農業機械自動化在現代農業中運用

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農業機械自動化在現代農業中運用

摘要:隨著科學技術的不斷發展,我國農業機械化程度明顯提升,自動化技術成為現代農業發展中的重要技術支持。但受農村區域人力、財力、觀念等各類因素影響,農業機械自動化推廣應用效果不佳,嚴重制約著我國現代農業的發展。基于此,筆者對現代農業中農業機械自動化的具體應用展開研究,旨在明確自動化農業生產的基本優勢,構建完善的現代農業技術體系,為我國農業經濟的可持續發展奠定基礎。

關鍵詞:現代農業;農業機械;自動化;技術傳統

農業體系中,人工是農業生產的基礎,但隨著社會經濟的發展,農業產品市場需求增加,人工生產模式已經無法滿足現代農業的生產要求。在此背景下,農業機械化、自動化概念應運而生,轉變了現代農業生產模式,在各類自動化農機設備的使用中,農業生產效率明顯提升,為建設精準化現代農業生產模式提供較大可能性。

1農業機械自動化概述

農業機械自動化是基于現代互聯網信息技術,將自動控制技術、計算機軟件、大數據分析技術高度整合在農業機械生產研發中,使其能夠在具體使用時,高效率地處理各類農業生產、管理事務?,F代農業體系中,農業機械自動化趨勢逐漸明朗,其在農業生產中的推廣、應用價值愈發突出。在此背景下,農機設計中的自動化程度不斷提高,自動化技術成為創新、完善農機功能的核心技術,可以幫助農業生產人員優化調整生產模式,智能、有效地管控農業機械設備,最大限度地改善農業生產條件[1]。隨著現代農業體系的完善,農業機械自動化可以滿足新時期農業高效、高質量生產的基本要求,并且對解決農村勞動力問題、轉變農村傳統勞作及生產模式有著不可忽視的作用。一方面,農業機械自動化能夠進一步提升現代農業生產效率,節約農作物成長期間的勞作時間,同時有助于減少人力、財力成本,落實各種有利于農業生產的新興技術。另一方面,基于農業機械自動化,農業生產模式改變,農業生產人員可借此構建信息化、自動化的農業生產管理系統,全方位地監控農產品生產鏈條,逐步地落實“精準農業”的理念。

2現代農業的發展現狀分析

現階段,農業機械自動化成為“現代農業建設”的基本內容,但在提升現代農業自動化程度時,仍存在較多問題,具體可體現在以下幾方面。首先,農業機械設備先進性不足。機械設備的實際性能、機械自動化水平直接關系著現代農業生產創新的效果,但根據當前農村地區對農業機械的使用情況可知,多數農村區域,農民所使用的農機設備較為落后,缺乏先進性。設備功能、設備自動化程度均不符合現代農業的生產需求,制約著現代農業的生產效率、生產模式。導致現代農業在機械化、自動化發展中,農業體系中的生產觀念、生產流程、區域農業發展均受到較多限制,使得農業機械自動化的推廣、宣傳范圍難以持續擴大。對此,相關農業部門還應基于農作物生產的現狀,加大對自動化農機的宣傳力度、政策扶持力度,促進農業生產模式的轉型與升級[2]。其次,農業生產中農機設計的科技水平低。目前,現代農業體系中,農業生產中的各類農機的自動化水平逐漸提升,但農業機械中的科技含量較低,其所包含的技術優勢不明顯,設備功能創新性較弱,使得我國農業機械化、自動化發展中,完善農產品生產模式的進程緩慢。所以相關研究人員還應及時借鑒國外成熟的農業機械研發技術,針對性分析農業機械化、自動化發展需求,逐步地融入各類先進技術,提高農機設備中的科技含量。最后,農業機械自動化區域發展不均衡。我國土地資源豐富,國土遼闊,農業種植區域大、分布廣,但不同區域的農業經濟增長速度、區域經濟水平存在較大差異,繼而使得農業機械自動化推廣、應用受到較多影響,各個區域內農業機械自動化發展呈現出不均衡的特點。

3現代農業中農業機械自動化的具體應用

3.1生產監測自動化

現代農業生產中,農業機械自動化在具體應用時,能夠實現農業生產監測的自動化。具體來說,在農機設備自動化設計后,計算機成為自動化控制農業生產設備的核心工具,在農業生產活動中,計算機可操控農機設備的運行與管理,將其投入農業生產活動中獲取相關數據,而系統可自動化分析農業生產中的各項信息,對農機設備下達指令,使其自動調節農業生產設備功能[3]。例如,在現代農業中,農產品種植、栽培場所逐漸改變,對于生長在溫室內的農產品,農業機械設備的自動化技術,可以利用功能完善的感應裝置,監控農業生產區域內的含水量、溫度,評估現有的溫濕度是否符合農作物萌芽、抽芽、生長要求。與此同時,相關人員可基于計算機技術,自動化地分析處理溫室內的各項數據,智能調節農業生產中的光照、溫度,為農作物提供更為適宜的生長環境。比如,在農業機械自動化發展中,GPS 技術被應用在現代農業生產中。該技術可自動收集農作物生長數據,改善農作物生長條件,并在與 GIS 技術聯合應用的過程中,準確獲取農作物土壤結構內的營養元素,使農業生產人員可以依據土壤數據,精準除草、施肥、澆水灌溉,夯實農作物生產基礎。不僅如此,農業機械自動化在現代農業中的應用,同樣可將“生產監測自動化”滲透在農作物的整個生命周期內,從農作物萌芽、生長、成熟、收割等各個環節進行自動化監控。部分農業機械設備可及時對農作物進行采摘、初步清理、存儲,及時清空農作物生長區域,為后期種植做好準備,全面地提升農業生產效率。

3.2農業灌溉自動化

灌溉是農作物生產中的重要環節,在將農業機械自動化技術應用在現代農業時,部分農機設備可實現農業生產中排水灌溉的自動化。具體來說,在全球范圍內,水資源短缺問題尤為突出,而農業生產中的水資源卻屬于不可缺少的生產要素。在農業灌溉中應用農業機械自動化技術,不僅是為了提升農業生產灌溉效率,更是為了通過精準地控制農業灌溉時的用水量,以節約農業生產中的水資源,將“節約用水”理念滲透到農業生產活動中[4-5]。在此背景下,現代農業體系中的灌溉設備功能逐步完善,正式灌溉農作物前,相關人員可根據農田面積、農田內農作物的密集度以及農作物生長需求,自動化分析每畝農田的需水量,繼而通過現代農機設備的精密控制,科學地對農田進行灌溉,落實自動化的農業生產灌溉技術。在此期間,農業灌溉所用的農業機械設備包括農機傳感設備、大數據監控分析平臺、計算機系統,是自動化控制技術與現代農業相互融合的載體,對節約農業生產中的水資源、灌溉成本意義重大。農業生產人員可利用農業生產灌溉的自動化,進一步改善農作物生產條件,使其健康成長,保障農作物生產質量、生產效率。

3.3農產品裝檢機械化

現代農業體系不僅包括農作物生產,農產品產銷、包裝均屬于現代農業的生產管理工作。所以農業機械自動化的應用不僅局限于農作物生產,同樣可以應用在農產品包裝、質量檢測等方面。首先,農業機械自動化會促進現代農業生產結構的創新,優化農業生產管理流程,并根據市場對農產品的實際需求,改進農產品質量檢測、農產品包裝模式。在傳統農業生產管理中,農業機械化、自動化技術水平低,人工是農產品包裝與質檢的主體。而隨著農業機械自動化發展,相關人員研發出“自動檢測包裝設備”,該設備的核心技術是自動控制技術,可以自動檢測農產品外觀、大小,合理地對農產品進行分類包裝。其次,在農產品裝檢機械化中,相關人員同樣可借助自動化影像技術,實時監測農產品生長中的各項指標,全面監控農作物種植區域。然后,利用計算機軟件,整理農作物生產數據、成長信息,構建可視化的三維立體模型,為農業收割、采集、包裝、質量檢驗提供詳細的參考數據,使相關人員在農業生產實踐中制定出更為科學的管理方案[6]。最后,在農業機械自動化發展中,現代農產品的裝檢機械化趨勢愈發明顯,并且在現代農業創新發展中,農產品包裝、質量檢測等流程呈現出“集約型”的管理特點。各個農業生產區域中,農業機械自動化推廣效應不斷擴大,集約化的農產品分揀、包裝會突破傳統農業生產管理困境,使非生產環節的農業機械自動化水平不斷提高,促進了現代農業結構、農業機械自動化技術的相互融合,進一步增強現代農業生產人員的專業能力、綜合素質,為我國農業經濟的發展創造有利條件。

3.4農業管理精準化

農業機械自動化應用于現代農業時,可促進農業管理精準化。首先,農業生產人員可基于計算機技術,開發農田管理軟件,該軟件在與 UPS 接收器連接后,能夠繪制農田地圖,記錄各個區域中的農作物產量,匯總UPS 衛星數據。之后,在農業生產管理中,農業生產人員可檢測農田土壤樣本,測定農田中的土壤成分,并根據農作物葉子顏色、植株顏色判斷農作物生長情況。與此同時,在農作物生長過程中,該軟件具有獲取農田航拍圖像的作用,可以按照農作物健康狀況的檢測結果,精準地確定各個區域農作物施肥需求量、農作物種植的合理密度[7-8]。其次,UPS 接收器與自動化農業生產管理軟件融合后,可監測農田內拖拉機、深耕設備、收割機等農用機具的位置,便于農業生產人員精準地管理農作物施肥、打藥、收割、播種工作,精準地管控各環節的操作成本,有效地改善農作物周圍的生態環境。另外,現代農業體系中,農業機械自動化能夠更為準確地定位農機,甚至可以自動化控制農機操作過程。比如,在使用農業機械播種、施肥、打藥時,UPS接收器與計算機管理軟件可精準地將種子、農藥或肥料投入對應的區域,實現高效收割、高效播種、高效施肥等精準化管理目標,突出農業機械自動化在現代農業中的應用優勢。

4基于農業機械自動化的現代農業發展趨勢

4.1農業生產模式智能化發展

隨著農業機械自動化的推廣與應用,農業生產模式的智能化發展趨勢會更加明顯?;诨ヂ摼W信息技術的各類先進技術,將成為農業生產的技術支撐,所以在農作物播種、生產管理、收割、運輸、銷售等環節中,農業活動的智能化水平會逐步提高。在未來農業體系中,農業機器人會被廣泛應用在現代農業生產中,用以監控、預測農業生產參數,獲取完整、真實且準確的農業生產數據。而農業生產人員可利用智能化管理平臺,遠程記錄、分析農業生產數據,提前做好病蟲害、排水灌溉、施肥等工作,人工下田操作會逐漸減少,農業機械設備會代替人工,有序地完成農業生產任務[9-10]。不僅如此,在現代農業中,農業機械化、自動化水平會持續提高,農機生產、研發中可利用的先進技術增多。相關人員可進一步完善農機性能,使其具有智能操控、自動控制的基本能力,農業生產人員可利用升級后的農機設備,改善農業生產條件,構建智能化、自動化的農業生產管理系統,高效率、精細化地完成農業生產管理工作,滿足現代農業的發展需求,促進農業經濟增長。

4.2精準化農業生產模式逐漸完善

農業機械自動化發展中,農業生產流程、生產管理等操作更為“精準”,所以在未來“精準化生產模式”會更加完善,農業生產活動會在農業科技水平的提升中不斷優化。農作物生長周期內,農業生產人員對澆水、施肥、除草、病蟲害防治等工作的控制更為精準,可以有效提升未來農業生產管理質量,使農作物健康成長。另外,基于“精準化生產模式”,農業機械自動化會支持市場上農產品品質、品種的創新,從而帶動農業經濟發展,有利于夯實我國社會經濟建設基礎,增強我國農業在國際市場的競爭力。

5結語

綜上所述,為在現代農業發展中有效地應用農業機械自動化技術,相關人員還應積極創新農業機械設計,將更多先進、新穎的自動化技術融入農業生產中,從而為農業發展構建完善的技術體系。與此同時,相關農業部門還應順應時代發展趨勢,強化農業機械自動化推廣、宣傳力度,在堅持因地制宜原則的基礎上,擴大區域范圍內的農業機械自動化應用范圍,建設精準化的現代農業,助力我國農業經濟可持續發展。

作者:艾玉虎 單位:山東省鄄城縣左營鎮政府

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