呂穎利

簡析農(nóng)業(yè)機械自動化、信息化和智能化的路徑選擇

呂穎利

（濟源職業(yè)技術(shù)學(xué)院河南濟源459000）

市場經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展促使農(nóng)村建設(shè)也進入了快速發(fā)展階段，高新技術(shù)在融入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的同時也引導(dǎo)農(nóng)業(yè)機械朝著自動化、信息化和智能化的方向邁進，在生產(chǎn)力提升的同時也極大提升了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。文章從農(nóng)業(yè)機械的自動化、信息化和智能化的路徑選擇為切入點，闡述其助力農(nóng)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)實意義和價值作用。

農(nóng)業(yè)機械；自動化；信息化；智能化

雖然我國綜合實力在穩(wěn)步提升，但現(xiàn)階段的發(fā)展水平還不均衡，尤其是在農(nóng)業(yè)發(fā)展方面，尚未實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的全面機械化生產(chǎn)。從技術(shù)發(fā)展高度和應(yīng)用的廣泛性來說，當(dāng)下我國農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化水平與發(fā)達國家相比，依然有著較大的差異。為了彌補我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)含量不高的這一短板，促進農(nóng)業(yè)機械的自動化、信息化和智能化成為一種必然。以新興的自動化種植技術(shù)為代表的新科技已逐漸我國的農(nóng)業(yè)機械生產(chǎn)，從而推動我國農(nóng)業(yè)走向現(xiàn)代化的發(fā)展道路。

1 農(nóng)業(yè)機械的自動化、信息化和智能化發(fā)展的必要性

農(nóng)業(yè)機械化是提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率、提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量的重要手段，同時，農(nóng)業(yè)機械化也減輕了農(nóng)民勞動的強度，將時間和精力投入于提升農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量，在滿足農(nóng)產(chǎn)品社會化屬性的基礎(chǔ)上促進其走向商品化，實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品的經(jīng)濟效應(yīng)。但我國農(nóng)業(yè)的機械化水平還不夠高，生產(chǎn)效率也有待提升，為了推進我國農(nóng)業(yè)向更高層次的方向發(fā)展，促進農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化建設(shè)，為此，農(nóng)業(yè)機械的自動化、信息化和智能化的發(fā)展路就具有選擇的必要性。其中，農(nóng)業(yè)機械的自動化可有效減輕勞動力不足的壓力。其次，自動化機械大大降低了學(xué)習(xí)難度，使用的安全性也得以保障。此外，自動化機械也降低了設(shè)備維修成本和機械事故率。因此，農(nóng)業(yè)機械的自動化、信息化和智能化將在很大程度上提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，從而增加農(nóng)民的收入[1]。

2 自動化、信息化、智能化對農(nóng)業(yè)機械化生產(chǎn)的作用

相較于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，過去農(nóng)民都是以鐵器和牲畜犁地進行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動的，生產(chǎn)效率低，且耗時耗力，而隨著社會的進步，機械化生產(chǎn)逐漸在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到普及，以機械工業(yè)化的方式進行耕種作業(yè)，不僅減輕了農(nóng)民生產(chǎn)負擔(dān)，還極大地縮短了工作時間，因此生產(chǎn)效率也得到了有效的提升。雖然機械化解放了農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)力，但其作業(yè)方式依舊較為粗獷，還無法實現(xiàn)精耕細作，產(chǎn)量雖有大幅提升，但農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量依然沒有得到有效提高。這是因為我國的農(nóng)業(yè)機械自動化、信息化和智能化還不完善，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機械在使用過程中還需要進行人為干預(yù)和配合，在一定程度上就會消耗人的精力，有時也不可避免地造成物力和財力的耗費。與此同時，由于勞動者操作的不合規(guī)導(dǎo)致的設(shè)備故障或人員受傷也常有發(fā)生。這些問題都是阻礙我國農(nóng)業(yè)進一步發(fā)展的障礙。為了解決這一系列問題，在政府及相關(guān)技術(shù)人員的努力下，農(nóng)業(yè)機械的自動化、信息化和智能化水平得到了顯著提升。以信息化技術(shù)操控機械作業(yè)，不僅提升了種植作業(yè)的精確度，還提升了操作的安全性。而自動化生產(chǎn)也從根本上提升了勞動效率，節(jié)約了人力、物力和財力，使有限的土地生產(chǎn)率發(fā)揮了最大化的價值。

但不管是過去還是現(xiàn)在，我國土地中的可再生資源和不可再生資源都由于農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)作業(yè)而被消耗著，與此同時，人們生活的環(huán)境也遭到了嚴(yán)重破壞，過度使用化肥等現(xiàn)象致使發(fā)展走向了以環(huán)境為代價的道路。為了避免走先發(fā)展后治理的老路，國家領(lǐng)導(dǎo)人提出了“綠水青山，就是金山銀山”的指導(dǎo)思想，以生態(tài)化發(fā)展，促成生產(chǎn)與環(huán)境的有機結(jié)合。要實現(xiàn)這一目標(biāo)，就要依靠自動化、信息化和智能化的技術(shù)手段，以高新技術(shù)助力農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率提升的同時減少對土地和環(huán)境的消耗，運用節(jié)水、節(jié)電、節(jié)能的設(shè)施，降低農(nóng)作物灌溉的用水量。使用低耗、節(jié)能的設(shè)備降低能源的消耗和對環(huán)境的影響。此外，以智能化的解決方案，根據(jù)農(nóng)作物的實際需要給予相應(yīng)的化肥使用量，降低環(huán)境污染，推進我國綠水青山的愿望達成。

另外，農(nóng)業(yè)機械的自動化、信息化和智能化還可以幫助勞動者更輕松的掌握設(shè)備使用方法，不需要花大量的時間在學(xué)習(xí)和培訓(xùn)上，降低了使用成本。而當(dāng)下社會出現(xiàn)的大量農(nóng)村的年輕人口外出打工，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)勞動人口嚴(yán)重不足的現(xiàn)象，也可通過自動化生產(chǎn)得到有效解決[2]。

鑒于我國農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機械自動化是十分必要的，但實現(xiàn)的過程需要有計劃地一步步進行落實，從當(dāng)前的情況來看，可先在發(fā)達地區(qū)進行試點，并逐步輻射到周邊縣區(qū)。而農(nóng)業(yè)機械自動化的重點在于技術(shù)設(shè)施的更新，尤其是在播種、收割的設(shè)計上要因地制宜，根據(jù)具體情況調(diào)整作業(yè)模式和提高效率，同時，要降低燃油使用率，以電能等清潔能源作為代替，把對環(huán)境的影響降到最低。此外，還要注意設(shè)備的節(jié)能性以及作物生長所需要的陽光、水分、溫度等影響因素方面進行協(xié)調(diào)，實現(xiàn)設(shè)備的智能控制，降低人員的操作負擔(dān)。

3 農(nóng)業(yè)機械自動化、信息化和智能化的發(fā)展措施

我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)已大規(guī)模實現(xiàn)了機械化，但是，大多數(shù)的設(shè)備都比較笨重，操作起來也相對復(fù)雜，因此，要對大型設(shè)備進行加工改造，并通過信息技術(shù)提高機械的效能，同時，要改變機械內(nèi)部的操作系統(tǒng)，使設(shè)備更加易于掌握，降低勞動者的學(xué)習(xí)成本。

我國由于幅員遼闊，地理環(huán)境十分復(fù)雜，要在不同區(qū)域?qū)崿F(xiàn)耕種，就要用不同的生產(chǎn)方式。因此，新設(shè)備的制造不能過于統(tǒng)一，根據(jù)不同的地形特點和土壤成分，要予以相適應(yīng)的設(shè)備進行耕作。因此，要加快研發(fā)創(chuàng)新型、應(yīng)用范圍廣的機械設(shè)備，按照區(qū)域的差異情況制造相應(yīng)的生產(chǎn)工具。同時，要依據(jù)過去設(shè)備存在的缺點和頻繁出現(xiàn)的故障進行深度探討，從而提升新設(shè)備的實用性和運轉(zhuǎn)流暢性。為實現(xiàn)機械的全自動化和高智能化水平，就要加大創(chuàng)新力度，把現(xiàn)有的高科技應(yīng)用到設(shè)備開發(fā)工作中。

目前，我國農(nóng)業(yè)已經(jīng)接近世界發(fā)達國家水平，以雜交水稻為代表的農(nóng)業(yè)生物技術(shù)對此作出了杰出的貢獻，而在農(nóng)業(yè)作物耕種方面，以專家控制系統(tǒng)、現(xiàn)場總線技術(shù)等方面的應(yīng)用上，已經(jīng)達到了世界先進水平。在灌溉這一農(nóng)業(yè)最重要的作業(yè)領(lǐng)域上，也減少了傳統(tǒng)灌溉的陳舊方法，在學(xué)習(xí)其他國家先進灌溉技術(shù)的同時，研發(fā)了自主知識產(chǎn)權(quán)的農(nóng)業(yè)灌溉設(shè)備，并有望在20 年左右的時間內(nèi)，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)灌溉技術(shù)領(lǐng)先水平。此外，還需擴展農(nóng)業(yè)自動化、信息化、智能化的發(fā)展范圍，在農(nóng)藥和化肥的使用方面，進行相關(guān)的基礎(chǔ)科學(xué)研究，以環(huán)境友好為前提，發(fā)展精確對靶噴霧技術(shù)。這種技術(shù)設(shè)備主要是為提高農(nóng)藥使用的達標(biāo)率，通過靶標(biāo)特性和農(nóng)藥霧滴霧化特性、動力特性的匹配耦合，進行精準(zhǔn)化施肥作業(yè)。從實施情況來看，在自動化視覺系統(tǒng)和超聲波技術(shù)上的設(shè)計，對提高噴霧技術(shù)的效率明顯，此外，全球定位系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)方面的使用，使農(nóng)業(yè)信息化水平得以進一步提高，對此，可開展農(nóng)業(yè)監(jiān)測自動導(dǎo)航技術(shù)，以實時監(jiān)控提高生產(chǎn)效率，進而提高農(nóng)業(yè)發(fā)展競爭力。

在農(nóng)作物生產(chǎn)和檢驗環(huán)節(jié)中，可以運用一些自動化、信息化、智能化的檢測方法，很多農(nóng)作物生產(chǎn)后，并不是立刻流入市場，而是經(jīng)過加工生產(chǎn)后再以品牌形式在市場上流通。因此，對于農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量檢測，可以通過計算機的一些功能進行檢驗，主要方法有：圖像處理功能、近紅外勘測、人工嗅覺測試、人工味覺等。如此，不僅工作效率得以提升，還能對農(nóng)產(chǎn)品進行更徹底更深入的檢測。而在檢測的過程中，運用信息技術(shù)還可將農(nóng)產(chǎn)品的數(shù)據(jù)進行收集，以便對農(nóng)產(chǎn)品進行改良。除此之外，在加工流程中，應(yīng)對加工機械設(shè)備的運轉(zhuǎn)流程進行優(yōu)化，強化制造設(shè)施和工藝程序綜合管理，有效提升機器設(shè)施的智能化管理能力，建設(shè)完善的操作體系。

農(nóng)業(yè)是國家發(fā)展的根本，因此更需要政府的大力支持，要實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機械的自動化、信息化和智能化，就需要政府部門照當(dāng)?shù)氐木唧w情況，制定相應(yīng)的發(fā)展策略，針對綠色環(huán)保的新型機械研究進行有力的扶持，加大投入力度，同時敦促研發(fā)團隊保證研發(fā)質(zhì)量，對于有重大貢獻的科學(xué)研發(fā)團隊予以獎勵。與此同時，還要重視與發(fā)達國家在農(nóng)業(yè)發(fā)展方面的交流與學(xué)習(xí)，雖然我國的農(nóng)業(yè)發(fā)展技術(shù)已有了相當(dāng)?shù)某删?，但發(fā)達國家仍有很多值得我們學(xué)習(xí)和借鑒的技術(shù)與經(jīng)驗，其中就包括以美國為代表的大規(guī)模機械化、自動化生產(chǎn)收割作業(yè)流程和以日本為代表的精耕細作農(nóng)業(yè)生產(chǎn)流程。在交流的過程中可以根據(jù)我國各地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展的具體情況進行借鑒和采納，促進農(nóng)業(yè)機械的自動化、信息化和智能化水平的提升。

在重視農(nóng)業(yè)機械的自動化、信息化和智能化發(fā)展的同時，要分步驟、有計劃、有條理地進行推進，將重點放在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中必不可少的環(huán)節(jié)中，例如耕種機的自動化、智能化技術(shù)推進，因地制宜地對工作進行調(diào)整和流程優(yōu)化，緊隨經(jīng)濟發(fā)展的步伐，讓農(nóng)業(yè)機械設(shè)施也要跟上時代的潮流[3]。

4 小結(jié)

隨著技術(shù)的革新，全球都處在高新技術(shù)發(fā)展的熱潮中，農(nóng)業(yè)機械的自動化、信息化和智能化的實現(xiàn)，對于經(jīng)濟的發(fā)展具有必要的前提性，在我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的進程中，自動化和智能化正逐漸的助力于耕種效率提升以及產(chǎn)量的增大，但是在技術(shù)層面上，我國農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化水平與發(fā)達國家仍存在一定的差距。為了趕上全球經(jīng)濟發(fā)展的步伐，就需將農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展放在顯著的地位，通過自動化、信息化和智能化來降低對環(huán)境的污染，減少水資源浪費，同時要提高農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量，滿足我國人民日益增長的需求。因此，需要找到順應(yīng)我國現(xiàn)階段的發(fā)展方針，以科技手段助推農(nóng)業(yè)機械的自動化、信息化和智能化，圍繞可持續(xù)的發(fā)展道路，使我國農(nóng)業(yè)走向繁榮富強的發(fā)展道路。

[1]尚棟.對農(nóng)業(yè)機械自動化與智能化的研究[J].中國設(shè)備工程,2017(23):186-187.

[2]姚春生,何麗虹,陳謙,等.農(nóng)業(yè)機械化信息化融合研究[J].中國農(nóng)機化學(xué)報,2017,38(8):1-8+54.

[3]羅錫文,廖娟,鄒湘軍,等.信息技術(shù)提升農(nóng)業(yè)機械化水平[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報,2016,32(20):1-14.

呂穎利（1982- ），女，漢族，陜西西安人，碩士研究生，講師，研究方向：電氣自動化技術(shù)、通信與信息系統(tǒng)。

F323.3

A

2095-1205(2019)11-34-02

10.3969/j.issn.2095-1205.2019.11.18