農業(yè)機械自動化在現(xiàn)代農業(yè)中的運用研究

隨著現(xiàn)代社會經濟的快速發(fā)展和生產生活水平的日益提升，農業(yè)機械自動化已經逐漸成為中國農業(yè)現(xiàn)代化的重要保障，對于農業(yè)經濟的發(fā)展特別是農業(yè)生產效率的提升起著至關重要的作用。然而，受到地方經濟、人才以及觀念等因素影響，農業(yè)機械自動化在中國一些地區(qū)的推廣應用還沒有達到預期的效果，對于現(xiàn)代農業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展帶來了不利的影響。因此，有必要對農業(yè)機械自動化在現(xiàn)代農業(yè)中的價值和應用進行研究，對現(xiàn)代農業(yè)生產進行深入剖析，從而為改進和提高農業(yè)生產水平提供更為有價值的借鑒與參考。1農業(yè)機械自動化的基本概念所謂農業(yè)機械自動化，指的是在現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、智能化等信息化發(fā)展的背景下，將信息技術特別是遠程控制、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析等，融入到農業(yè)機械的生產實踐中，從而更加精準地進行生產監(jiān)管，更加高效地從事農業(yè)生產。當前，在現(xiàn)代農業(yè)生產技術中，機械的自動化是應用價值最高的技術，可以有效降低農業(yè)生產人員的從業(yè)難度，提高單位時間內的生產效率，使農業(yè)生產條件得到切實地改善，有效應對當前農業(yè)勞動力不足的問題。從中國當前農村發(fā)展的現(xiàn)狀和農業(yè)生產的情況來看，農業(yè)機械自動化是滿足新時期農業(yè)高質高效生產的重要保障。隨著中國城市化進程的不斷推進，農村勞動力特別是青壯年勞動力流失現(xiàn)象十分嚴重，農業(yè)生產主要依賴少量的青壯年和大量的老年人、婦女等群體，傳統(tǒng)勞作方式已經難以滿足現(xiàn)代農業(yè)生產的實際需要。農業(yè)機械自動化，一方面可以有效緩解勞動力整體不足的問題，讓人數(shù)有限的青壯年勞動力可以發(fā)揮自身的智慧和技術優(yōu)勢，以少量的人力來進行大規(guī)模的農業(yè)機械管理與操作，從而有效提升農業(yè)生產效率，減少單位耕地面積的勞作時間；另一方面可以有效降低農業(yè)生產的技術難度和體力需求，使體力有限的老年人和婦女、少年也能夠在相對安全的環(huán)境下，操作農業(yè)機械進行相應的農業(yè)生產活動。此外，農業(yè)機械自動化還可以為農業(yè)生產信息化夯實基礎，通過全方位、自動化的監(jiān)控，并將監(jiān)控、操作所獲取的信息轉化成為系統(tǒng)管理的數(shù)據(jù)，從而逐步實現(xiàn)農業(yè)生產的智能化管理。2中國農業(yè)機械自動化的實施現(xiàn)狀中國始終重視農業(yè)生產的發(fā)展和農業(yè)技術的提升，機械自動化在許多地區(qū)已經得到了一定程度地應用，但從整體情況看，中國目前的農業(yè)機械自動化水平仍然處于初級階段，與發(fā)達國家相比還存在著較大的差距。2.1農業(yè)機械設備的整體技術水平不高目前，中國大多數(shù)農業(yè)地區(qū)都或多或少地引入了機械設備進行農業(yè)生產，但無論是設備本身的功能還是農民的操作應用，都還處于較為落后的水平，沒有真正達到機械自動化的先進水平。特別是農業(yè)機械的技術設計上，科技含量還比較低，絕大多數(shù)的機械設備與傳統(tǒng)機械相比，只是適當?shù)剡M行了功能增加或者融合，并沒有形成自動化生產的一整套體系。例如，魯科牌蔥姜收獲機是中國目前較為先進的蔥姜收獲機械設備，與傳統(tǒng)人工收獲相對具有自動振土并且省時、省力等優(yōu)勢，但從技術設計上看只不過是蔥姜收獲與培土、施肥、播種等功能的結合體，其整體技術與信息化、大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)等新興技術沒有任何關聯(lián)，自動化水平與現(xiàn)代農業(yè)的生產需求相比還有較大的差距。2.2農業(yè)機械自動化的區(qū)域發(fā)展不均衡中國是一個傳統(tǒng)的農業(yè)大國，農業(yè)生產遍及全國各地。然而，從農業(yè)生產現(xiàn)代化水平來看，東部地區(qū)特別是東南沿海地區(qū)的自動化水平較高，而中西部地區(qū)的農業(yè)生產水平還處于相對落后的階段。尤其是在西部地區(qū)，農民的經濟條件普遍較差，在農業(yè)機械方面的購買力不足，農民對于機械自動化的認知也不足，即使政府給予了大量的機械補貼，仍然有許多農民不愿意或者沒能力購買現(xiàn)代化的機械設備。例如，唐山寶民公司生產的秸稈打包機，能夠進行自動化地秸稈收割和打捆，但其12萬元的售價對于西部農村地區(qū)來說卻是一戶農民數(shù)年的收入，導致當?shù)剞r民仍然依賴于人工收集秸稈，甚至不惜冒著違法的風險進行就地焚燒。2.3農業(yè)生產規(guī)模化發(fā)展不足農業(yè)機械自動化，與農業(yè)生產的規(guī)模化有著不可分割的關聯(lián)性。由于農業(yè)機械特別是自動化機械的成本較高，農業(yè)生產人員必須要擁有極大規(guī)模的生產需求，才能夠獲得相對應的利潤，使農業(yè)生產進入良性循環(huán)狀態(tài)。然而，中國許多地區(qū)的農業(yè)生產仍然沒有擺脫傳統(tǒng)的小農經濟模式，每一戶農民承包的土地相對有限，農業(yè)機械自動化的優(yōu)勢并不能夠得到很好地體現(xiàn)，反而在成本分攤時呈現(xiàn)出明顯的劣勢。當前，在多數(shù)農村地區(qū)，農業(yè)機械自動化主要是通過外包的方式，即由一名農戶購買農業(yè)機械，其周邊的農戶在特定時期租用其機械甚至操作人員進行收割、播種等生產活動。這種土地、機械相分離的模式，造成農業(yè)機械管理的分散化，不利于自動化管理的統(tǒng)籌。3農業(yè)機械自動化的實踐運用及其發(fā)展趨勢現(xiàn)代農業(yè)中的農業(yè)機械自動化，不僅僅是農業(yè)機械的自動生產和遠程操控，更重要的是加強農業(yè)機械的數(shù)據(jù)采集和體系建設，使農業(yè)生產進入大數(shù)據(jù)、智能化發(fā)展的新時代。3.1機械設備的自動化操作在現(xiàn)代農業(yè)中，農業(yè)機械自動化首先應當體現(xiàn)在自動化操作方面，都將自動化以及遠程操控技術融入到機械設備的運用當中，可以大幅減少農業(yè)生產對于人力資源的需求，并且有效提升農業(yè)生產的效率，提高生產過程的安全性。當前，自動化程度較高的農業(yè)機械生產活動包括播種、除草、施肥、灌溉、翻土、收割等各個方面，特別是在農業(yè)灌溉方面，一些農業(yè)機械設備已經能夠實現(xiàn)排水灌溉的全自動操作。具體來說，就是農民將灌溉機械安裝在農田當中，并設定好相應的灌溉時間、水量和灌溉方式，由機械設備自動進行定時定量的灌溉，從而大幅減輕農民的工作負擔。隨著自動化技術的進一步發(fā)展，自動化灌溉機械還可以引入溫、濕度傳感監(jiān)測、大數(shù)據(jù)分析計算等技術，對當?shù)氐慕涤炅俊⒖諝夂屯寥乐械暮康拳h(huán)境數(shù)據(jù)進行24h不間斷地監(jiān)測，采集相關的數(shù)據(jù)并進行科學測算，進而對灌溉時間和水量進行適當?shù)恼{整，從而更加精準、科學地進行灌溉，既避免了水資源的浪費，同時又能夠保證農作物得到最大程度地灌溉。3.2農業(yè)生產的自動化監(jiān)測農業(yè)機械自動化與傳統(tǒng)農業(yè)生產技術之間的最大區(qū)別，在于機械設備不再是簡單、孤立的農業(yè)生產輔助設備，而是能夠實現(xiàn)對農業(yè)生產全過程乃至對一個地區(qū)農業(yè)生產全貎進行監(jiān)測和管理的現(xiàn)代技術。農業(yè)機械自動化的核心，并不是農業(yè)機械，而是組織和管理自動化生產的計算機設備。通過對農業(yè)機械進行遠程自動操作，計算機不僅可以按照既定的程序進行機械操控，還能夠利用機械設備上的傳感器進行生產過程中信息和數(shù)據(jù)收集，從而對農業(yè)生產的全流程進行監(jiān)測。例如，在溫室管理過程中，農業(yè)生產人員可以在大棚中設置必要的圖像傳感設備和溫度、濕度監(jiān)測設備，從農作物播種時起對其生長的每一個環(huán)節(jié)進行自動化監(jiān)測，實時掌握農作物的生長環(huán)境，并通過調節(jié)溫室設備等方式對環(huán)境進行智能調節(jié)，使農作物始終處于最為適宜的生長環(huán)境中。而圖像傳感設備和后端數(shù)據(jù)分析技術的運用，可以更加精準地監(jiān)測每一株農作物的成熟情況，從而能夠收獲到處于最優(yōu)狀態(tài)的農產品。除了對農業(yè)生產本身的活動進行監(jiān)測外，農業(yè)生產人員還可以運用氣象監(jiān)測設備，對農業(yè)生產的周邊環(huán)境如土壤、氣候等進行更加廣泛的信息監(jiān)測，并將監(jiān)測到的數(shù)據(jù)信息反饋到后臺的農業(yè)生產人員或者專門的管理人員，必要時還可以自動進行農業(yè)生產環(huán)境的調整，使其能夠更好地適應周邊環(huán)境的急劇變化。3.3農業(yè)產品的自動化檢測在現(xiàn)代農業(yè)中，人們越來越重視農產品的質量和品質，優(yōu)質農產品的品牌價值日益凸顯，而在品牌塑造和維系過程中，農產品的品質檢測無疑是非常重要的環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的農產品檢測，往往需要投入大量的人力和物力，并且只能對部分產品進行抽樣檢測，導致優(yōu)質農產品的價格比同類普通產品要高得多，并且仍然可能存在不合格產品混入的情形，時不時地造成農業(yè)生產的負面影響。通過將機械自動化技術引入農產品檢測環(huán)節(jié)，研發(fā)自動檢測與包裝的機械設備，可以實現(xiàn)對農產品全面、高效地質量檢測，并對符合品質標準的產品進行同步包裝，從而最大限度地提高了產品檢測的效率。例如，通過研發(fā)智能制茶機，通過將優(yōu)質茶葉的色、味等信息編制成檢測程序，自動對茶葉進行品質檢測，并對檢測過關的產品進行軋制，從而快速生產出優(yōu)質的茶葉產品。除了對現(xiàn)有產品進行品質檢測外，農業(yè)機械自動化技術還可以對檢測過程中采集的農產品信息進行數(shù)據(jù)化處理，并反饋至農業(yè)生產的前端，使農業(yè)生產人員能夠了解到優(yōu)質農產品的生產環(huán)境，不斷提升農業(yè)生產的質量，從而促進現(xiàn)代農業(yè)產業(yè)結構的轉型和升級，為農業(yè)經濟的創(chuàng)新發(fā)展奠定更加堅實的基礎。3.4農業(yè)機械的自動化管理隨著現(xiàn)代農業(yè)生產技術的不斷進步，農業(yè)機械自動化將逐漸由單一機械的自動化操作，向整體農業(yè)生產機械的自動化管理轉變。首先，農業(yè)機械管理人員可以基于計算機、網(wǎng)絡技術和視覺圖像技術等，通過后臺終端對所轄的機械設備進行全面監(jiān)控，實時了解和掌握機械設備的運行狀態(tài)，及時排查、發(fā)現(xiàn)和處理機械設備在運用過程中的故障問題。在此基礎上，管理人員可以根據(jù)農業(yè)機械設備的生產數(shù)據(jù)，遠程記錄并分析研判農業(yè)生產的具體情況，對機械設備的相關參數(shù)和操作程序進行相應的調整和優(yōu)化，使機械設備的自動化操控更加契合當?shù)剞r業(yè)生產的實際情況，甚至可以提前預判好農業(yè)生產的排水灌溉、施肥除蟲、收割翻土等工作，由機械設備自動、有序地完成農業(yè)生產任務，減少人工監(jiān)測和管理的時間和成本支出，使農業(yè)生產真正進入自動化、智能化的新發(fā)展階段。農業(yè)機械自動化，是現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展的必由之路，也是促進和提高中國農業(yè)生產質量和效率的重要保障，對于農業(yè)現(xiàn)代化的深入發(fā)展有著不可替代的意義和價值。從目前情況看，中國農業(yè)機械自動化的水平還處于相對較低的階段，農業(yè)機械的自動化理念與技術都還有著較大的發(fā)展空間，與“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下的智能化運用還具有