王曉英

摘 要：精確農(nóng)業(yè)是現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要方向，精確農(nóng)業(yè)的推廣與實(shí)施能夠有效緩解農(nóng)業(yè)資源不足造成的不良影響和環(huán)境問題，有利于農(nóng)業(yè)的長(zhǎng)久發(fā)展。現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)機(jī)械受到精確農(nóng)業(yè)思想的影響，已經(jīng)在作業(yè)方式和理念上有了很大的進(jìn)步，農(nóng)業(yè)機(jī)械也正以精確農(nóng)業(yè)思想為基礎(chǔ)，向著更加合理和精細(xì)化的方向發(fā)展。

關(guān)鍵詞：精確農(nóng)業(yè);農(nóng)業(yè)機(jī)械;發(fā)展;趨勢(shì)

中圖分類號(hào)：F323.3 ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2019.06.065

隨著社會(huì)科技和經(jīng)濟(jì)水平的不斷進(jìn)步，人們的生活水平不斷提升，對(duì)物質(zhì)的需求量也不斷增長(zhǎng)，但與此同時(shí)，農(nóng)業(yè)的可用耕地在質(zhì)量和面積上都在不斷退化，通過更少的土地來滿足日益增長(zhǎng)的糧食需求已經(jīng)成為了農(nóng)業(yè)工作者面臨的新難題。為緩解土地退化與人口增長(zhǎng)的矛盾，精確農(nóng)業(yè)的概念被廣泛提及并得到了全社會(huì)的高度重視。精確農(nóng)業(yè)的核心理念是利用現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)，合理使用土地資源，從而達(dá)到優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的目的，精確農(nóng)業(yè)的實(shí)施對(duì)于保護(hù)環(huán)境、優(yōu)化耕地土壤結(jié)構(gòu)、節(jié)約農(nóng)業(yè)使用資源等方面也具有重要的作用。在當(dāng)前的農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境大背景下，精確農(nóng)業(yè)已成為未來農(nóng)業(yè)發(fā)展的必經(jīng)之路。

1 精確農(nóng)業(yè)的發(fā)展及理念

為提高糧食產(chǎn)量和減少病蟲害的發(fā)生，現(xiàn)代化的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)必需要使用大量的農(nóng)藥和化肥，盡管有效地保證了糧食的產(chǎn)量，但化學(xué)產(chǎn)品的大量使用，也導(dǎo)致了化肥農(nóng)藥在土壤中的大量聚集，造成了土壤和地下水資源的富營(yíng)養(yǎng)化和藥化，更容易出現(xiàn)土壤的板結(jié)與水土流失問題。土壤品質(zhì)的不斷下降顯著影響了農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量，導(dǎo)致了另類的糧食短缺問題與食品安全問題。在此背景下，急需要將糧食問題、環(huán)境問題以及食品安全問題進(jìn)行統(tǒng)一解決，這也是精確農(nóng)業(yè)的主要目的。

精確農(nóng)業(yè)利用了先進(jìn)的信息和管理系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的資源分配與控制，包括了種子工程技術(shù)、變量施肥技術(shù)、免耕播種技術(shù)、新型灌溉技術(shù)、自動(dòng)測(cè)試監(jiān)控技術(shù)、機(jī)電技術(shù)等多種有利于農(nóng)業(yè)和環(huán)境同步發(fā)展的新技術(shù)，且其包含的技術(shù)內(nèi)容還在不斷的豐富與擴(kuò)展中。這些技術(shù)的存在有力地支撐了現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的理論體系，滿足了低耗、高效、優(yōu)質(zhì)、環(huán)保新要求，同時(shí)能夠顯著降低農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)成本，減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的勞動(dòng)力消耗，精確農(nóng)業(yè)實(shí)施內(nèi)容如圖1所示。精確農(nóng)業(yè)通過改變傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)方式，與先進(jìn)的農(nóng)業(yè)機(jī)械化技術(shù)相結(jié)合，有效實(shí)現(xiàn)了農(nóng)藝?yán)砟钆c農(nóng)機(jī)技術(shù)的融合，不僅有利于提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量，還能促進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量的提升。因此，我國(guó)在“九五”期間開始研究開發(fā)精確農(nóng)業(yè)相關(guān)技術(shù)，并開始向國(guó)際化的先進(jìn)技術(shù)和理念學(xué)習(xí)，經(jīng)過近十年的不懈努力，在國(guó)家“十五”農(nóng)業(yè)科技計(jì)劃和 863 農(nóng)業(yè)高新技術(shù)研究計(jì)劃的實(shí)施過程中，我國(guó)的精確農(nóng)業(yè)相關(guān)技術(shù)研究與推廣都取得了顯著的進(jìn)步。

2 精確農(nóng)業(yè)對(duì)農(nóng)機(jī)產(chǎn)生的影響

2.1 農(nóng)業(yè)機(jī)械的變化

隨著精確農(nóng)業(yè)的思想越來越被社會(huì)所接受，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)受其影響也趨向于精細(xì)化發(fā)展，現(xiàn)代化的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可以利用地理信息系統(tǒng)和GPS技術(shù)實(shí)現(xiàn)快捷的信息采集和空間上的分析預(yù)測(cè)與數(shù)據(jù)記錄，方便了農(nóng)業(yè)發(fā)展向科學(xué)的方向規(guī)劃。受到精確農(nóng)業(yè)思想的影響，農(nóng)業(yè)機(jī)械的相關(guān)技術(shù)也開始向著精細(xì)化和智能化方向發(fā)展。

近30年來，我國(guó)的耕種收綜合機(jī)械化水平得到了快速提升，截至2017年，我國(guó)主要農(nóng)作物綜合機(jī)械化作業(yè)率超過了80%以上，關(guān)于精確農(nóng)業(yè)方面的機(jī)械化新技術(shù)，我國(guó)政府和相關(guān)科研機(jī)構(gòu)也加大了技術(shù)的研發(fā)力度，精確農(nóng)業(yè)要求農(nóng)業(yè)機(jī)械具備精確施肥、精確播種、節(jié)水灌溉、土壤優(yōu)化、秸稈利用等多種現(xiàn)代化功能，現(xiàn)代化的農(nóng)業(yè)機(jī)械成為了精確農(nóng)業(yè)實(shí)施最重要的保證。同時(shí)農(nóng)業(yè)機(jī)械的相關(guān)功能向著精確化方向發(fā)展，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)創(chuàng)造了更好的基礎(chǔ)條件，促使農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量和農(nóng)業(yè)資源的利用率進(jìn)一步提高。

農(nóng)業(yè)機(jī)械功能精細(xì)化的要求離不開智能化與自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，農(nóng)業(yè)機(jī)械能夠?qū)崿F(xiàn)控制和生產(chǎn)效率的大幅提升，由于體力勞動(dòng)逐漸被排除，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)正變得越來越輕松。

2.2 農(nóng)機(jī)技術(shù)普及的阻礙因素

（1）農(nóng)民對(duì)精確農(nóng)業(yè)和先進(jìn)農(nóng)機(jī)的認(rèn)識(shí)仍有待提高。由于我國(guó)農(nóng)村地區(qū)的人口老齡化問題嚴(yán)重，35歲以下的青壯年人群大量進(jìn)城務(wù)工，實(shí)際參與生產(chǎn)的農(nóng)民中年以上人群占了很大比例，受限于多年的勞動(dòng)生產(chǎn)慣性思維，其對(duì)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的認(rèn)可十分牢固，導(dǎo)致對(duì)精確農(nóng)業(yè)和先進(jìn)農(nóng)機(jī)技術(shù)的認(rèn)可和接受過程十分緩慢。

（2）農(nóng)村地區(qū)的土地經(jīng)營(yíng)模式亟待改進(jìn)。我國(guó)農(nóng)村地區(qū)的土地分割問題比較嚴(yán)重，導(dǎo)致出現(xiàn)農(nóng)村地區(qū)土地不連片的問題。這不利于大型的先進(jìn)農(nóng)機(jī)進(jìn)行耕作和收獲，使很多先進(jìn)的思想和技術(shù)的實(shí)施只局限于農(nóng)機(jī)合作社及農(nóng)場(chǎng)化經(jīng)營(yíng)的大面積農(nóng)田，普及率提升緩慢。

（3）相關(guān)政策和支持力度仍需加大。盡管近年來國(guó)家對(duì)精確農(nóng)業(yè)和綠色農(nóng)業(yè)相關(guān)的生產(chǎn)勞動(dòng)給予了一定的政策傾斜，深松作業(yè)及免耕播種等作業(yè)在一定程度上得到了作業(yè)補(bǔ)貼的支持。但相對(duì)于廣泛的精確農(nóng)業(yè)內(nèi)涵和眾多的農(nóng)業(yè)機(jī)型，采用精確農(nóng)業(yè)技術(shù)的農(nóng)機(jī)與普通農(nóng)機(jī)在購置補(bǔ)貼和作業(yè)過程方面相比，獲得的政策幫助仍不明顯，不利于精確農(nóng)業(yè)技術(shù)的推廣與普及。

（4）綜合性高素質(zhì)研發(fā)人員短缺。與國(guó)外同類機(jī)型相比，我國(guó)的農(nóng)業(yè)機(jī)械在技術(shù)先進(jìn)程度上還十分落后，由于國(guó)外先進(jìn)機(jī)型對(duì)關(guān)鍵技術(shù)采取了嚴(yán)格的保密措施，我國(guó)農(nóng)機(jī)技術(shù)想要快速發(fā)展必須依賴于自主研發(fā)，但相關(guān)綜合性高技術(shù)人才仍相對(duì)緊缺。

3 新型農(nóng)機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)

（1）農(nóng)業(yè)機(jī)械的研發(fā)更加貼合本國(guó)國(guó)情。我國(guó)現(xiàn)階段使用的很多農(nóng)業(yè)機(jī)械都是參照國(guó)外的成熟機(jī)型仿制生產(chǎn)的，盡管在技術(shù)研發(fā)的過程中省去了很多工作，但在實(shí)際作業(yè)中卻常常出現(xiàn)水土不服的問題。隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械受精確農(nóng)業(yè)思想的影響，新型高技術(shù)農(nóng)機(jī)具的研發(fā)速度正在加快，由于我國(guó)具體情況與國(guó)外農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)區(qū)域存在很大不同，因此，在參照國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的同時(shí)，必須結(jié)合我國(guó)自身特點(diǎn)，因地制宜的合理開發(fā)，才能保證新型農(nóng)機(jī)真正達(dá)到精確農(nóng)業(yè)的實(shí)際要求。

（2）農(nóng)業(yè)機(jī)械的品種更加豐富，適用范圍更大。現(xiàn)階段我國(guó)使用的指定功能農(nóng)業(yè)機(jī)械結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)類似，品種較為單一，不能完全滿足不同地區(qū)、不同品種農(nóng)作物的使用要求。同時(shí)，農(nóng)業(yè)機(jī)械化的普及和精確農(nóng)業(yè)的推廣，難點(diǎn)并不在于集中經(jīng)營(yíng)和農(nóng)場(chǎng)化經(jīng)營(yíng)這些大規(guī)模經(jīng)營(yíng)情況，面對(duì)經(jīng)濟(jì)條件不佳、小規(guī)模經(jīng)營(yíng)的農(nóng)民，通過農(nóng)業(yè)機(jī)械的品種細(xì)化和有針對(duì)性的設(shè)計(jì)，也能夠促進(jìn)精確農(nóng)業(yè)和先進(jìn)農(nóng)機(jī)更廣泛的使用和普及。

（3）先進(jìn)技術(shù)的合理使用得到加強(qiáng)?，F(xiàn)階段使用的農(nóng)業(yè)機(jī)械在功能上基本上能夠滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的使用要求，但我國(guó)生產(chǎn)和制造的農(nóng)業(yè)機(jī)械總體上偏向粗放。往往只重視機(jī)械方面的設(shè)計(jì)和優(yōu)化，對(duì)于操作便捷性、人機(jī)工程學(xué)，以及通過先進(jìn)的液壓、控制、定位、監(jiān)測(cè)等技術(shù)來提高農(nóng)機(jī)整體的作業(yè)質(zhì)量和駕駛員舒適性等方面仍缺乏重視。隨著精確農(nóng)業(yè)的普及，農(nóng)業(yè)機(jī)械的設(shè)計(jì)應(yīng)向著高技術(shù)和高精確性方向發(fā)展，農(nóng)機(jī)廠家也應(yīng)該在原有的機(jī)械和電子研究人員基礎(chǔ)上，增加適當(dāng)其他先進(jìn)學(xué)科和技術(shù)方面的專業(yè)研發(fā)人員，以滿足精確農(nóng)業(yè)對(duì)農(nóng)機(jī)的相關(guān)要求。

（4）重視資源的有效利用與節(jié)約。在我國(guó)長(zhǎng)久的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，對(duì)于水、土壤、燃料等資源的有效利用并不重視，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)只關(guān)注作物本身的收成。在精確農(nóng)業(yè)的影響下，農(nóng)業(yè)機(jī)械在作業(yè)方式規(guī)劃方面的科學(xué)性有了顯著的提升，這會(huì)促進(jìn)多項(xiàng)資源的有效節(jié)約與利用。以大型植保機(jī)械為例，通過科學(xué)的規(guī)劃作業(yè)路線顯著提升了噴藥機(jī)的工作效率，噴藥機(jī)按照合理的方式勻速行駛，既有利于燃油的節(jié)約，還能提高噴藥的均勻程度，加之變量噴藥技術(shù)和高霧化噴頭技術(shù)的使用，使農(nóng)藥的使用達(dá)到高效精準(zhǔn)的程度，降低了農(nóng)藥使用中的浪費(fèi)問題，同時(shí)保證了農(nóng)產(chǎn)品的安全。

（5）向環(huán)境保護(hù)和綠色農(nóng)業(yè)方向發(fā)展?；适俏覈?guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要污染源，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的化肥使用量長(zhǎng)期處于嚴(yán)重超量狀態(tài)，這主要是由于粗放型的施肥方式導(dǎo)致的?，F(xiàn)階段的很多施肥過程無法對(duì)化肥進(jìn)行有效的覆蓋，也無法保證施肥位置和使用量的精確性，導(dǎo)致化肥在施肥后很大一部分比例被降水沖走或被日曬揮發(fā)，加之施肥位置的不精確，導(dǎo)致利用率也被降低。精確農(nóng)業(yè)下的施肥作業(yè)，不僅會(huì)提高排肥裝置和排肥量控制的精確程度，而且會(huì)加強(qiáng)推廣化肥深施、液態(tài)肥施加等農(nóng)藝技術(shù)，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)更為綠色環(huán)保。

4 結(jié)語

近年來，精確農(nóng)業(yè)思想普及速度在加快，與之符合的新型農(nóng)業(yè)機(jī)械研發(fā)力度在加大，在受到農(nóng)民和農(nóng)機(jī)研究人員的廣泛認(rèn)可的同時(shí)，如何利用現(xiàn)有的科學(xué)技術(shù)使精確農(nóng)業(yè)背景下的的農(nóng)機(jī)技術(shù)和農(nóng)機(jī)適應(yīng)能力得到更顯著的提升，是農(nóng)機(jī)發(fā)展必須要面對(duì)的問題。

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