新型农机在提升农业现代化水平中的应用探索

2021-11-28邵长山

农机使用与维修 2021年5期

邵长山

(洮南市大通乡综合服务中心，吉林洮南 137116)

0 引言

中国是农业大国，农业水平的提高对于促进国家综合实力具有保障作用，农业的转型升级依托于农用机械的升级换代，尤其是现阶段农业技术的不断完善发展，必须发展农业机械，才能与庞大的农业需求相匹配。本文通过对当前农机类型的发展形势进行判断，阐述了农业机械的发展历程，并通过对农业机械的工作类别进行划分，说明了新型农业机械在推动现代化农业水平提升中的应用及存在的问题，最后针对所提问题给出相应的建议和对策。

1 农机发展历程

农业机械是指在作物种植业和畜牧业生产过程中，以及农、畜产品初加工和处理过程中所使用的各种机械。根据农业作业的劳动方式将农机的发展分为手工作业、机械化设备和机械化+自动化技术三个阶段[1]。

1.1 手工农业

从封建社会到解放前期，我国的农业生产均处于手工农业阶段，该阶段通过人力和驯养的家畜、借助简易的生产工具如步犁、耘锄、播种机、收割机和水车等进行农业生产活动，该阶段可利用资源有限，效率低下，存在大量的人工和物力资源的浪费，伴随着我国人口增长和社会体制的变化，手工农业完成了其使命，被新的农业生产方式所取代。

1.2 机械化设备

新中国成立以来，国家大力支持农业机械的发展，各方面资源向农业方面倾斜，得益于此，我国农业机械化设备在此阶段得到快速发展，如洛阳第一拖拉机厂于1959年建成投产，1972年研制成功的船式拖拉机(机耕船)，为中国南方水田特别是常年积水的沤田地区提供了多种用途的牵引动力。此阶段农业机械得到快速发展，使农户从高重复性和高强度的农业生产活动中解放出来。

1.3 机械化+自动化设备

21世纪以来，农业机械发展迅猛，2004年颁布的《农业机械促进法》代表着农业机械化正式朝着自动化方向发展，机械与自动化技术的融合发展，为农业生产节省大量的人力物力，人均作业效率快速增长，同时农机的功能实现了从单一作业到多功能同时完成的转变，以联合收割机为例，直接实现了谷类作物的收割、脱粒、分离茎秆、清除杂余物等工序。此阶段实现了农业机械与自动化技术的初步结合。

2 新型农机在推动现代化农业水平中的应用

农业现代化是用现代工业装备农业、用现代科学技术改造农业、用现代管理方法管理农业、用现代科学文化知识提高农民素质的过程，其中现代科学技术和现代管理方法主要完成的是土地性质和租赁方式的改变，而现代农业对于传统农业的转型主要体现在各种农业工具对劳动力的解放和对劳动效率的提升上。

新型农机是指传统农机不断的与最新科技如电气、液压、电信等技术相结合进行不断迭代升级的产物。按照农机本身的工作范围和属性将其分为动力牵引、特定功能和劳动辅助三个类别。本节将从这三个类别对新型农机对农业水平现代化的推进作用进行说明。

2.1 动力牵引易于控制

动力牵引是整个农机运行过程中各种动力的来源，通过特定的机械、控制和液压等回路将动力传输和分解，最终将合适的动力配送给各执行端。农机中的动力机械主要包括拖拉机、旋耕机、收割机、采摘机等，此类农业机械高度自动化和智能化的实现，可以通过便于接受的人机交互方式较为便捷地实现动力换挡、动力转向和智能操作等作业。解决了在农业水平提升阶段中的动力提供和转换的问题。

新型农业动力机械中最具有代表性的为智能拖拉机的设计[2]，通过将现阶段的自动驾驶、模式识别、人工智能等技术的融合，实现了自动驾驶精度控制在±2.5 cm,入线距离小于15 m，结合垄控制在±2.5 cm，最大作业速度超过20 km·h-1。真正满足了动力智能控制和精细化作业的要求。

2.2 特定功能实现

特定功能是整个农机工作的最终执行端，通过设计不同的机械传动和配件，实现不同的作业功能，与传统农业机械相类似，新型农机同样实现的是在农业活动中代替人的一些劳动工作，如耕地、施肥、喷药、收割等[3]。但新型农机在特定功能实现中具有更加强大的优势，通过搭载传感器、位置信息等先进技术，使得各项功能保质保量地实现，智能收割机通过测量作物产量，自动控制作业速度和喂入量；智能植保和施药机械，通过路径规划、作物病虫草害等快速识别，可变量控制喷雾，实现精准施药、减少药物流失；智能施肥机械通过自身数据库实现对土壤中各微量元素含量把控，针对不同区块，选择不同的输入计量，满足不同土质对于不同肥料的需求。

2.3 劳动辅助

劳动辅助主要是在机械无法做出决策或者是无法运用机械进行农业作业时，通过各种辅助装置如照明、运输、检测等，为作业者提供相应的辅助和服务，新型农业机械在劳动辅助层面中具有更强的针对性，主要应用在农业经济作物和反季作物的培育中，其指通过技术手段为用户提供决策依据。劳动辅助在经济作物中最为常见的应用场景有棉花和水果采摘机械臂，在配载了3D感应、位置识别、颜色识别等技术后，机械臂能够精准地对果实的成熟度进行判断，并决策是否进行采摘。其次，商业机器人在农业领域的应用同样作为劳动辅助设备，如通过机器人实现复杂环境下的物品搬运活动，使用机器人完成高强度劳动工作等。

3 现存问题及对策建议

新型农机的使用已经极大地解决了作业人员劳动强度大、工作环境恶劣等问题，但其仍然具有进一步完善和提升的空间，综合现阶段新型农机的研究和推广现状，新型农机在提升农业现代化水平中存在的问题及相应建议如下。

3.1 优化设计理念

加强以人为中心的农机设计理念，提升科技融合创新深度。科学技术是引领发展的第一力量，现阶段，科技与农机的融合发展已经开启，但其在功能实现和用户的接受水平还有待提升，随着农机与现代通信技术、物联网技术、位置信息定位技术、设备智能检测技术等的不断深入融合发展，新型农机应深入贯彻以人为中心的设计和发展理念，能够实现高效、安全、舒适、便捷等“傻瓜”操作方式。

3.2 丰富农机推广形式

充分利用新型信息产业技术，丰富农机技术推广形式。农机推广技术和力度直接影响到新型农机的适用范围和用户的接受程度，相对于传统农机推广中直接采用说明书或现场演示方式，在进行新型农机技术推广时要充分考量当地地形、作物类型和经济水平等指标，借助新兴的信息传播方式如短视频、虚拟现实、3D全景照片等技术，将新型农机在节省劳动时间、降低劳动强度、提高生产效率和保障用户人身安全等方面的优势全面展示。

3.3 保障售后服务

完善政策法规，保障新型农机售后服务。农业劳动是与节气时令相结合的，因此，农机的作业通常具有时效性，与传统农机相比，新型农机是多学科领域共同配合的成果，因此一旦设备发生故障，普通用户根本没有能力进行故障的检测、排查和修复，因此应建设完善的售后保障体系，当设备发生故障时，应及时对其进行修复，避免用户在等待过程中产生对产品不信任等消极情绪，提供给用户良好的使用体验。