朱文軒

摘 要 我國是世界上主要的農業(yè)大國，在農業(yè)發(fā)展進程中，要積極加強機械自動化技術的應用，提高農業(yè)生產效率和能力。農業(yè)機械自動化趨勢引領了農業(yè)領域的改革，全面提升了農業(yè)作業(yè)水平?；诖耍瑢r機自動化在農業(yè)領域的應用情況進行闡述，提高農機自動化的整體水平。

關鍵詞 農業(yè)領域;機械自動化;農業(yè)管理;系統(tǒng)控制

中圖分類號：S23 文獻標志碼：C DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2021.30.099

農業(yè)機械自動化在農業(yè)領域的應用和發(fā)展都有廣闊的空間。通過在農業(yè)生產、農業(yè)管理、農業(yè)排灌及農機改良中應用農業(yè)機械自動化，為農業(yè)的健康穩(wěn)健發(fā)展提供積極的驅動力。

1 農業(yè)機械自動化在現代農業(yè)中的應用途徑

1.1 農機自動化在農業(yè)生產中的應用

1.1.1 播種過程的機械自動化

農機自動化在農業(yè)生產中被廣泛應用，在農業(yè)播種過程中，自動化播種機械可以顯著改善傳統(tǒng)農業(yè)生產中存在的問題。農業(yè)生產者可以駕駛播種機實現高效自動播種，在播種效率大大提升的同時，播種質量也得到了保證。人工播種時，受播種人員技術、經驗等方面因素的影響，播種的質量不盡相同。如播種深度、播種間距等都無法全面統(tǒng)一[1]。在自動化播種機械的輔助下，利用自動化控制系統(tǒng)，設置好具體的播種參數，播種機械就能夠嚴格按照設定的參數完成相應的作業(yè)，實現精確化播種目標。

1.1.2 施肥過程的機械自動化

施肥是農業(yè)生產的重要環(huán)節(jié)，在農作物整個生長期內，要根據農作物的種類，生長情況及環(huán)境條件來進行科學施肥。在施工過程中，采用農機自動化方式可以依據種植面積、農作物密度等因素，合理計算出最佳的施肥量和施肥間隔，提高了農作物施肥的整體效果。在利用農機自動化技術施肥時，可以高效控制施肥情況，規(guī)避傳統(tǒng)人工施肥對施工量掌握不好而施肥過多或過少的情況。另外，自動化機械施肥可以顯著提高肥料的施用均勻性，保證肥料能覆蓋于整個農業(yè)種植區(qū)域[2]。自動化施肥機械目前有操作式和遠程控制式等不同類型。操作式自動化機械在施肥過程中更為靈活，可以根據農作物實際情況進行及時調整。遠程控制式的自動化施肥方式主要采用自動化無人機，在自動化無人機上搭載自動施肥裝置，通過遠程控制無人機勻速飛過農作物種植區(qū)進行自動噴灑，從而完成施肥。

1.1.3 收割過程的機械自動化

農作物收割往往采用人工方式，以致農業(yè)收割效率難以顯著提升，對農業(yè)生產者人數的要求也較高，并且農作物收割時期有限，需要快速收割，避免對農作物質量造成影響。農業(yè)機械自動化技術能很好地解決此問題。自動化收割機械可以基于信息自動化技術，對待收割的農作物區(qū)域進行自動探測，并將探測數據通過感應裝置反饋給自動化控制系統(tǒng)，系統(tǒng)基于收到的信息數據進行分析和處理，最終形成科學的收割方案[3]。自動化收割機械會按照收割方案進行作業(yè)，對農作物區(qū)域進行有序收割。自動化收割過程非常高效，收割機械會沿著收割路線運行，不會遺漏農作物區(qū)域。有了自動化收割機械的助力，只需要很少的人力就能快速完成大面積農作物的收割工作，大大提高了收割效率。

1.2 農機自動化在農業(yè)管理中的應用

農業(yè)機械自動化在農業(yè)管理中也有很大的應用價值，農業(yè)管理貫穿于整個農業(yè)生產周期，在現代農業(yè)領域，要想提高農作物質量或打破自然種植條件的限制，就需要人工控制農作物生長的溫度、濕度和光照等，還要對農作物生長情況進行全面的監(jiān)測，這些工作都可以依托自動化農機裝置來完成。在溫室種植技術中，自動化機械設備的應用非常廣泛，在溫室中安裝自動化控制和監(jiān)測裝置，能夠幫助農業(yè)生產者及時準確地掌握農作物情況。通過自動化設備可以24 h不間斷采集農作物生長和環(huán)境等方面的數據，這些數據在自動化技術支持下可以有效傳輸反饋到自動化控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)經過數據分析得到農作物生長狀況，并與自動化管理系統(tǒng)中的正常數值進行對比，可以使農業(yè)生產者及時掌握農作物生長中的偏差和問題，如生長緩慢、病蟲害等，并進行問題原因的查找和分析，通過溫度、光照及農藥噴灑等自動化控制方式進行處理[4]。在農作物管理時，可以通過設定執(zhí)行指令和目標等，讓自動化裝置在無人狀態(tài)下仍然能夠正常運行。在溫室中，自動傳感裝置若監(jiān)測到土壤和空氣中的水分含量低于正常指標，自動化控制系統(tǒng)會調取澆水指令，裝置接收到這個指令后會自動進行澆水操作，從而使農作物管理更加科學高效。

1.3 農機自動化在農業(yè)排灌中的應用

農機自動化在排水和灌溉方面也能產生很好的效果。做好農作物的科學灌溉和有效排水，是保證農作物健康生長的基礎。在排水系統(tǒng)方面可以利用自動化機械技術，在水源和農業(yè)區(qū)域之間建立聯系，基于自動灌溉需要設定灌溉時間和灌溉量，自動完成具體的灌溉操作。灌溉系統(tǒng)定時自動從水源處進行抽水和輸送，并通過灌溉噴頭向農作物進行澆灌。噴頭裝置也可以應用自動化技術對噴灑的覆蓋區(qū)域進行自動調整。當自動化灌溉系統(tǒng)監(jiān)測到灌溉區(qū)域發(fā)生重疊時，便自動進行調整，既滿足農作物的灌溉需求，又能夠實現水資源節(jié)約目的[5]。在農作物排水系統(tǒng)應用方面，農機自動化能夠提高排水效率。農作物排水需要科學合理地開展，既保證有足夠的水量滲入土壤被農作物根系吸收，又要避免過多的水量積聚，造成農作物根系腐爛。排水系統(tǒng)會自動檢測土壤中的水分含量，并由此來確定排水時間。

1.4 農機自動化在農機一體化系統(tǒng)中的應用

農機自動化機械技術日趨成熟，在農業(yè)領域的應用中可以實現農業(yè)機械的全面改良。農機自動化技術為農機發(fā)展提供了新的思考方向，并將科學技術與農業(yè)生產進行了密切的關聯。在農業(yè)機械研發(fā)方面，可以優(yōu)化和完善思路，對傳統(tǒng)農業(yè)機械作業(yè)模式進行改進。傳統(tǒng)的農機作業(yè)中，農機功能單一，無法形成較好的一體化作業(yè)模式。在農機自動化技術應用中，通過將不同類型的農業(yè)機械通過自動化控制系統(tǒng)進行關聯，使之成為一個統(tǒng)一的作業(yè)整體，可以提高農業(yè)生產作業(yè)的一體化水平[6]。一體化自動農機可以協(xié)調好各種具體的作業(yè)內容，如自動化翻地機械運行時，自動化播種機械根據自動化控制系統(tǒng)反饋的信息自動跟隨進行播種作業(yè)。在自動化機械發(fā)展基礎上，使農業(yè)機械性能得到極大的提升，對農業(yè)領域的發(fā)展也起到積極的推動作用。

2 農業(yè)機械自動化在現代農業(yè)中的發(fā)展前景

2.1 智能自動化機械發(fā)展

農業(yè)機械自動化的發(fā)展需要結合現代科學技術，將自動化技術與智能技術進行結合。現有的自動化機械技術只能按照既定的參數設置來完成指定的農業(yè)作業(yè)，但是農業(yè)作業(yè)中經常會遇到一些突發(fā)情況，如在使用自動化無人機進行遠程控制噴灑農藥時，遇到不連片的農業(yè)種植區(qū)域，或種植區(qū)域按照不同農作物分別耕種，區(qū)域出現交叉間隔情況時，就難以利用自動化機械來進行智能判斷和農藥噴灑方案的調整。在農業(yè)發(fā)展過程中，需要基于農機自動化技術的優(yōu)化，將智能體系與自動化系統(tǒng)結合[7]。在自動化控制系統(tǒng)中增加智能分析模塊，通過對采集到的農業(yè)數據進行分析處理，以智能方式來進行農業(yè)生產作業(yè)方面的設計。當面對更為復雜的農作物區(qū)域時，智能模塊會通過智能分析結果改變自動化系統(tǒng)的作業(yè)指令，基于模擬人類思維方式對于不連片區(qū)域關閉農藥噴灑作業(yè)，到達有農作物的區(qū)域后重新開啟農藥噴灑裝置等。智能自動化技術還可以進行無人控制模式下的智能分析，根據傳感器獲取的農作物數據判斷農作物類型和生長期等要素，進而對農藥類型、濃度等進行調整，保證農藥噴灑與農作物生產相匹配。

2.2 視覺自動化機械發(fā)展

農業(yè)自動化技術要進行優(yōu)化升級，就要以現代農業(yè)發(fā)展方向為目標，通過對農業(yè)生產作業(yè)的充分研究對現有的自動化機械進行改良。農業(yè)視覺技術是自動化機械發(fā)展的重要趨勢，在視覺技術應用中可以解決農業(yè)生產作業(yè)的定位、精確化操作、圖像處理等問題。農業(yè)自動化機械模式較為成熟，可以應用機器人替代人工完成一些具體性、細節(jié)性的工作，不僅包括傳統(tǒng)的農業(yè)作業(yè)，還包括農業(yè)管理、監(jiān)控等多個方面。農業(yè)機器人要想完成上述任務，就需要利用計算機視覺技術構建模擬人類視神經網絡的系統(tǒng)，通過視覺技術進行圖像獲取和分析，對圖像中的異常情況進行自動提取，從而提升整體性的自動化農業(yè)實踐水平。

3 結語

農業(yè)機械自動化代表著現代農業(yè)中科學技術的全面應用。農業(yè)機械自動化能突破傳統(tǒng)農業(yè)依賴人工作業(yè)的局限，讓機械發(fā)揮更大的價值，推動農業(yè)生產效率的提升，因此，需要相關人員進行更深一步的研究，推進我國現代化農業(yè)發(fā)展進程。

參考文獻：

[1] 李祥龍.農業(yè)機械自動化在現代農業(yè)中的應用與發(fā)展分析[J]南方農機，2020，51（10）：27.

[2] 鄧文剛，陳慧敏，高剛毅.農業(yè)機械自動化在現代農業(yè)中的應用與發(fā)展趨勢[J].南方農機，2020，51（3）：239.

[3] 張紀青.農業(yè)機械自動化在現代農業(yè)中的應用與發(fā)展[J].數碼設計，2019（10）：258-259.

[4] 王敬平.農業(yè)機械自動化在現代農業(yè)中的應用與發(fā)展[J].農機使用與維修，2019（5）：93.

[5] 戴津婧，翁曉星，趙晉，等.農業(yè)機械自動化在現代農業(yè)中的應用與發(fā)展分析[J].科學與信息化，2019（19）：135.

[6] 李曉瑋.淺談農業(yè)機械自動化在現代農業(yè)中的應用與發(fā)展[J].農民致富之友，2019（14）：119.

[7] 吳軍萬.機械工程自動化中的農業(yè)智能化技術研究[J].工程技術研究，2020，5（3）：267-268.

（責任編輯：劉寧寧）