农业机械自动化在现代农业中的应用分析

史 策

(北大荒集团黑龙江二道河农场有限公司，黑龙江 富锦 156330)

0 引言

作为一个传统的农业大国，农业在国民经济中占据重要的基础地位。当前我国农业生产效率和水平相较以往已经有了很大提升，其中很大一部分都要归功于农机自动化的应用。与人工生产方式相比，农业机械可以更加快速、高效地完成各项农业生产环节，提升农业生产效率，对于促进农业可持续发展、保障我国粮食安全，加快我国农业现代化进程提供了强有力支撑。农机自动化是采用自动化的农业机械来代替人力完成农业生产的各个环节，包括种植、灌溉、收割、运输等，其应用改变了传统人工种植模式，促进了农业生产的效率和规模化，为农业生产方式和产业结构的转变起到了决定性作用。因此，在认清农机自动化应用现状的同时，必须也要充分认识到现阶段的不足，针对性地进行改善和提升，为农业现代化的发展提供强有力的技术与装备支持。

本研究针对我国农业机械自动化的发展现状进行分析，提出目前我国农业机械化及其自动化发展中存在的问题，并给出未来我国农业机械自动化的发展方向与研究重点，研究结果以期为提升我国农业机械自动化水平、加快农业现代化进程提供技术参考与借鉴。

1 农业机械自动化应用现状及发展意义

1.1 研究现状

传统的农业生产模式是以人的劳动作业为核心，在这种情况下，一方面人的劳动强度太大，农业生产中的人力成本较高；另一方面，人的作业过程是不稳定、不可控的，这也就导致了传统生产模式质量的不稳定。在此背景下，自动化农机的优势便得以体现。近年来，随着科技水平的不断提高，农业机械的自动化水平也有了很大提升，各类创新型的自动化农机开始被运用到生产当中，凭借其高效、稳定的性能被广大农业从业者接受和推崇。

当前，农业机械的应用较为普遍，较为常见的包括播种机、旋耕机、收割机、拖拉机等，而在农耕技术和理念的推动下，农机设备在品类数量和技术水平上都得到了提升，不断向着高自动化、智能化的方向发展[1-3]。以农业灌溉为例，自2010年我国开始重点研究自动灌溉技术并试点应用，提高了农业灌溉的效率，通过优化自动化灌溉技术，研究出了流量滴灌、微喷灌溉等适用于不同情况的自动化灌溉设备，实现了农业生产中灌溉环节的自动化，降低成本的同时还提升了灌溉质量。很多自动化农业机械的应用和推广已经较为成熟，符合现代农业发展的理念，能够有效推动农业现代化发展的进程[4]。

1.2 发展意义

传统农业生产主要依靠人力完成作物生产的各个作业环节，劳动强度大。随着农业机械的逐渐应用与发展，可以解放农户劳动力，降低劳动强度，与人工生产方式相比，农业机械可以更加快速、高效的完成各项农业生产环节，提升农业生产效率。随着我国农业向着大型化、集约化方向发展，采用动力配置更高、功能更加先进的农业机械进行农业生产，尤其适用于大面积农田经营及农场生产，实现农业生产的效益最大化。因此，先进的农业机械是提高农业生产效率、转变农业生产方式、推动农业现代化发展的重要基础条件，对于保障我国粮食安全及食品安全具有重要意义。

目前农业机械化设备及相关技术基本可以覆盖农业生产全过程，随着智能化及信息化设备的逐渐发展与应用，农户可以不进入土地实现远程监测农作物的长势及田间环境，进行田间精准作业，可以节省肥料10%～15%左右，节约农药20%～24%左右，并及时做出相关的农业管理措施，节省了人力投入，仅1～3个劳动力就可以经营管理农田生产，减少农业生产中的人工费用的同时提高农业生产效率，可以增加农户收入。

另一方面，农业机械化技术对于全面推动建设新农村农业发展及农业产业化发展具有重要意义。随着农业机械化水平的不断提升，可以推动我国农村农业经济的快速发展，根据不同农业特色生产区域，对农业生产模式进行创新，解决目前农村、农业、农民之间的发展矛盾，顺应时代发展、社会经济发展的趋势，可以解决我国当前农业生产中存在的问题，推动我国农村农业生产及经济的快速发展，实现现代农业的发展。

2 存在的问题

2.1 农业机械自动化的区域发展不平衡

我国幅员辽阔，不同农业区域受地域环境的影响，在气候、地形、土质、作物类型等方面都存在不同程度的差异，这也导致了我国长期的农业发展过程中存在发展不平衡的问题。受外界因素限制较多的农业区，其经济水平、农业生产效率及生产水平都会相对较低，而部分地区则凭借优越的地理条件，农业经济发展较快，对于自动化农机的重视水平也较高。例如，我国的东北地区，无论是在地形、气候、水源、经济、交通、技术等诸多方面都比较优越，农业起步较早，且自动收割机、喷洒机等各类自动化农机运用的起步也较早，因此迅速发展成为我国的“粮仓”；南方丘陵地区的地形、气候等条件复杂，不利于大农业生产，再加上在长期的农业开采和耕种过程当中还存在土地开发过度的问题，进一步拉大了与其他地区的差距，从而导致各个区域的农业经济水平存在较大的差异性。由此，农业经济发达的地区有足够的经济投入量，能够获得更多自动化农机设备的支持，而落后的地区则缺乏技术上的支持，处于发展缓慢甚至停滞的状态[5-6]。

2.2 自动化农业机械的使用与维护不到位

农业生产过程中的环境往往不够稳定，受到地形、气候的影响，农机的工作环境通常会比较恶劣，因此部件损坏、锈蚀、失效等问题常常发生，再加上自动化的农机设备中涉及到更多的精密部件，使用过程中更易出现问题。除此之外，农户由于能力有限，在农机使用过程中也存在着使用不当的问题。例如，设备操作失误导致损坏，单纯追求效率而超负荷作业等。另外，农户对于设备的维护和保养意识不够，设备长期高负荷运作而得不到维护，导致自动化农业机械作业质量和运行稳定性降低，缩短使用寿命。

2.3 农机自动化技术的自主创新能力欠缺

我国农业机械的发展迅速，但是受限于行业起步较晚，很多农机设备的设计都是参考了国外的相关技术，很多设备并不能满足我国农业生产的需求，导致不能全面发挥出农业机械设备的优势和作用，使用效率低，且缺乏创新，对我国农业机械自动化发展进程的推进带来影响。当前在信息化技术的推动下，农业机械的开发逐步与物联网、大数据、机器视觉等技术相结合，向着农机智能化的方向发展，但当前还处于起步阶段，还需要很长一段时间的成长才能实现，且现如今还存在着行业内人才匮乏的问题。

2.4 农业基础设施薄弱

目前，在农业生产中，劳动力短缺及农业基础设施薄弱是限制农业高新技术推广的主要问题。我国农村农业基础设施老化严重，设施损坏后不能及时维修，各种设施的主要功能逐渐减退。另一方面，农村电网设备较差、用电成本较高及农村互联网技术落后也限制了新型农业机械的发展[8-9]。

2.5 农业生产投入资金较少

我国农业机械生产行业研发费用占所有产业资金投入的比例普遍不足2%，而国外发达国家农业机械设备的研发费用一般占整体科研投入的4%～6%。由于相关农业地区缺乏对农业机械自动化的重视，没有开设农业机械研发的专项资金，资金有限、基础设施薄弱、人才匮乏等问题导致农业机械研发及创新能力受限。农业机械设备的研发跟不上快速增长的农机发展需求。未来应该加大研发投入费用、提高研发能力，提升农业机械产品市场竞争力与创新力，从而占领较大的市场份额，是当前我国农机企业面临的一项紧迫任务。

3 提升农机自动化应用效果的途径分析

3.1 落实基础工作，保障自动化农机的稳定使用

农业本身具有一定的特殊性，其中很大一部分原因是由于从业群体造成的，农户的知识水平和认知水平普遍较低，接受新事物、新思想的能力也较差，因此需要落实基础工作来保障农机自动化的应用。政府应当加强对农户的教育，帮助他们更快地认识到自动化农业机械对于个人及对行业发展的重要意义。农业机械的厂家也应做好配合工作，通过农业机械操作技能培训、设立服务站点等方式，保证农业机械在使用过程中不会出现操作错误引发故障，即使出现了故障，也通过培训来培养农户自行解决的能力，并且提高其设备维护与保养的意识，再加上服务站点中专业技术人员的协助，通过多重的基础保障来帮助实现自动化农业机械的稳定使用，也有助于缓解区域发展不平衡的问题。

3.2 科学地运用信息化技术

信息化技术现如今在各行业都已经有了比较成熟的运用，在现代农业中也应该积极引进和应用。通过物联网技术，可以更加精确、及时地获取农业相关的数据，例如，温度、湿度、震动等环境数据；通过运用大数据的处理技术，农机可以实现作业方式的调整，保证最佳的作业效果，例如，自动灌溉系统自主调节流量；通过运用机器视觉技术，可以实现复杂信息的智能获取，可用于作物的采摘设备，对作物进行智能识别并进行采摘操作。

3.3 注重人才培养，增强行业吸引力

相比其他行业，农业这一行业的吸引力不够，在专业人才上存在很多的短板，而农机自动化的发展需要多专业的人才团队，因此，一方面是要加强人才的培养，例如通过校企合作等方式，培养出专业技术过硬且具备行业经验的人才；另一方面，提高农机科研人员的待遇水平，增加行业的吸引力，也应当加强宣传力度，让更多的人认识到农业并不是传统思想中的落后的行业，不仅有先进的技术，还有足够广阔的发展空间和光明的发展前景。

3.4 强化科技支撑，推动农业机械自动化创新发展

在推动农业机械化技术推广时，应该加强农业机械的创新发展。近年来，我国各个地区高度重视农机装备科技创新工作的开展，并提出相关的政策改革意见及发展目标，重点推进绿色发展及农业机械自动化装备，要加强各个地区主要粮食作物及特色作物的农机自主创新能力，在确保主要农作物耕种收综合机械化率外，还要主攻重点作物、薄弱环节的机械化，相关部门应该促进财政投入，加强政府支持力度，保障农业机械化技术的顺利推广，加大农业机械化技术培训力度，全面提升农民的农业知识与专业素质。

4 结语

综上所述，农业机械自动化是现代农业发展的重要组成部分，有助于提升农业生产效率和水平，促进农业产业化结构的调整，对我国现代农业的发展具有重要的现实意义。目前，农机自动化应用过程中还存在一些阻碍因素，其中包括历史因素、使用因素和技术因素等，需要在政府、相关企业和技术人员的共同努力下去克服，在未来农机自动化必将得到更广泛、更高水平的应用，给予现代农业更强的推动力。