農業(yè)機械自動化在現(xiàn)代農業(yè)中的應用分析

史 策

(北大荒集團黑龍江二道河農場有限公司，黑龍江 富錦 156330)

0 引言

作為一個傳統(tǒng)的農業(yè)大國，農業(yè)在國民經濟中占據(jù)重要的基礎地位。當前我國農業(yè)生產效率和水平相較以往已經有了很大提升，其中很大一部分都要歸功于農機自動化的應用。與人工生產方式相比，農業(yè)機械可以更加快速、高效地完成各項農業(yè)生產環(huán)節(jié)，提升農業(yè)生產效率，對于促進農業(yè)可持續(xù)發(fā)展、保障我國糧食安全，加快我國農業(yè)現(xiàn)代化進程提供了強有力支撐。農機自動化是采用自動化的農業(yè)機械來代替人力完成農業(yè)生產的各個環(huán)節(jié)，包括種植、灌溉、收割、運輸?shù)?，其應用改變了傳統(tǒng)人工種植模式，促進了農業(yè)生產的效率和規(guī)?；?，為農業(yè)生產方式和產業(yè)結構的轉變起到了決定性作用。因此，在認清農機自動化應用現(xiàn)狀的同時，必須也要充分認識到現(xiàn)階段的不足，針對性地進行改善和提升，為農業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展提供強有力的技術與裝備支持。

本研究針對我國農業(yè)機械自動化的發(fā)展現(xiàn)狀進行分析，提出目前我國農業(yè)機械化及其自動化發(fā)展中存在的問題，并給出未來我國農業(yè)機械自動化的發(fā)展方向與研究重點，研究結果以期為提升我國農業(yè)機械自動化水平、加快農業(yè)現(xiàn)代化進程提供技術參考與借鑒。

1 農業(yè)機械自動化應用現(xiàn)狀及發(fā)展意義

1.1 研究現(xiàn)狀

傳統(tǒng)的農業(yè)生產模式是以人的勞動作業(yè)為核心，在這種情況下，一方面人的勞動強度太大，農業(yè)生產中的人力成本較高；另一方面，人的作業(yè)過程是不穩(wěn)定、不可控的，這也就導致了傳統(tǒng)生產模式質量的不穩(wěn)定。在此背景下，自動化農機的優(yōu)勢便得以體現(xiàn)。近年來，隨著科技水平的不斷提高，農業(yè)機械的自動化水平也有了很大提升，各類創(chuàng)新型的自動化農機開始被運用到生產當中，憑借其高效、穩(wěn)定的性能被廣大農業(yè)從業(yè)者接受和推崇。

當前，農業(yè)機械的應用較為普遍，較為常見的包括播種機、旋耕機、收割機、拖拉機等，而在農耕技術和理念的推動下，農機設備在品類數(shù)量和技術水平上都得到了提升，不斷向著高自動化、智能化的方向發(fā)展[1-3]。以農業(yè)灌溉為例，自2010年我國開始重點研究自動灌溉技術并試點應用，提高了農業(yè)灌溉的效率，通過優(yōu)化自動化灌溉技術，研究出了流量滴灌、微噴灌溉等適用于不同情況的自動化灌溉設備，實現(xiàn)了農業(yè)生產中灌溉環(huán)節(jié)的自動化，降低成本的同時還提升了灌溉質量。很多自動化農業(yè)機械的應用和推廣已經較為成熟，符合現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展的理念，能夠有效推動農業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的進程[4]。

1.2 發(fā)展意義

傳統(tǒng)農業(yè)生產主要依靠人力完成作物生產的各個作業(yè)環(huán)節(jié)，勞動強度大。隨著農業(yè)機械的逐漸應用與發(fā)展，可以解放農戶勞動力，降低勞動強度，與人工生產方式相比，農業(yè)機械可以更加快速、高效的完成各項農業(yè)生產環(huán)節(jié)，提升農業(yè)生產效率。隨著我國農業(yè)向著大型化、集約化方向發(fā)展，采用動力配置更高、功能更加先進的農業(yè)機械進行農業(yè)生產，尤其適用于大面積農田經營及農場生產，實現(xiàn)農業(yè)生產的效益最大化。因此，先進的農業(yè)機械是提高農業(yè)生產效率、轉變農業(yè)生產方式、推動農業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的重要基礎條件，對于保障我國糧食安全及食品安全具有重要意義。

目前農業(yè)機械化設備及相關技術基本可以覆蓋農業(yè)生產全過程，隨著智能化及信息化設備的逐漸發(fā)展與應用，農戶可以不進入土地實現(xiàn)遠程監(jiān)測農作物的長勢及田間環(huán)境，進行田間精準作業(yè)，可以節(jié)省肥料10%～15%左右，節(jié)約農藥20%～24%左右，并及時做出相關的農業(yè)管理措施，節(jié)省了人力投入，僅1～3個勞動力就可以經營管理農田生產，減少農業(yè)生產中的人工費用的同時提高農業(yè)生產效率，可以增加農戶收入。

另一方面，農業(yè)機械化技術對于全面推動建設新農村農業(yè)發(fā)展及農業(yè)產業(yè)化發(fā)展具有重要意義。隨著農業(yè)機械化水平的不斷提升，可以推動我國農村農業(yè)經濟的快速發(fā)展，根據(jù)不同農業(yè)特色生產區(qū)域，對農業(yè)生產模式進行創(chuàng)新，解決目前農村、農業(yè)、農民之間的發(fā)展矛盾，順應時代發(fā)展、社會經濟發(fā)展的趨勢，可以解決我國當前農業(yè)生產中存在的問題，推動我國農村農業(yè)生產及經濟的快速發(fā)展，實現(xiàn)現(xiàn)代農業(yè)的發(fā)展。

2 存在的問題

2.1 農業(yè)機械自動化的區(qū)域發(fā)展不平衡

我國幅員遼闊，不同農業(yè)區(qū)域受地域環(huán)境的影響，在氣候、地形、土質、作物類型等方面都存在不同程度的差異，這也導致了我國長期的農業(yè)發(fā)展過程中存在發(fā)展不平衡的問題。受外界因素限制較多的農業(yè)區(qū)，其經濟水平、農業(yè)生產效率及生產水平都會相對較低，而部分地區(qū)則憑借優(yōu)越的地理條件，農業(yè)經濟發(fā)展較快，對于自動化農機的重視水平也較高。例如，我國的東北地區(qū)，無論是在地形、氣候、水源、經濟、交通、技術等諸多方面都比較優(yōu)越，農業(yè)起步較早，且自動收割機、噴灑機等各類自動化農機運用的起步也較早，因此迅速發(fā)展成為我國的“糧倉”；南方丘陵地區(qū)的地形、氣候等條件復雜，不利于大農業(yè)生產，再加上在長期的農業(yè)開采和耕種過程當中還存在土地開發(fā)過度的問題，進一步拉大了與其他地區(qū)的差距，從而導致各個區(qū)域的農業(yè)經濟水平存在較大的差異性。由此，農業(yè)經濟發(fā)達的地區(qū)有足夠的經濟投入量，能夠獲得更多自動化農機設備的支持，而落后的地區(qū)則缺乏技術上的支持，處于發(fā)展緩慢甚至停滯的狀態(tài)[5-6]。

2.2 自動化農業(yè)機械的使用與維護不到位

農業(yè)生產過程中的環(huán)境往往不夠穩(wěn)定，受到地形、氣候的影響，農機的工作環(huán)境通常會比較惡劣，因此部件損壞、銹蝕、失效等問題常常發(fā)生，再加上自動化的農機設備中涉及到更多的精密部件，使用過程中更易出現(xiàn)問題。除此之外，農戶由于能力有限，在農機使用過程中也存在著使用不當?shù)膯栴}。例如，設備操作失誤導致?lián)p壞，單純追求效率而超負荷作業(yè)等。另外，農戶對于設備的維護和保養(yǎng)意識不夠，設備長期高負荷運作而得不到維護，導致自動化農業(yè)機械作業(yè)質量和運行穩(wěn)定性降低，縮短使用壽命。

2.3 農機自動化技術的自主創(chuàng)新能力欠缺

我國農業(yè)機械的發(fā)展迅速，但是受限于行業(yè)起步較晚，很多農機設備的設計都是參考了國外的相關技術，很多設備并不能滿足我國農業(yè)生產的需求，導致不能全面發(fā)揮出農業(yè)機械設備的優(yōu)勢和作用，使用效率低，且缺乏創(chuàng)新，對我國農業(yè)機械自動化發(fā)展進程的推進帶來影響。當前在信息化技術的推動下，農業(yè)機械的開發(fā)逐步與物聯(lián)網、大數(shù)據(jù)、機器視覺等技術相結合，向著農機智能化的方向發(fā)展，但當前還處于起步階段，還需要很長一段時間的成長才能實現(xiàn)，且現(xiàn)如今還存在著行業(yè)內人才匱乏的問題。

2.4 農業(yè)基礎設施薄弱

目前，在農業(yè)生產中，勞動力短缺及農業(yè)基礎設施薄弱是限制農業(yè)高新技術推廣的主要問題。我國農村農業(yè)基礎設施老化嚴重，設施損壞后不能及時維修，各種設施的主要功能逐漸減退。另一方面，農村電網設備較差、用電成本較高及農村互聯(lián)網技術落后也限制了新型農業(yè)機械的發(fā)展[8-9]。

2.5 農業(yè)生產投入資金較少

我國農業(yè)機械生產行業(yè)研發(fā)費用占所有產業(yè)資金投入的比例普遍不足2%，而國外發(fā)達國家農業(yè)機械設備的研發(fā)費用一般占整體科研投入的4%～6%。由于相關農業(yè)地區(qū)缺乏對農業(yè)機械自動化的重視，沒有開設農業(yè)機械研發(fā)的專項資金，資金有限、基礎設施薄弱、人才匱乏等問題導致農業(yè)機械研發(fā)及創(chuàng)新能力受限。農業(yè)機械設備的研發(fā)跟不上快速增長的農機發(fā)展需求。未來應該加大研發(fā)投入費用、提高研發(fā)能力，提升農業(yè)機械產品市場競爭力與創(chuàng)新力，從而占領較大的市場份額，是當前我國農機企業(yè)面臨的一項緊迫任務。

3 提升農機自動化應用效果的途徑分析

3.1 落實基礎工作，保障自動化農機的穩(wěn)定使用

農業(yè)本身具有一定的特殊性，其中很大一部分原因是由于從業(yè)群體造成的，農戶的知識水平和認知水平普遍較低，接受新事物、新思想的能力也較差，因此需要落實基礎工作來保障農機自動化的應用。政府應當加強對農戶的教育，幫助他們更快地認識到自動化農業(yè)機械對于個人及對行業(yè)發(fā)展的重要意義。農業(yè)機械的廠家也應做好配合工作，通過農業(yè)機械操作技能培訓、設立服務站點等方式，保證農業(yè)機械在使用過程中不會出現(xiàn)操作錯誤引發(fā)故障，即使出現(xiàn)了故障，也通過培訓來培養(yǎng)農戶自行解決的能力，并且提高其設備維護與保養(yǎng)的意識，再加上服務站點中專業(yè)技術人員的協(xié)助，通過多重的基礎保障來幫助實現(xiàn)自動化農業(yè)機械的穩(wěn)定使用，也有助于緩解區(qū)域發(fā)展不平衡的問題。

3.2 科學地運用信息化技術

信息化技術現(xiàn)如今在各行業(yè)都已經有了比較成熟的運用，在現(xiàn)代農業(yè)中也應該積極引進和應用。通過物聯(lián)網技術，可以更加精確、及時地獲取農業(yè)相關的數(shù)據(jù)，例如，溫度、濕度、震動等環(huán)境數(shù)據(jù)；通過運用大數(shù)據(jù)的處理技術，農機可以實現(xiàn)作業(yè)方式的調整，保證最佳的作業(yè)效果，例如，自動灌溉系統(tǒng)自主調節(jié)流量；通過運用機器視覺技術，可以實現(xiàn)復雜信息的智能獲取，可用于作物的采摘設備，對作物進行智能識別并進行采摘操作。

3.3 注重人才培養(yǎng)，增強行業(yè)吸引力

相比其他行業(yè)，農業(yè)這一行業(yè)的吸引力不夠，在專業(yè)人才上存在很多的短板，而農機自動化的發(fā)展需要多專業(yè)的人才團隊，因此，一方面是要加強人才的培養(yǎng)，例如通過校企合作等方式，培養(yǎng)出專業(yè)技術過硬且具備行業(yè)經驗的人才；另一方面，提高農機科研人員的待遇水平，增加行業(yè)的吸引力，也應當加強宣傳力度，讓更多的人認識到農業(yè)并不是傳統(tǒng)思想中的落后的行業(yè)，不僅有先進的技術，還有足夠廣闊的發(fā)展空間和光明的發(fā)展前景。

3.4 強化科技支撐，推動農業(yè)機械自動化創(chuàng)新發(fā)展

在推動農業(yè)機械化技術推廣時，應該加強農業(yè)機械的創(chuàng)新發(fā)展。近年來，我國各個地區(qū)高度重視農機裝備科技創(chuàng)新工作的開展，并提出相關的政策改革意見及發(fā)展目標，重點推進綠色發(fā)展及農業(yè)機械自動化裝備，要加強各個地區(qū)主要糧食作物及特色作物的農機自主創(chuàng)新能力，在確保主要農作物耕種收綜合機械化率外，還要主攻重點作物、薄弱環(huán)節(jié)的機械化，相關部門應該促進財政投入，加強政府支持力度，保障農業(yè)機械化技術的順利推廣，加大農業(yè)機械化技術培訓力度，全面提升農民的農業(yè)知識與專業(yè)素質。

4 結語

綜上所述，農業(yè)機械自動化是現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展的重要組成部分，有助于提升農業(yè)生產效率和水平，促進農業(yè)產業(yè)化結構的調整，對我國現(xiàn)代農業(yè)的發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。目前，農機自動化應用過程中還存在一些阻礙因素，其中包括歷史因素、使用因素和技術因素等，需要在政府、相關企業(yè)和技術人員的共同努力下去克服，在未來農機自動化必將得到更廣泛、更高水平的應用，給予現(xiàn)代農業(yè)更強的推動力。