农业机械中自动控制技术的发展现状与应用

张春贵

农业是人类生存与社会发展的基础，也是一个国家的立足之本。实现农业现代化是几代中国人的理想，而农业机械化是农业现代化的标志。近些年来，我国的农业机械化水平得到了不断的提高，自动控制技术被大量地应用在农业机械中，使农业机械自动化与智能化呈现出良好的发展趋势。本文结合农业机械中自动控制技术的发展现状与应用进行了分析与探讨。

1、农业机械中自动控制技术的发展现状

随着农业生产方式的转变，农业机械化已经成为农业生产的主要力量，而农业机械自动控制技术使机械的性能在现有基础上得到了迅速提升，也必将成为未来农业生产发展的主要方向。农业机械一方面提高了农业生产效率，另一方面也减轻了农业生产者的劳动强度，使农业生产由过去农民面朝黄土背朝天的劳作，变成了机械化耕作。目前，在农业机械中应用自动控制技术已经从最初的尝试，成为如今的常态。在第二次工业革命以后，欧美国家在农业机械应用上取得了迅速的发展，而在科技革命以后许多现代科技在农业机械中得到了应用。而在农业机械中应用最广的是卫星定位系统，它可以实时采集农业机械的工作状态，并对农业机械进行实时控制。自动控制系统不仅在农业机械上得到应用，还被应用到畜牧养殖机械及粮食加工领域当中。近几年来，我国的农业机械发展迅速，自动控制技术也得到了大范围的应用，使农业机械的智能化、自动化水平有了显著提高。当前，农业生产领域对农机自动化的需求强烈，我国的科技发展日新月异，智能化农机必将会取得更大的发展，一定会进一步满足农业生产对提高农业机械水平的新要求。

2、农业机械中自动控制技术的应用

（1）灌溉自动化

我国是传统的农业国家，水利灌溉的历史悠久，我国的一些水利工程也堪称世界水利史上的奇迹。但是近代社会以来，随着农业技术的发展，现代化的水利工程不断涌现，传统的水利灌溉模式已经无法适应当前农业生产的要求。而且，由于水资源的日益短缺，提高水资源利用率是当前必须面对的重要问题。节约用水是农业机械自动控制技术追求的目标，也是农业自动控制技术研发的主要原则。农业灌溉自动控制技术是依托传感器、通讯技术和信息化技术来完成的，自动控制技术可以实现对灌水量的自动控制，可以自动检测土壤中水分含量，对农作物缺水状况准确感知，在田间出现缺水的情况下进行自动喷灌，控制水量和作业时间。这项技术不仅可在农业生产上应用，还可以应用到城市的园林绿化之中。农业灌溉自动控制技术减少了水资源浪费，而且还减轻了人工劳动量，使农业生产效率得到了显著提高。农业灌溉机械一般都采用喷灌和微灌技术，进行自动控制的升级改造后，可自动调节喷水量和喷水时间，不仅满足田间灌溉的需要，还节约了水资源。

（2）施肥自动化

施肥自动控制技术是结合灌溉机械技术进行的，即是将化肥溶解后输入到灌溉机械中，为农作物喷施液体肥料。施肥自动控制技术同灌溉技术一样，是由诸多先进技术形成的，可以对喷施肥量和时间进行自動控制，一方面可以精确控制肥料的喷施，另一方面同样节省了大量的人工成本。目前，我国在灌溉自动控制技术的应用方面规模还比较小，因此导致自动控制施肥技术应用比例也比较低，在我国的市场还没有形成规模化。而且，由于自动控制技术是针对农业大面积作业而研发的，对于规模较小的地块并不适用，而且应用的成本也会很高，而使用面积越大，应用的成本就会越小。推广这项新技术还有一些条件的制约，各地为适应形势的发展，应不断加大集约化与规模化农业生产强度，为施肥自动控制技术的应用提供条件。施肥自动控制技术可实现灌溉的定时与定量，通过远程控制进行作业，可以统一对水利灌溉及施肥进行管理，在对土壤肥力检测的基础上，配置适宜的肥料种类及浓度，使肥料得到高效利用。

（3）温室自动化

利用温室和大棚进行农作物种植，是近些年兴起的一种蔬菜反季节栽培方式，这种技术满足了人们四季都可以食用到新鲜蔬菜的需求。温室大棚栽培蔬菜已经成为一种产业，既满足了市场需要，也提高蔬菜栽培者的经济效益。温室和大棚是利用玻璃或塑料薄膜等透光材料，将寒冷的室外环境与之隔开，可以利用阳光和其它增温设施保持温室里的温度以适宜作物生长。传统的温室大棚无法对温度进行控制，时常会因外界气温变化而影响作物生长。而温室自动控制技术可以自动对大棚内的温度、湿度及有害气体含量等条件进行检测，利用喷灌及增温设施改善水分和温度状态，还可以对通风设备及通风窗等进行控制，增加温室大棚内的氧气含量。温室自动控制技术主要是依靠温度、水分和气体感应装置，对大棚内环境进行检测，并对检测数据进行分析处理，确定解决方案并准确发出指令，实现自动控制、自主运行。自动控制技术提高了温室大棚的使用效率，可以提高蔬菜瓜果的产量，不断满足市场的需求。

综上所述，在农业机械中应用自动控制技术，是现代农业发展的需要，也是未来农业机械化发展的方向。虽然当前这项技术的应用率除黑龙江垦区外还比较低，并未体现出非常大的优势，这主要是应用规模导致的，相信这项技术的发展前景将会非常广阔，也必将会促进我国农业现代化的早日实现。

（作者单位：158307黑龙江省八五一一农场）