农机自动化在现代农业中的应用研究

李艳洁

(洮南市农机管理总站，吉林 洮南 137100)

0 引言

提升我国农业机械自动化水平对于我国农业朝着规范化、标准化发展具有重要意义，现阶段，我国农业机械化程度越来越高，但受限于农机自动化水平，我国农业机械化程度仍存在对人工依赖性强、农机工作效果差的问题，基于此，大力发展农机自动化，提升农业领域的设备自动化水平，对于进一步解放农户生产力，提升我国农业现代化程度具有重要意义。

1 农机自动化发展的意义

1.1 降低农业生产成本，提高农业生产效率

农机自动化的发展能有效降低农业生产成本，提高农业生产效率。农机自动化是在农业机械化基础上发展而来的，将电气控制、液压控制、数据计算、人工视觉等科学前沿技术与传统的农业机械进行结合，使得农机设备具有识别、运算和自主决策的能力，能最大程度上减少农机设备对于操作者的依赖，同时，实现农机自动化能减少因人为参与而导致的定性因素对于设备工作的干扰，使得设备工作时更具有科学性和准确性，进而保障了作业效果[1]。

1.2 减少农户参与，弥补农村劳动力不足问题

农机自动化的发展能减少农业生产过程中农户的参与，可弥补农村劳动力不足的问题。近年来，随着大量农村人口城市化，大量劳动力转移到城市中务工，导致农业生产过程中劳动力缺乏的现象日益突出。自动化农业机械的投入使用能极大减少农业生产活动对于精壮劳动力的需求。通过设定科学的人机交互界面，人与机器的交流更加便捷。同时，各项功能的集成使得能使用少量的农机设备完成复杂繁重的多种农业劳动，在完成农业生产的同时，最大程度上减少工作过程中人的参与。

1.3 设备功能全面，减少重复作业，符合绿色农业生产要求

传统粗放的农业生产方式明显与当前我国发展精准农业和生态农业的战略不一致，自动化农机的使用，能极大减少两者之间的矛盾。现阶段，大量的耕作和植保设备均配备了自动驾驶和卫星定位的功能，将自动驾驶和卫星定位设备安装到农业机械上，用以农机与周围环境位置信息的共享。同时，以位置信息作为自动驾驶过程中的设备运行位置约束，从而实现农机设备的精准运行。以无人机植保过程为例，通过卫星定位将地形、面积同步到电脑端，再通过规划飞行器路线，减少在植保过程中的重复作业。

2 农机自动化应用现状及限制因素

2.1 小规模农业生产方式不利于自动化农机的大量普及

因为自动化农机科技含量高、开发周期长，相对于传统农机不可避免在市场上价格相对高昂，受我国小农经济发展传统的影响，现阶段农业仍采用小规模种植的方式，农户通常采用自家购买农机，农户在进行农机购置时，受产品价格影响，通常会避免采购高昂价格和功能集成性高的自动化设备。同时，我国农户总数量多，受教育文化程度差异较大，对于新事物的接受能力也不一样，因此相对于国外大规模种植下新设备的推广，自动化农机推广过程面临更大的阻力，导致现阶段自动化农机在普及率上仍有较大的发展空间。

2.2 学科壁垒导致的农业机械功能模块协调性差

学科间缺少交流是制约我国农机自动化水平发展的另一原因，农机的结构相对复杂，不同功能需要不同学科知识进行支撑。提高设备整体自动化水平，就必须要加强各学科之间的交流与沟通[2]。现阶段，农机设计部门中大多为机械学科出身，在电气、液压等领域相对薄弱，各部门之间缺少及时的信息交流和知识共享，导致各部门之间闭门造车，到最后功能耦合阶段耗费大量的时间和精力来实现各功能之间协同与配合，因此，现阶段农机自动化在产品功能实现时面临着信息孤岛问题，这也导致了我国自动化设备功能模块之间的协调性差。

2.3 农机自动化基础设施落后导致自动化农机功能得不到发挥

农村地区信息自动化基础设施建设相对薄弱导致了我国部分高性能自动化设备功能得不到正常发挥。自动化基础设施是与自动化机械设备进行配套使用的基本设施，通常包括机井网络建设、信号基站、卫星定位标识等。通过机井网络建设，能在天气干旱、土地墒情不佳时，通过局域控制，对土壤含水量进行补给，通过建设完善的信号基站，减少农田内部的信号空白区域，保障机械设备在农田内各区域都接收到控制中心下达的工作指令，通过建设全面的卫星定位标识，为农机的工作提供更为精确的位置信息，有助于各项精准农业生产活动的开展。

3 关于提升我国农机自动化水平的对策与建议

针对上述我国农机自动化发展过程中存在的问题，结合自身工作经验和对农机自动化发展的思考，从解决农户农机购置成本、农机创新研发和农机应用生态链建设三个方面给出关于农机自动化发展的对策和建议。

3.1 实施农机购置精准补贴，研发适合我国农业生产现状的自动化农业装备

现阶段，我国农户在购置新型农机时，除考虑设备性能、耐用性和强度之外，购置成本也直接影响农户的购买积极性，因此，在进行新型农机推广的同时，要积极响应国家关于农机购置补贴的相关政策，将农户的最低投入作为农机推广的出发点。此过程需要政府部门出面，根据当地农业生产的特点和未来经济发展的定位与规划，选择适合本地农业生产的农机设备，并为其提供完善的补贴政策，同时加强农机推广人员专业技能培训，避免农户出现盲目购买的行为，因此，要加强农机购置补贴政策的机制建设，切实保障农户自身利益[3]。

3.2 建设多学科、多专业互补团队，提升设备的整体性能

打造多学科、多专业互补的科研创新团队，对于提升我国农机自动化水平，保证农机性能具有重要意义。这要求农机生产企业在进行研发团队组建时，应根据设计农机的各项功能特点，及各功能实现所需要的专业学科支撑，准确把握机械、电气、液压、控制和通信等学科之间的特点，合理分配各专业人员占比，同时，加强各部门之间的沟通交流，避免出现信息孤岛，这样可以大大减少后续各功能进行耦合时的工作量，并能保证组装后的设备性能，同时，建设全面的研发人才队伍也有利于企业长期稳定的发展，更具有快速响应市场需求的能力。

3.3 加强农业基础设施建设，营造良好的自动化农机使用生态链

加强农业基础设施建设是自动化农机各项功能正常发挥的重要保障，针对农村基础设施建设薄弱问题，可从招商投资、制度约束两个方面进行改善。信息化时代为各项招商引资活动提供了更加便捷的方式，由当地政府出面，通过签订合同的方式，引进有利于当地农业发展的项目，利用外部力量对地区内农机基础设施进行建设，同时，完善相应的政策法规，保证良好的使用和维护秩序，减少对于农机基础设施的损坏，延长基础设施的使用寿命，营造安全、有序、稳定的农机使用生态链。

4 结语

农机自动化发展是我国实现农业现代化的重要举措，通过自动化农机设备的使用，减少了农业生产活动对于劳动力的需求，加快了农业生产效率，提升了农业生产质量。当然，相对于发达国家，我国农机自动化水平还有很大的进步空间，需客观认识我国农机发展现状，充分考虑地区性、技术性等因素，实事求是，积极创新，从而才能不断提高我国农机的自动化水平。