農(nóng)業(yè)機械自動化在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

王素晴

近年來，我國農(nóng)業(yè)機械化得到了前所未有的發(fā)展，農(nóng)機裝備不斷升級換代，大型農(nóng)業(yè)機械設(shè)備在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域得到了進一步的推廣和應(yīng)用。隨著以互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算為代表的現(xiàn)代信息技術(shù)在各個領(lǐng)域的進一步推廣，對各個行業(yè)產(chǎn)生了深遠影響。農(nóng)業(yè)機械自動化是在信息技術(shù)深入應(yīng)用背景下產(chǎn)生的一種新型生產(chǎn)技術(shù)，將其應(yīng)用到現(xiàn)代農(nóng)業(yè)當中，能進一步提高生產(chǎn)效率，提升農(nóng)機生產(chǎn)的自動化和智能化水平。

農(nóng)業(yè)機械自動化概述

農(nóng)業(yè)機械自動化是指將現(xiàn)代化的自動控制和信息技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機械設(shè)備，實現(xiàn)農(nóng)田作業(yè)的智能化、高效化和精準化。通過利用各種傳感器、執(zhí)行器和控制系統(tǒng)，使農(nóng)業(yè)機械具備自主感知、自主判斷和自主執(zhí)行的能力，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率和品質(zhì)。其內(nèi)容主要包括了自動化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、自動化駕駛、數(shù)據(jù)采集與智能決策。

自動化農(nóng)業(yè)生產(chǎn) 自動化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)包含了自動化播種、自動化噴灑農(nóng)藥、自動化施肥以及自動化收割整理。自動化播種包括精確定位、種子分配和深度控制等功能，通過全球定位系統(tǒng)（GPS）和傳感器等技術(shù)，實現(xiàn)作物種植的精確定位和種子的科學(xué)投放，提高種植效果和作物產(chǎn)量。利用傳感器和控制系統(tǒng)，對農(nóng)田進行土壤養(yǎng)分分析，根據(jù)作物生長需求，自動調(diào)整施肥藥劑的投放量和時間。同時，自動化噴灑系統(tǒng)能夠根據(jù)病蟲害情況和作物需求，精確控制農(nóng)藥噴灑的劑量和范圍，減少農(nóng)藥的浪費和環(huán)境污染。自動化收割系統(tǒng)利用圖像識別和機器視覺技術(shù)，對農(nóng)作物進行快速、準確的識別和分類。

自動化駕駛 利用GPS、慣性導(dǎo)航和地圖識別等技術(shù)，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機械的自動導(dǎo)航和路徑規(guī)劃，使其能夠在農(nóng)田中自主行駛，減輕人工操作的負擔，提高作業(yè)效率和安全性。

數(shù)據(jù)采集與智能決策 農(nóng)業(yè)機械自動化系統(tǒng)通過傳感器和無線通信技術(shù)，對農(nóng)田環(huán)境和作物生長狀態(tài)進行數(shù)據(jù)采集和監(jiān)測。結(jié)合數(shù)據(jù)分析和人工智能技術(shù)，實現(xiàn)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程的實時監(jiān)控和智能決策，提高作物管理的水平和決策效果。

農(nóng)業(yè)機械自動化在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的具體應(yīng)用

植保無人機在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用 植保無人機是將無人機技術(shù)與植保技術(shù)相結(jié)合，用于農(nóng)田的病蟲害防治和作物保護。通過搭載多光譜或紅外相機的植保無人機，利用遙感技術(shù)獲取農(nóng)田植被的光譜信息和熱像信息，實時監(jiān)測農(nóng)田的作物生長狀況和病蟲害情況。通過分析監(jiān)測數(shù)據(jù)，精準識別病蟲害程度和類型，指導(dǎo)植保措施的實施。植保無人機還配備了噴灑系統(tǒng)，根據(jù)農(nóng)田的實時遙感數(shù)據(jù)，將植保藥劑以霧化噴灑或點對點定點噴灑的方式釋放。利用GPS和傳感器等技術(shù)，實現(xiàn)藥劑噴灑的精準控制，避免過量使用藥劑，并確保藥劑的覆蓋率和均勻度，提高施藥效果，減少藥劑的浪費。該種機械設(shè)備具備自主飛行和路徑規(guī)劃的能力，可以預(yù)先設(shè)定或?qū)崟r調(diào)整植保航線。根據(jù)農(nóng)田的尺寸、形狀和植被分布情況，優(yōu)化航線規(guī)劃，提高作業(yè)效率和作業(yè)質(zhì)量。

自動化播種、收割機在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用在自動化播種機和收割機上通過搭載各種傳感器，如光電傳感器、紅外線傳感器、氣象傳感器等，實時監(jiān)測農(nóng)田的生長環(huán)境、作物生長狀況和病蟲害情況等重要參數(shù)。利用控制算法和控制器，根據(jù)傳感器數(shù)據(jù)實現(xiàn)對播種和收割機的精確控制。例如，通過控制播種機的噴灑器、施肥器、種子投放裝置等，實現(xiàn)精細化的播種操作。通過接收全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的信號，實現(xiàn)對播種和收割機的定位和導(dǎo)航。這樣可以確保機器能夠按照預(yù)定的路徑進行操作，提高作業(yè)的準確性和效率。利用計算機視覺和圖像處理技術(shù)，對作物和土壤進行圖像識別和分析，實現(xiàn)對作物的分類、生長狀態(tài)的評估和病蟲害的檢測，優(yōu)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程為農(nóng)民提供精準的決策支持，設(shè)計直觀友好的人機交互界面，使農(nóng)民方便地對自動化播種和收割機進行操作和監(jiān)控，確保農(nóng)民能夠靈活應(yīng)對各種情況，及時調(diào)整機器的工作模式和參數(shù)。

精準農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用 精準農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng)是指，利用現(xiàn)代信息技術(shù)和數(shù)據(jù)處理技術(shù)，對農(nóng)田進行全面監(jiān)測、數(shù)據(jù)分析和智能決策，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的精細化管理。生產(chǎn)過程中在農(nóng)田中安裝各類傳感器，如土壤濕度傳感器、氣象傳感器、光譜傳感器等，實時監(jiān)測農(nóng)田的環(huán)境參數(shù)和作物生長狀態(tài)。通過傳感器采集的數(shù)據(jù)，了解土壤養(yǎng)分狀況、水分狀況、氣候變化等，為農(nóng)民提供準確的決策依據(jù)。利用GPS和導(dǎo)航技術(shù)，實現(xiàn)對農(nóng)田和農(nóng)機設(shè)備的精確定位與導(dǎo)航。農(nóng)民可以根據(jù)GPS定位信息，準確規(guī)劃農(nóng)田的作業(yè)區(qū)域、種植路徑和施肥路徑，提高作業(yè)的精度和效率。結(jié)合多光譜遙感圖像、航空遙感圖像或衛(wèi)星遙感圖像，獲取農(nóng)田植被的光譜信息、生長狀態(tài)和病蟲害情況。

綜上所述，隨著時代不斷向前發(fā)展，科技水平的不斷提升，人們的生產(chǎn)生活得到了極大的便利。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域自動化技術(shù)的應(yīng)用，能夠更好地克服傳統(tǒng)生產(chǎn)方式的弊端。因此，要充分認識到農(nóng)業(yè)機械自動化對推動現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要作用，更要將高效的自動化技術(shù)充分應(yīng)用到現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)當中去。

（作者單位：河北省任丘市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局 ）