农业机械新技术的推广与应用分析_华新安.pdf

682023 年 5 月下Agricultural Machinery and Agronomy农机与农艺农业机械新技术的推广与应用分析华新安（中铁二十局集团第四工程有限公司，山东 青岛 266061）摘要：农业机械新技术的推广应用，是传统农业向现代农业转型的关键。随着我国科学技术迅猛发展，农业机械新技术层出不穷，极大地改善了传统农业生产过程中的作业环境。基于此，笔者详细分析了农业机械新技术的推广与应用，提出了强化农业机械新技术推广应用、健全农业机械新技术服务体系、完善基础设施等推广农业机械新技术的措施。结果表明，只有政府部门以财政资金为其“输血”，社会资本为其“补血”，农民群体进行自我“造血”三管齐下，才能确保农业机械新技术的大范围推广应用，推动农业高质量发展，为美丽乡村建设服务，助推乡村振兴。关键词：农业机械；新技术推广；技术应用中图分类号：S232.9 文献标志码：A DOI：10.3969/j.issn.1672-3872.2023.10.021随着科学技术的快速发展，农业机械逐步实现了智能化和精准化，推动了我国农业走向大型化、市场化、规模化及可持续化的发展之路，实现了主要农作物全程机械化生产，降低了成本投入和劳动强度，为农民创造了一个舒适的作业环境。目前，在农业机械新技术的发展和使用上，已经基本实现了耕作机械、收获机械、采摘机械以及施药机械上的自动化、智能化，越来越多的创新研究成果落地转化，为我国乡村振兴和农业经济的发展提供了强有力的农机保障1。1 农业机械新技术发展现状1.1 保护性耕作机具保护性耕作的目标在于解决传统铧式犁耕翻播种所引发的土壤风蚀、水蚀问题，是一种基于现代农业发展要求衍生而来的新型耕作制度，尤其适用于干旱和半干旱地区，发展前景光明2。现阶段，保护性耕作技术已经在全球大多数国家获得了大规模的推广和运用，尤其是以美国、澳大利亚和加拿大为代表，其保护性耕作技术实施面积已经分别达到了64%、70%和71%，我国的保护性耕作机具研发工作也在有序推进。1.2 复式作业和联合作业机具复式作业和联合作业机具主要是指在农业机械设备的使用过程中，将多种作业工序融合到同一机具中，一次作业便可完成传统的复杂工作过程，可进一步加强对机械的利用，减少能源损耗，节省劳动时间。在农业作业过程中，使用到的复式作业机具为旋耕、施肥、播种、镇压一体化机具。在目前农业新技术发展速度日益加快的背景下，开发出来的复式作业机具具有以下特点：一是可以适应保护性耕作的技术要求，实现了免耕深松、灭茬、施肥、播种的一体化；二是实现了牧草收获、捡拾、压捆、装载的一体化；三是实现了马铃薯收获过程去叶、刨掘、装运的一体化。这些机械设备的投入使用，有力提升了农业作业效率。1.3 注重节约资源、保护环境农业机械设备使用过程中的资源节约、环境保护，是农业机械设备发展的必然趋势。例如，保护性耕作的深松灭茬圆盘犁可以有效节约水资源，减少种子使用量，是一种精密播种机械；研发出来的铧式犁均是运用液压旋转双向犁，可以进行往返作业，减少了农机空运转的时间，节省了燃料；尤其是新近研发的加气压装置喷雾机器，既可以在药物的喷洒过程中，让药液更为集中，喷洒出来的喷雾更细，也可以将喷雾喷洒到植株叶片的背面，改善了病虫害综合防治效果，有效规避了药液飘散问题，减少了对环境的污染3。2 农业机械新技术的具体应用2.1 液压技术将液压技术应用于农业机械中，以其技术的稳定性和先进性在我国农业技术领域掀起了使用热潮4。现阶段，在我国的农业机械设备以及车辆设备中，液压技术使用十分广泛。该技术主要是在微电子技术、工业传感器技术的基础条件下，实现整个机械设备系统的微机实时控制，再加上本身具备较强的数据信息采集功能，故障监控技术也较为先进，可以提升我国农业生产的综合效率。在液压技术的应用过程中，其功能主要表现在以下几个层面：一是可以尽最大的可作者简介：华新安（1988），男，河南南阳人，本科，工程师，研究方向为机械设备。2023 年 5 月下69Agricultural Machinery and Agronomy农机与农艺能改善能量的转换和匹配速率，优化整个农业机械系统的作业效率。二是使得整个系统的动力学、柔性和动态特征得到更为全面的发挥。三是可以提高机械设备的稳定性和安全可靠性。四是可以借助其人机交互性特征，改善机械的操作灵活度。工作人员可以在机械设备的运转过程中，更为便捷地进行设备的故障监控，实现了故障的预报，确保了作业过程的安全可靠。五是可以深入贯彻落实环境保护理念。此外，在液压系统中设有液压元件，由于农业机械设备都是将内燃机作为动力提供源头，再加上其工作幅度较大，在作业时负荷变化频繁5。因此，为进一步优化整个机械设备的运转综合效率，在液压系统中相继运用电子控制手段，实现了动力和负载二者之间的有机匹配，全方位减少了功率在传输过程中出现的能量消耗问题。2.2 自动控制技术将自动控制技术应用于农业机械中，可以使得机械设备依照提前设定好的轨迹进行自动化生产作业，机械设备的可靠性得到了明显优化，极大地降低了农民的劳动强度。将自动化技术应用于农业机械设备中，比较具有代表性的是半喂入联合收割机6-8。半喂入联合收割机可以通过显示屏直接展现出作业机械的运行参数、目前的收割状态以及在行进过程中的速度，并对作物的喂入深度进行自动化调节。近年来，我国农业机械设备自动化技术使用不断取得进步。例如国产的农业机械设备“叔敖牌”秸秆打捆机，便可以对小麦的秸秆进行自动化装载作业，具备较强的安全可靠性，有效解决了传统人工对秸秆进行捡拾捆扎带来的劳动强度大、作业效率低等问题，全方位提高了在秸秆收集作业过程中的效率。传统的农业机械设备自动化装置大多数是简单的输入和输出，但是伴随传感器技术和微型控制系统的日新月异，研发出了大量的多输入、多输出的农业机械设备，农业机械自动化水平得到了进一步提升。2.3 精准农业技术在信息和网络技术的支持下，可以针对农业生产过程中的各类影响因素进行提前分析及预警，以确保农业生产行为及相关决策制定的正确有效，进而带动我国信息农业的发展和进步。其中，比较具有代表性的是精准农业技术，可以综合当前作业区域的农作物生产现状、水肥情况、病虫害情况等数据信息，运用定位系统来对农田进行机械化精准作业。目前，国外已经相继研发与施肥、播种、病虫害防治等有关的精准农业技术装备，农业的环境污染问题全面减少，提高了农作物的产量和质量。我国也加强了在精准农业上的技术研究，例如浙江省已建立全程机械化精准农业物联网监测数据平台，可以对农业作业过程中的施肥、播种、灌溉等数据信息进行综合性全面采集，并运用集成化摄像头、GPS北斗定位信息系统，融合GS技术，实现了对机械作业过程的动态化监控，全方位提升了作业的综合质量9。毋庸置疑，现阶段我国需要深入贯彻落实农业机械化信息融合发展策略，以推动农业装备实现在产业结构上的全方位转型升级。我国已开始在联合收割机以及拖拉机系统中安置北斗终端，使得田间作业过程变得更为精准可靠。近年来，黑龙江省也在大范围运用遥感技术，其目标是实现整个农业作业的全过程智能化管理，真正实现精准种植、精准生产、精准收获。2.4 计算机视觉技术将计算机视觉技术应用于农业机械设备中，可以对有关信息进行自动化获取和处理，对于加强农业生产信息的统计分析以及加工控制有着十分重要的意义。可以运用计算机系统获得目标图像，自动分析图像有关信息，获得和目标有关的数据，该技术在农业科研和农业生产上获得了普遍应用。借助计算机视觉技术，可以掌握农作物生产过程中的图像数据，对农产品生产质量进行品质检测，明确植物的生长参数。我国有关专家学者针对该技术在果实品质分级上进行了大量的研究，研发设计了桃、苹果的图像等级分类系统，在优等果的分辨率上，准确率高达96%。同时，有学者在苹果表面颜色分布维度技术研究上取得了突破，实现了针对苹果优等果的自动分级。近年来，虽然计算机视觉技术在农作物生产过程中的病虫害监测、成长参数获取以及杂草识别上取得了进步，但是由于农作物生产品类丰富多样，成长环境较为复杂，计算机视觉技术在农业机械装备上的应用仍未发展到成熟阶段，未来还有很大的提升和发展空间10。2.5 农业机器人技术农业机器人技术是集计算机视觉技术、计算机信息网络技术和自动控制技术于一体的综合性技术。将农业机器人技术应用于农业机械设备中，可以显著提高生产力，优化传统的作业模式，有利于保障农业702023 年 5 月下Agricultural Machinery and Agronomy农机与农艺机械设备使用的多样化。美国、日本等发达国家已相继开发出喷药、水果采摘、施肥智能机器人，优化了整体的农业生产环境，提高了作业效率。我国目前在农业机器人技术研究上，发展势头非常强劲，越来越多的企业和科研单位研发出了性能较好、可改善农业生产效率的农业机器人。例如，我国研发的5G农业机器人，从研发到实际使用，其技术已越来越成熟，可以在蔬菜水果大棚中进行动态化的24 h全天候检查。东北林业大学研发的林木球果采摘机器人，改善了农业的综合生产效率，使得农业作业环境变得更为灵活。从某种程度上来说，农业机器人的技术水平可以从客观层面展现出地区及国家在农业机械装备上的技术含量。但是由于在进行农业机器人研发时，需要花费较高的研发费用，目前尚未在我国的林业生产中获得广泛的推广和使用。因此，我国农业机器人的应用仍存在一定的不足之处，还需相关科研人员进一步加强技术研发，在现有农业机器人的基础上，进一步进行改造和升级，研发出更多适合我国农业实际情况的机器人，以优化农业机械的综合作业效果，推动农业生产走高质量发展之路。3 农业机械新技术的推广措施1）提高认识，加强农业机械新技术推广工作。将农业机械新技术推广作为乡村振兴和科教兴农的主要途径，基层部门需要将农业机械新技术推广放在重点位置，下定决心，攻坚克难，加强与本地农业机械厂商的沟通联系，加大农业机械新技术推广力度，助推农业农村现代化。2）建立健全农业机械新技术服务体系。通过对线上、线下服务网络的运用，为广大农民提供最便捷、高效的农业机械指导服务。可以在当地政务网站设置信息专栏，对农业机械新技术服务信息进行更新，并运用手机短信、社交媒体平台和电视等，定期播报与农业新技术有关的最新知识。同时组织专业技术人员走进田间地头，为农业机械新技术的应用提供针对性的指导和服务。3）加大经费投入力度，完善基础设施建设。除了传统的财政拨款和购置补贴之外，还需要加强对社会资金的吸引，拓宽经费来源渠道，积极鼓励基层农机股份公司和租赁服务公司以有偿服务的方式，有效解决农业机械新技术推广中的经费来源单一的问题。只有政府部门以财政资金为其“输血”，社会资本为其“补血”，农民群体进行自我“造血”三管齐下，才能确保农业机械新技术的大范围推广应用，为美丽乡村建设服务。4 结论综上所述，在我国现代农业发展过程中，实现农业机械化是关键。近年来，我国加大了农业装备的研发力度，新的农业装备不断涌现并迅速转化为生产力，成为引领地区现代农业发展的有力抓手。因此，基层农机推广人员更需了解农业机械新技术的发展现状，明确使用策略，加大农业机械新技术的推广应用力度，在推动农业高质量发展、助推乡村振兴中贡献农机力量。参考文献：1 高云峰.农业机械自动化技术的应用及推广策略J.农家参谋，2022(9)：54-56.2 叶欣荣.先进农业技术应用及农业机械自动化技术推广研究J.安徽农学通报，2021，27(18)：112-113.3 马士杰，郑秀丽.现代农业机械推广与应用面临的困境及对策J.乡村科技，2021，12(9)：117-118.4 骆富广.农机管理与农机新技术推广应用的方法J.广西农业机械化，2020(6)：35-36.5 李爱华.信息技术在现代化农业机械技术推广中的应用策略J.南方农机，2020，51(22)：16-17.6 张传振.现代农业机械管理与新技术推广应用研究J.农机使用与维修，2020(11)：53-54.7 刘金华.农业机械新技术的推广及其应用关键思路分析J.农机使用与维修，2020