智慧农机发展现状及趋势预测

2021-11-27何彦林

农机使用与维修 2021年8期

何彦林

(陇西县农业农村局，甘肃陇西 481000)

0 引言

机械化和信息化与农机的融合发展推动了农业转型进程，对于降低农业劳动强度，提升农业生产效率，保障农户经济效益具有重要意义。近年来，随着国家对于农业机械投入力度增强，各种智慧型耕作机械、收割机械、植保机械投入农业生产中，我国农业机械进入了从传统农机到新型智慧农机的快速成长阶段。将智慧农业的发展现状进行准确把控和分析，对智慧农机的发展具有指导性意义。

1 智慧农机的内涵及发展意义

智慧农机指将高新技术如互联网、大数据、云计算、物联网等技术与传统农业机械进行融合，能够根据劳动类型和作物类型的不同进行及时感知、预警和分析，进而实现农业生产中精准种植、智能管理、智能决策等功能的新型农机[1]。智慧农机的发展具有以下意义。

1.1 提升农业生产效率，保证生产质量

农机智能化发展对于提升农业生产效率，保证农业生产质量具有重要意义。传统的农业劳动具有密集性和粗犷性的特点，农忙时节往往需要投入大量的人力、物力才能保证在规定时间完成工作内容，智慧农机的使用可以极大减少农业生产过程中各种资源的投入。如使用一台大型棉花采摘机几小时就能完成传统棉花采摘过程中数十人一天的劳动量。同时智慧农机的使用能保证生产质量，伴随着颜色识别、状态监测等信息处理手段与农机的发展进行融合，农机在进行作物采收时能对果实的成熟状态进行判断，以保证采摘质量。

1.2 贯彻绿色农业发展战略，实现农业经济可持续发展

建设资源节约型环境友好型社会是对现阶段各产业的共同要求，农业作为我国发展的支柱性产业，同样也要遵循可持续发展的战略理念。传统农业生产过程中，为提升作物产量，大量使用农药化肥造成农业环境严重恶化，如，土地板结、重金属超标和农药残留等，对农村水质、土壤、空气等造成严重污染。智慧农机的使用使得农业生产能深入贯彻绿色农业的发展战略，实现农业经济的可持续发展，智慧植保设备在作物生长过程中能有效控制各辅助用品的使用量，如调整设备参数，精准实现施肥过程中亩均投入，既能减少生产成本，又能满足作物生长的需求。

1.3 助力智慧农业，加快精准农业实现进程

精准农业的实现离不开智慧农机的发展，精准农业主要包括在作物的耕种、植保和采收过程中对各项生产资料的投入进行精准控制，使生产资料刚好满足生产需求，从而减少成本浪费。智慧农机的发展促进了精准农业的实现，如通过搭载了GPS位置传感器的自动旋耕机，通过设定耕作区间，实现农机的自动驾驶；预置的地下管网，在检测到土壤水分含量低于作物需求时，及时进行水分补给，满足作物需求。

1.4 保护农业生产安全，践行以人为中心的发展理念

传统的农业劳作环境通常伴随着风沙、尘土等，对于长时间进行农业劳动的农户来讲，无疑会对身体造成潜在的伤害，并且传统农机过多考量的是各项农业功能的实现，而忽略了对于农机操作者的安全保障。智慧农机的投产，极大改善了农户的农业作业环境，通过设计便捷的人机交互界面，通常只需简单的手指操作就能驱动机器完成复杂的工作任务，同时，通过配备驾驶室、预警器、自动断电设施等，保证了农户在进行作业时的人身安全。

2 智慧农机发展现状

“中国制造2025”计划的逐步实施，是我国农机智能化发展的重要机遇，农机企业在科技创新大环境下也朝着智能化、自动化和信息化的方向发展，不断提升自身在农业机械设备的研发、制造和推广能力。

2.1 智能化动力机械

农业动力机械包括农用拖拉机和自走式农业机械，如收割机、旋耕机等，动力机械的主要功能是在农业生产中提供动力源，现阶段将各项信息技术如GPS导航系统、模式识别、大数据处理等技术对农机进行技术升级，从而实现农机工作过程中的智能化。我国现阶段针对智能农业动力机械的研究成果可以从2018年举办的农业展览体现出来，如深圳冰河展示了基于北斗导航系统的自动平地仪，该平地仪能考虑不同地域之间的地形差异，同时能避免气候、温度、天气等带来的影响，具有作业范围广、利用效率高等特点。雷沃重工推出的阿波斯拖拉机能够借助自动导航系统和自动变量施肥系统实现自主作业、定时定位、真正实现无人化农业劳动。湖南省龙舟农机公司推出的自走式履带旋耕机和插秧机实现了一机多能，将耕田、平地、开沟、起垄、推土、施肥等功能于一体，实现了少投入、快产出的设计目标。

2.2 智能化作业机械

智能化作业机械指在满足作物生长不同阶段需求，具有特定功能的农业机械，常见的有采收机械、喷药机械、施肥机械、灌溉机械、播种机械等。目前，在我国作业机械智能化的应用中最具有代表性的有国机集团中国农机院研究的智能型通用谷物收割机，凭借自动化、智能化技术打破国外技术壁垒，创造了最大喂入量的记录；结合红外探测技术研制出靶向施药设备，能针对性地对作物需求做出响应，提升了农药的使用效率，减少农药流失，较好地解决了粮食、果园等病虫害的问题；雷沃重工研究的多功能施肥机，能实现对播种量、漏种、堵塞故障进行及时报警和自动补种，且能根据需求自动调整株距和施肥量等功能[2]。

3 关于智慧农机发展趋势的思考

综合考虑我国智慧农机的发展现状，发现其在区域发展不均衡、智慧农机推广不及时和农机适用领域有限等方面存在的问题，提出关于智慧农机未来发展趋势的三点思考。

3.1 智慧农机产业集群化发展

单一领域农机的智慧化程度不能代表整体农业的智慧化水平，农机的发展必须满足不同类型和功能之间的协同和配合，即智慧农机产业集群化发展，建设与高度自动化农机相匹配的农业生产环境对于智慧农机的功能实现和农机集群的管理具有重要价值。

3.2 一机多能，拓宽设备受众面积，增加产品的领域适应性

一机多能是智慧农机未来的重点发展方向，由于我国国土面积广大，地区之间的地形条件和气候条件也不一致，南北方作物种植品种也不尽相同，因此，探索一种能满足不同生产需求的多功能、高适应性的农机是未来智慧农机发展的必然趋势之一。同时，设备功能多、适应性能强，也能提升农机公司的社会影响力，提升市场占领份额。因此，拓宽设备的受众面，增加产品的适应性也是智能设备研发和设计过程中需重点考虑的方向。

3.3 更加多元化的推广方式及更为完善的售后服务保障体系

经统计，现阶段我国农业从业人员中，超过91%的人为初中及以下文化水平，因此未来智慧农业的发展方向，必须将更加多元化的推广方式和更为完善的售后保证体系考虑进去，与时俱进，选择农户易于接受的推广方式，将更加智能化的农机设备推广到农业生产过程中，同时，因为农机的高度智能化和集成化，维护成本和维护难度越来越高，因此建设更加全面的售后保证体系也是未来农机行业必然的发展趋势之一。