農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中農(nóng)業(yè)機械化技術(shù)綜合運用的實踐探索

隨著我國人口持續(xù)增長和資源逐漸緊縮，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)面臨著諸多挑戰(zhàn)，包括勞動力短缺、生產(chǎn)效率低下和環(huán)境可持續(xù)性問題。在這樣的背景下，農(nóng)業(yè)機械化技術(shù)運用顯得尤為關(guān)鍵。農(nóng)業(yè)機械化不僅可以大幅提高農(nóng)作物種植、管理和收獲效率，還能通過精準農(nóng)業(yè)技術(shù)優(yōu)化資源利用，減少對環(huán)境影響，并且機械化農(nóng)業(yè)也有助于改善農(nóng)民勞動條件，降低體力勞動強度，提高農(nóng)民生活水平。基于此本文具體探討農(nóng)業(yè)機械化各項核心技術(shù)及其在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，旨在帶來更高生產(chǎn)效率和更好經(jīng)濟效益，促進其經(jīng)濟發(fā)展，保障糧食安全。

一、土地整治與耕作技術(shù)

1、犁地、耙地機械

犁地和耙地主要負責(zé)土壤翻松和平整，主要目的是提高農(nóng)作物種植環(huán)境，以大豆為例，該農(nóng)作物對土壤的透氣性和排水性有較高要求，因此使用合適犁地和耙地機械對提升土壤質(zhì)量尤為重要，其中犁地機械采用的是翻轉(zhuǎn)犁或圓盤犁，翻轉(zhuǎn)犁通過其設(shè)計可將土壤翻轉(zhuǎn)并切割土塊，有助于保持地下水分和有機物的均勻分布，一般翻轉(zhuǎn)犁具有3到5個犁體，適用于10至30公頃田地，工作深度可達20至35厘米，犁體間隔調(diào)節(jié)能夠根據(jù)土壤條件進行調(diào)整，大豆需要深層耕作來促進根系發(fā)展，所以一般推薦使用三犁體配置，可以有效地處理較硬土壤和殘留作物茬。

接著是耙地機械，它主要用于打碎大塊土壤和平整地面，確保種子與土壤的良好接觸，常見耙地設(shè)備包括碟形耙和齒耙。例如在大豆種植中，碟形耙因其能夠處理較黏重和濕潤土壤而更受青睞，典型碟形耙擁有直徑約60厘米碟片，可調(diào)節(jié)傾斜角度，從而適應(yīng)不同土壤條件，碟形耙工作寬度通常從1.5米到4米不等，工作速度可以達到每小時10公里，這種類型耙地機械不僅能提高土壤細碎度，還能改善土壤表層的均勻性，為大豆種子的播種創(chuàng)造理想條件。

2、深松整地技術(shù)

深松整地技術(shù)是提高水稻生產(chǎn)效率重要環(huán)節(jié)，其應(yīng)用能夠顯著改善土壤結(jié)構(gòu)和提升作物生長環(huán)境，該技術(shù)利用機械化方式對土壤進行深層松動，為水稻根系提供更好的生長空間，從而促進水稻吸水和養(yǎng)分獲取。深松整地采用深松機進行作業(yè)，該設(shè)備能夠?qū)⑼寥浪蓜又?0厘米甚至更深層次，一般水稻種植多在丘陵和梯田地貌地形，土壤往往較為堅硬，常規(guī)耕作難以打破土壤板結(jié)，因此在水稻播種前，利用深松機進行整地，可以有效降低土壤密實度，增加土壤透氣性和水分保持能力。

在實際操作中，農(nóng)戶普遍選擇在水稻播種前春季進行深松整地，此時借助適宜天氣條件，深松機能夠進入田間，完成對土壤處理，經(jīng)過深松整地后，水稻根系生長深度平均可提高10厘米，根系數(shù)量增加 1 5 % ，這些變化直接影響到水稻的生長狀況，提升抗旱和抗病能力，此外深松還能進一步促使土壤微生物活動增強，有利于有機質(zhì)分解與養(yǎng)分的釋放。在實施深松技術(shù)田塊中，水稻品質(zhì)也得到明顯改善，籽粒飽滿度及淀粉含量均有所提升，不僅促進農(nóng)民經(jīng)濟收益，也符合市場對優(yōu)質(zhì)大米需求。此外深松整地技術(shù)還可以有效減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中水資源浪費，通過改善土壤結(jié)構(gòu)，該技術(shù)能夠提高土壤水分保持能力，減少灌溉頻率，進而實現(xiàn)節(jié)水。

二、播種與施肥技術(shù)

1、自動化播種機

水稻作為我國主要糧食作物，種植面積廣泛，因此采用先進播種技術(shù)非常關(guān)鍵，自動化播種機通過精準控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對播種深度、行距和株距精確設(shè)定，從而確保水稻種子均勻分布，比如自動化播種機可配備GPS定位系統(tǒng)，使得播種過程中的行走路徑可以被準確掌控，這樣不僅能夠提高播種效率，還可避免了種子浪費和重播現(xiàn)象。

目前許多種植戶普遍選擇使用插秧機或者氣吸式播種機進行種植，這些機器能夠在土壤溫濕條件適宜時，以每小時2至4公頃的速度完成播種，氣吸式播種機利用氣流將種子吸附并主動放置到土壤中，此方法可顯著減少種子與土壤接觸不良問題，從而提高出苗率，應(yīng)用這種播種方式水稻出苗率可達 9 0 % 以上，遠高于傳統(tǒng)手工播種 7 5 % 左右。另外自動化播種機還具備施肥功能，部分先進設(shè)備配備了智能施肥系統(tǒng)，可以根據(jù)土壤養(yǎng)分狀況自動調(diào)整施肥量，在水稻種植過程中合理施肥是保證糧食產(chǎn)量和品質(zhì)的關(guān)鍵，以氮肥為例通過實時監(jiān)測，播種機能夠在播種同時將適量氮肥施入，有效促進水稻根系的發(fā)育，提高整體生長勢。自動化播種機的使用也表現(xiàn)在時間管理上，水稻最佳播種期一般為每年的晚春，農(nóng)民利用自動化播種機能夠在短時間內(nèi)快速完成大面積播種工作，減少因天氣變化導(dǎo)致的風(fēng)險，同時自動化播種還能夠有效減輕農(nóng)民的勞動強度，提高作業(yè)安全性。

2、精確施肥系統(tǒng)

精確施肥系統(tǒng)其核心功能在于根據(jù)作物需求和土壤條件，調(diào)整施肥量、種類及施肥時機，以實現(xiàn)最優(yōu)肥效和產(chǎn)量提升，該技術(shù)可結(jié)合集成傳感器、全球定位系統(tǒng)（GPS）和地理信息系統(tǒng)（GIS），能夠精確地管理田間的施肥行為。其中精確施肥系統(tǒng)依賴于土壤營養(yǎng)檢測技術(shù)，通過在田間不同位置安裝土壤營養(yǎng)傳感器，這些設(shè)備能夠連續(xù)監(jiān)測土壤中的氮、磷、鉀等主要營養(yǎng)素的含量，數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)街醒胩幚硐到y(tǒng)，在此基礎(chǔ)上系統(tǒng)生成具體的施肥建議與施肥圖。

然后精確施肥系統(tǒng)結(jié)合GPS技術(shù)，使得施肥機械能夠在田間自動導(dǎo)航并按預(yù)定路線作業(yè)，GPS技術(shù)確保施肥的準確性，避免重復(fù)或遺漏區(qū)域，從而提高肥料利用率，例如，通過GPS導(dǎo)航的施肥車輛可以在大型田地中精確地施放不同種類和量的肥料，針對每個特定區(qū)域具體需求。此外GIS技術(shù)在精確施肥系統(tǒng)中應(yīng)用，用于管理和分析地理和空間數(shù)據(jù)，GIS幫助農(nóng)民了解土壤變異性，并將這些信息與作物生長模型和歷史氣象數(shù)據(jù)相結(jié)合，來制定更加科學(xué)的施肥計劃，這種集成化信息處理可以顯著提高肥料的使用效率。總之，精確施肥系統(tǒng)通過高科技集成化手段實現(xiàn)精確管理，不僅提高了肥料利用率和作物產(chǎn)量，而且促進了農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

三、植物保護技術(shù)

1、噴藥無人機

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，噴藥無人機是一種創(chuàng)新植保技術(shù)，它通過高效率和精準度顯著提升農(nóng)作物病蟲害防治效果，玉米作為主要農(nóng)作物之一常受到各類病蟲害的侵擾，而傳統(tǒng)人工噴灑方式不僅勞動強度大，而且噴灑效果受到地形等因素的影響，容易造成藥劑使用不均勻。而噴藥無人機具備自動飛行、定位和噴灑功能，能夠根據(jù)設(shè)定航線自動進行作業(yè)，這些無人機裝備有高精度GPS和視覺系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對作物的精確噴藥，尤其適用于不規(guī)則或地形復(fù)雜的田塊。在玉米田中噴藥無人機可以調(diào)整飛行高度約1至3米，這樣可以降低藥劑的漂移和蒸發(fā)，確保藥液直達植株需要部位。

另外由于無人機可以完成快速覆蓋大面積的作業(yè)任務(wù)，因此相比人工噴灑，它能夠大大節(jié)省時間與人力成本，一般1臺噴藥無人機每小時能夠作業(yè)20至30畝地，而傳統(tǒng)人工噴灑方式通常只能處理5至10畝。可以看出噴藥無人機應(yīng)用可提高作業(yè)效率，優(yōu)化作業(yè)成本結(jié)構(gòu)。

關(guān)于藥劑利用率，噴藥無人機采用超低容量噴霧技術(shù)可以確保藥液均勻分布，同時減少過量使用可能性，這種技術(shù)通過細小水滴直接作用在植被上，可顯著提高藥劑附著率和滲透力。而對于玉米田地中常見的玉米葉斑病和螟蟲等病害，使用噴藥無人機能夠更加精確地控制藥劑的投放位置和用量，從而提高治療效果，同時減輕環(huán)境負擔(dān)。

2、自動駕駛噴霧機

自動駕駛噴霧機是農(nóng)業(yè)機械化技術(shù)中重要創(chuàng)新，主要用于植物保護工作中精準施藥，該噴霧機一般配備有先進導(dǎo)航系統(tǒng)，如GPS和傳感器，使其能夠在田間自動運行并準確定位。操作過程中通過集成軟件系統(tǒng)設(shè)置噴霧路徑和噴藥量，系統(tǒng)會根據(jù)預(yù)設(shè)的參數(shù)控制噴霧機沿著特定田間軌跡移動，同時自動調(diào)整噴頭的工作狀態(tài)，保證藥劑均勻而精確地覆蓋到每一塊作物區(qū)域。

此外自動駕駛噴霧機還能根據(jù)實時監(jiān)測到的環(huán)境條件（如風(fēng)速、濕度）自動調(diào)整噴藥的流量和壓力，避免因天氣變化而影響藥效或造成藥劑浪費，操作者只需在開始前進行設(shè)備檢查和參數(shù)設(shè)置，之后便可讓噴霧機自主完成整個噴藥過程，極大減少人力需求和操作復(fù)雜性。

四、灌溉技術(shù)

1、微灌和滴灌系統(tǒng)

微灌和滴灌系統(tǒng)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機械化中重要灌溉技術(shù)，特別適用于水資源短缺或需精確灌溉管理的田地，該系統(tǒng)可將水直接輸送到作物根部，以此顯著提高水的使用效率，減少因傳統(tǒng)灌溉方式造成的水分蒸發(fā)和浪費。受氣候多變及季節(jié)性降雨量不穩(wěn)定等因素影響，采用微灌和滴灌技術(shù)對于油菜等當(dāng)?shù)刂饕r(nóng)作物來說尤為重要。微灌系統(tǒng)一般包括微噴頭、微管和其他配件，能夠?qū)⑺造F化形式均勻灑布在作物的葉面與根部周圍，該方法有助于保持土壤濕度的均衡，提供給作物更加細致和均勻的水分供應(yīng)。

而滴灌系統(tǒng)則是通過安裝在作物行間的滴灌帶或滴灌管，將水直接輸送到每株植物的根部附近，滴灌管通常埋設(shè)于地表以下幾厘米至幾十厘米的土攘中，每隔一定距離就有1個出水孔，可以精確控制水流，以最小的水量實現(xiàn)最大的灌溉效果。

在具體操作過程中，首先需要根據(jù)田塊大小和農(nóng)作物種類設(shè)計灌溉系統(tǒng)布局，例如，在對油菜進行種植過程中，種植戶一開始需要重視評估土壤類型和作物需水量，對其習(xí)性進行充分了解，然后根據(jù)這些數(shù)據(jù)來配置管道長度、噴頭或滴水器的數(shù)量以及間距，之后安裝主供水管道，并從中引出分支管道，按預(yù)定布局鋪設(shè)至各作物行，每條分支管道都將配備調(diào)節(jié)閥，以便根據(jù)天氣條件和土壤濕度調(diào)整水量。然后系統(tǒng)還應(yīng)配備過濾器和壓力調(diào)節(jié)設(shè)備，以確保水質(zhì)清潔且供水壓力穩(wěn)定，最后通過定時控制器或智能灌溉系統(tǒng)進行水量控制，保證在必要的時間內(nèi)向作物供水，既滿足油菜生長需求同時，又避免過量灌溉導(dǎo)致資源浪費。

2、智能灌溉管理系統(tǒng)

智能灌溉管理系統(tǒng)主要采用先進傳感器技術(shù)和數(shù)據(jù)分析來優(yōu)化農(nóng)田水資源使用，該系統(tǒng)中土壤濕度傳感器可持續(xù)監(jiān)測土壤水分狀態(tài)，并將數(shù)據(jù)傳輸至中央處理單元。根據(jù)農(nóng)作物需水特性和當(dāng)前土壤濕度，系統(tǒng)會自動計算所需的灌溉量，同時天氣預(yù)報集成功能可以預(yù)測未來幾天內(nèi)降雨概率和量，允許系統(tǒng)調(diào)整即將執(zhí)行灌溉計劃，從而避免在即將下雨的情況下浪費水資源。

該系統(tǒng)還包括一個移動應(yīng)用或網(wǎng)頁平臺，使種植者可以遠程監(jiān)控和調(diào)整灌溉計劃，利用該平臺后用戶可實時查看所有相關(guān)的土壤和氣候數(shù)據(jù)，并根據(jù)需要手動覆蓋自動設(shè)置灌溉計劃，確保農(nóng)作物得到均勻且適量的水分，支持健康生長。

五、收割技術(shù)

目前收割技術(shù)應(yīng)用主要有兩種，分別為自動化收割機以及多功能收獲設(shè)備應(yīng)用，自動化收割機主要用于大規(guī)模種植作物，如谷物、玉米和豆類收割，這些機器通過集成切割、脫粒、清理和分類系統(tǒng)，能夠在短時間內(nèi)完成從切割到包裝全過程。而在具體操作過程中，駕駛員在駕駛室內(nèi)需要監(jiān)控各項參數(shù)，確保機器平穩(wěn)運行，收割機前端切割裝置平滑地沿作物行進，將作物莖稈切斷并輸送至內(nèi)部的脫粒裝置，此處利用旋轉(zhuǎn)筒軸與固定的凹板相結(jié)合，將谷物從莖稈中分離出來。隨后風(fēng)扇吹走輕質(zhì)雜質(zhì)，而重物如谷物則通過篩網(wǎng)進行分級，最后將收集到谷物被送入儲存?zhèn)}中，待卸載至運輸車輛或存儲設(shè)施。

多功能收獲設(shè)備則更適用于多樣化作物和不同地形，該類設(shè)備一般具有可調(diào)節(jié)切割高度、速度和角度，以適應(yīng)不同類型農(nóng)作物和生長條件，比如在收割根莖類作物時，設(shè)備下部挖掘鏈條深入土壤，輕柔地將作物連同根部提起，并通過振動篩除大部分泥土，之后傳送帶將作物送到集中容器中。整個過程中操作者需密切關(guān)注土壤和作物條件，適時調(diào)整機械設(shè)置，以最大限度減少作物損傷和提高收獲質(zhì)量。

六、農(nóng)產(chǎn)品后處理和儲存技術(shù)

在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，農(nóng)產(chǎn)品后處理與儲存技術(shù)對于保障食品質(zhì)量和延長貨架期至關(guān)重要，這些技術(shù)能夠確保從田間到餐桌的每一步都能有效管理和保存農(nóng)產(chǎn)品的新鮮度和營養(yǎng)價值，提高其經(jīng)濟效益。

首先農(nóng)產(chǎn)品清洗是后處理過程中的第一步，使用自動化清洗線可以大規(guī)模地去除果蔬表面的土壤、微生物及殘留農(nóng)藥，該設(shè)備通常配備有刷子滾筒和噴水裝置，通過機械力和水流將污物清除，同時調(diào)節(jié)水壓以適應(yīng)不同硬度的農(nóng)產(chǎn)品，避免損傷其表皮。清洗后農(nóng)產(chǎn)品進入分級階段，自動分級系統(tǒng)根據(jù)大小、重量或顏色對產(chǎn)品進行分類，整個過程可通過振動輸送帶和光電傳感器完成，確保產(chǎn)品按照統(tǒng)一標準打包，提高市場銷售整體外觀質(zhì)量和價格定位。

而后包裝則是增加農(nóng)產(chǎn)品市場競爭力的關(guān)鍵步驟，主要采用真空包裝機械可以抽出包裝內(nèi)部的空氣，并密封包裝袋，顯著延長產(chǎn)品保質(zhì)期，或者可使用可降解材料或再生塑料進行包裝，滿足環(huán)保需求。儲存技術(shù)也是保證農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量重要環(huán)節(jié)，冷鏈物流系統(tǒng)能夠提供從收獲到消費者手中全程低溫環(huán)境，特別適用于易腐物品，如水果、蔬菜和肉類，這一系統(tǒng)包括冷藏車輛、冷庫和溫控設(shè)施，確保在運輸和儲藏過程中，溫度始終保持在最佳狀態(tài)。而智能儲存設(shè)施則利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)監(jiān)控倉儲環(huán)境的濕度、氧氣水平和二氧化碳濃度，自動調(diào)整倉庫條件以適合不同類型的農(nóng)產(chǎn)品，該系統(tǒng)能預(yù)測并預(yù)防貯藏過程中可能發(fā)生的問題，比如霉變或商品價值下降，由此可見農(nóng)產(chǎn)品后處理與儲存技術(shù)通過各種自動化和智能化設(shè)備，能夠從根本上提高農(nóng)產(chǎn)品市場競爭力，保證食品安全，并優(yōu)化資源使用效率，對于實現(xiàn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的高效和可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

綜上所述，隨著科技不斷進步，農(nóng)業(yè)機械化已經(jīng)成為推動現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵力量，通過應(yīng)用先進機械和技術(shù)，可顯著提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和產(chǎn)量，優(yōu)化資源使用，減少對環(huán)境負擔(dān)，并積極改善農(nóng)民的勞動條件。目前在農(nóng)產(chǎn)品種植當(dāng)中，還存在著成本高昂、技術(shù)普及等挑戰(zhàn)問題，面對這一現(xiàn)象，需要通過政策支持、教育培訓(xùn)以及技術(shù)創(chuàng)新等方法逐步克服這些障礙，確保農(nóng)業(yè)機械化將繼續(xù)在確保我國糧食安全和促進可持續(xù)發(fā)展中扮演至關(guān)重要角色，共同邁向更高農(nóng)業(yè)效率與環(huán)境友好型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的必由之路。

（作者單位：411100湖南省湘潭市農(nóng)業(yè)機械化技術(shù)推廣站）