)電液一體化、微電腦技術(shù)、航空航天技術(shù)于一體的復(fù)合型、高性能和智能化的現(xiàn)代農(nóng)機(jī)裝備，是農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展的方向。努力實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)、無(wú)人駕駛拖拉機(jī)、智能收獲機(jī)、智能除草機(jī)、擠奶機(jī)器人、農(nóng)業(yè)自動(dòng)化與控制系統(tǒng)等的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。提高農(nóng)業(yè)裝備的智能化程度和生產(chǎn)穩(wěn)定性。推動(dòng)現(xiàn)代信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)的深度融合，促進(jìn)土地精耕細(xì)作、設(shè)施智慧農(nóng)業(yè)、農(nóng)產(chǎn)品智能加工、智能信息服務(wù)的發(fā)展，提高農(nóng)業(yè)機(jī)械在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的交互性能。

綜上所述，提升農(nóng)業(yè)機(jī)械的自動(dòng)化水平，不僅能夠推動(dòng)農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和品質(zhì)的提升，還能增強(qiáng)經(jīng)濟(jì)效益，進(jìn)一步促進(jìn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的重要組成部分，在智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展中起決定性作用。我們必須正視我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展的短板，并積極吸收國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)，以此提升我國(guó)農(nóng)機(jī)裝備智能化水平，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等先進(jìn)技術(shù)，研發(fā)并生產(chǎn)出符合我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)特點(diǎn)的農(nóng)機(jī)產(chǎn)品，不斷提高農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化水平。

作者單位：吉林省松原市長(zhǎng)嶺縣腰坨子鄉(xiāng)綜合服務(wù)中心