浅论自动化技术在农业生产中的应用

陈联合

（湖北省武汉市农业学校，湖北武汉 430043）

我国精准农业要求自动化生产技术。一方面，通过自动化技术在农业中的应用，不仅可以真正实现 “优化分配，科学管理”的目标，提高农业的生产效率和收割效率，而且也能提升农作物的质量，增加了农业生产舒适度。另一方面，随着经济发展多元化和全球化，农业市场面临着更大的竞争压力和农汇市场，现代农业只有不断的提升生产效率，降低生产成本，以最低的劳动力投入实现最大的收益，才能满足市场的需求，因此自动化技术在农业中的应用成为精准农业生产的必然。文章拟从自动化技术在温室大棚、节水灌溉、精准农业、无土栽培、工业化养殖以及农业机械装置等六个方面浅论自动化技术在农业生产中的应用。

1 自动化技术在我国农业领域的发展现状

我国是一个典型的农业大国。一方面，随着科学技术的不断发展以及经济水平快速提升，自动化技术在农业中越来越普及，在我国许多农业地区已经通过利用这种先进的技术使得农业产量和质量得到提升，各地方政府对农业产值的重视，对自动化技术进行大力宣传和推广，越来越多的农民开始了解并逐渐能够熟练应用自动化技术，并获得了很好的经济效益。另一方面，我国农业在总产值上仍然占有较大比重，而我国地域辽阔，人口众多，各地发展很不平衡，自动化技术很难普及到全国各地，因此尽管近年来自动化技术已经得到了较快的发展和应用，但是距离应用到家家户户仍然有很长的路要走。

自动化技术在农业各个领域的应用也十分广泛。以滴灌喷灌为例，将自动化技术应用到滴灌中，可以对浇水的面积和水量进行及时的控制，有效提高滴灌效率，减少水耗，从而做到高效率、低能耗，让滴灌喷灌技术朝着智能化、自动化方向不断发展；自动化技术在农作物收割方面具有很大的成效，通过运用自动化技术，可以对大面积农作物在同一时间进行快速高效的收割，不仅大大提高了收割效率，而且也减少了人工收割中容易出现的浪费；在无土栽培中，自动化技术为这种具有较高技术含量的种植方式提供了很大的便利，无土栽培一般是在室内种植，而自动化技术可以对室内的温度和湿度甚至光合作用的强度进行调节，确保农作物具有一个良好的生长环境，同时该技术还能对植物的生长过程进行全方位的监控，从而可以及时处理植物生长中出现的问题，因此大大提高了无土栽培的存活率，完善了这种高技术含量的种植方式，拓宽了无土栽培的应用领域。

2 自动化技术在我国农业领域的应用

2.1 温室大棚农业自动化监控装备的应用

随着自动化监控技术的不断发展，其已经被越来越多的应用到了各领域，其中自动化监控技术在温室大棚中的应用，受到了农业生产户的青睐。温室大棚在不适宜植物生长的季节，能提供温室生育期和增加产量，多用于低温季节喜温蔬菜、花卉、林木等植物栽培或育苗等。通过自动化技术的监控，可以及时地反馈农作物的生长状况，后经过对采集到的信息进行科学计算，用计算机操控调节栽种槽、供水系统、温控系统、辅助照明系统及湿度控制系统，达到农作物生长的最佳环境。温室大棚自动监控系统在科学系统的操控下，为农作物的生长提供最适宜的条件，保证了农业生产率。

2.2 节水灌溉自动化监控装备的应用

世界淡水资源日益紧缺，而人类对粮食的需求不断上升，淡水资源已经成为农业发展和世界粮食供应的安全威胁。节水灌溉是指以最低限度的用水量，最大限度地提高单位灌溉水量的农作物产量和产值的灌溉措施。通过计算机传感技术，首先对农作物的现状进行监控，得出稳定的数据库，根据农作物对于土壤湿度和空气湿度的要求，进行精准灌溉，既能保证农作物的正常生长，又能最大限度的节约水资源。节水灌溉通过自动化监控系统不仅保证了农作物的灌溉率，有效促进了农作物的产量增加和质量提高，还实现了节水、节电的目标，实现了农业的智能化管理。

2.3 精准农业自动化装备的应用

精准农业是以信息技术为支撑，根据空间变异，定位、定时、定量地实施一整套现代化农事操作与管理的系统，是信息技术与农业生产全面结合的一种新型农业。精准农业中最重要的环节是精准施肥，农作物生长态势的好坏很大程度上由施肥的合理程度决定，通过自动化的控制，以及电脑数据的计算精准施肥，最大限度促进了农作物的生长，加速了小生态系统的物质能量输入输出速率，提升了肥料的利用率，以最低成本的投入获得最大的经济效益，是二十一世纪农业发展的重要方向之一。

2.4 无土栽培自动化控制的应用

无土栽培是一种采用机械化精量播种一次成苗的现代化育苗技术。首先由中央计算机监控系统完成对无土栽培各阶段的实时监控，后由数据库进行分析，根据不同的作物类型为其提供适宜的生长环境和必需的生长条件，满足作物对水、养料、光照等的需求。在栽培过程中，一般需要无土栽培设备来满足作物不同生长阶段的需求，而通过自动化技术的调控可将这些设备连接成为一个整体，大大节约了人力的同时也提高了农作物的产品质量。目前科学家已研制出一套完备的无土栽培自动化控制设备，这一系统可通过图表数据、智能识别代替人工对农作物进行培养，并且自动化系统可快速解决农作物生长过程中出现的问题，实现高效高产。

2.5 其他农业收获机械装置的应用

传统的收获机械主要有收割机、割晒机等，虽然在一定程度上，这些农业机械效率普遍高于人力，但是仍需要一定的人力支撑。随着科技的不断进步，自动化农业机械装置逐渐兴起，集播种、收割、脱晒于一体的机械取代传统收获机械成为主导。此类机械装置通过计算机对各部位进行统一调控，以最高的效率完成预期的目标，还可通过红外线无线遥控对机械装置进行控制。这类机械在视觉传达机器发现目标后，通过对成熟度进行分析，主机发出指令进行收割，从而让传统农业中极大耗费人力资源的工作得到了改善，节约人力成本，减轻操作负担，排除人为疏忽，加快了收割效率。

2.6 工厂化养殖自动化控制的应用

工厂化养殖是指在室内海水池中采用先进的机械和电子设备来控制养殖水体的温度、光照、溶解氧、pH、投饵量等因素，为牲畜提供良好的生长环境，进行高密度、高产量的养殖方式。工厂化养殖一般有3种方法：流水、半封闭循环水和全封闭循环水。流水养殖仅是水资源一次利用，一天需要多次换水；半封闭循环水养殖对于部分养殖后的水资源进行净化循环利用，但是其他部分水资源放流；全封闭循环水将养殖剩水进行加工处理，重新利用，通过自动化调控分配给合适的养殖对象，实现部分养殖资源循环利用。

3 结语

综上所述，农业的自动化已经取得了重大成就，无论是温室大棚、滴灌喷灌，还是在农作物收割等农业活动上，自动化技术都得到了恰当应用。但是，这还远远不够，人们生活水平的提高和人口的快速增长对农业提出了更高要求。随着科学技术不断进步和发展，自动化在农业领域的应用越来越得到重视，将自动化技术应用渗透到农业生产的各个环节。扩大自动化技术在农业中的应用，不仅可以最大程度的节约人力、提高生产和收割效率，而且可以有效缓解当下人类粮食紧缺的重大问题。要使得自动化技术在农业领域更普及并更快发展，相关部门要正确分析目前自动化技术发展过程中存在的不足，并提出解决方案，实现我国农业由传统农业模式向现代化农业不断转型和升级。

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