农机发展的出路在于智能化和自动化

黄耀东

(无为市农业农村局 农机管理局，安徽 无为 238300)

0 引言

近年来，我国农机行业持续低迷，在此背景下应及时调整策略，使农机行业呈现出一种全新的发展局势。我国大多数地区在主要农作物的关键作业环节上基本实现了农业机械化，但面对国内农业生产新形势和新特点，有必要及时调整农机的发展方向，促进农业经济的快速发展。

1 发展农机自动化和智能化的必要性

1.1 提升农业生产效率

当前，我国大力推进机械化生产，实现了生产力的解放，有效提升了整体农业生产效率和舒适性。在传统农业生产中由于机械化应用水平较低，人员的劳动强度较大，农业的长远发展受到了较大影响。与此同时，因农机操作失误导致人员受伤现象时有发生，安全生产得不到保证。通过在农机中应用自动化和智能化技术，不仅能提高生产效率，同时还能在人员安全方面提供保障，促进农业经济的持续发展[1]。

1.2 降低生产经营成本

在传统农业生产中大多以半机械化生产为主，没有应用到自动化、智能化生产技术。随着农业生产规模化的不断发展，能源消耗量持续增加，加上灌溉、施肥等其他成本的投入，大大增加了农业生产成本。通过应用自动化、智能化农机生产技术，能够有效提高生产质量，降低能源、水资源的消耗，无形中减少了投入的成本，提升了经济效益。利用智能化管理技术，在农业生产中能够进行除草、杀虫等工作，降低了人力成本，是未来农业发展的趋势。

1.3 弥补农村劳动力不足的缺陷

随着经济发展和城市化建设的不断加快，大量农村青壮年劳动力选择进城务工来提高经济收入改善家庭生活，导致农村的农业生产活动主要由老人、妇女来完成[2]。利用智能化、自动化农业机械，只需要进行简单的操作就能完成农业生产任务，不仅节约了人力成本，还能有效弥补青壮年劳动力不足的问题，保证农业经济的健康持续发展。

2 自动化和智能化农机的应用渠道

2.1 联合收割机

联合收割机将收割、脱粒等多种功能进行了整合，可帮助农户同时完成农作物的收割及相关作业，能够节省大量的时间和人力，降低生产过程劳动力压力和成本。部分联合收割机采用了GPS定位系统，在进行自动收割的同时可快速准确找到作业具体位置，在收割过程中不会因计算误差问题影响收割的准确性。在未来联合收割机将会全面应用智能化、自动化技术，最大限度地替代人力工作，进一步提升农业生产效率。

2.2 变量施肥机

由于不同品种的农作物在生长中对于肥料的需求并不完全相同，因此，农户可根据提前编写好的肥料代码设置变量施肥机，同时制定出农作物施肥参数，作业时利用GPS导航定位系统，自动撒播并控制施肥量[3]。

2.3 变量喷药机

变量喷药机与变量施肥机的工作原理基本相同，采用喷药机对农作物喷药作业时可以合理分配药物剂量。例如，喷药机在喷药作业时，可使用GPS定位系统进行定位，并且驾驶室内配备的监视器能对喷洒的药物剂量进行实时监控。通过数据处理器发送指令，实现对农作物药剂量的合理喷洒。

2.4 变量灌溉机

我国的部分地区在农业灌溉时，已经开始采用滴灌、喷灌等节水方式，虽然能够减少水资源的浪费，但其在具体应用中仍然需要进行人为管理。而变量灌溉机即可通过智能化与自动化的工作形式，通过机器对灌溉的量自动进行监控，科学地满足各种农作物、土质对水分的不同需求[4]。

2.5 变量播种机

不同农作物在播种时需要的播种数量和播种深度并不完全相同，有的农作物种子适宜播种在浅层土壤，还有一些农作物种子需要在较深的土壤中播种。农户只需要事先在变量播种机上设定好农作物的最佳播种量和播种深度，就能保证达到理想的播种效果。

3 智能化和自动化农机应用现状分析

我国作为农业生产大国，自动化、智能化农机的出现不仅缓和了农村地区劳动力不足的短板，还提升了农业生产效率，但是从自动化与智能化农机的生产应用现状来看，与西方发达国家仍然存在较大的差距，受到我国农民基数影响，虽然耕地面积较广，但是人均占有耕地面积不足，在农业种植过程中，由于耕种面积非常有限，小规模经营模式导致种植人员难以将大型、昂贵的智能化、自动化农机设备应用于农业生产中，导致这种现象的因素主要有以下几个方面。

3.1 农业生产技术落后

当前我国已经出现众多自动化和智能化农机设备，但是受到落后的农业生产技术影响，其应用效果并不理想，同时受到农业种植规模和农产品价格影响，农民难以接受价格过于昂贵的智能化、自动化农机设备。农业种植作为一个高投入低收入的产业，致使很多农民没有能力购买农机设备，虽然当前我国针对农机已经出台了大量的补贴政策，但是即使是经过补贴后的农机仍然需要农民承担很大一部分费用，受研发成本及推广费用等客观因素，农机的出售价格难以大幅度下调，造成农民购机难问题。此外，当前部分农机虽然具有自动化及智能化特点，但是其用途较为单一，无法满足多元化的种植需求，由于农产品种植的多样性，需要购买的农机设备过多，且市场中缺乏能够同时满足多样农业生产的智能化、自动化农机设备，因此实际应用效果较差。

3.2 农民学习能力影响

农村从事农业种植的人员自身农机操作水平较低，仅能操作一些小型及半自动化的农业机械，虽然智能化、自动化农机功能较多，但是操作复杂，农民无法完全掌握农机设备的操作，最终对这些高新技术失去兴趣。先进的农机设备虽然能够提升种植效率及缩短种植时间，但是需要定期对设备进行保养维护，并且智能化、自动化设备构造比较复杂，出现损坏时农民无法自主维修，因农机缺乏及时的维修保障，在农忙时节一旦设备发生故障，则会极大地影响正常的农业生产。

3.3 分散的农户土地不利于农机操作

现阶段，我国在农业种植中实行家庭联产承包责任制，所以农田会被分割为小块进行种植，这也极大地制约了智能化、自动化农机在我国农村的推广效果。对比来看，美国人均占有耕地面积较广，且耕地类型多为平地，便于大型智能化、自动化设备操作。但是与国外相比，我国种植结构比较复杂，在耕地类型中既包括平原，又涉及到丘陵、山地等，所以智能化、自动化农机需要增强地形及地势的适应能力，此外，受家庭联产承包责任制影响，种植人员可以自主选择农业种植类型，所以在农忙时节所种植的农作物种类也各不相同，而我国当前智能化、自动化农机很难适应种类复杂的作物种植方式。这些因素均为智能化和自动化农机的推广和应用造成了阻碍。

4 农机智能化与自动化的发展路径

4.1 加大重视

我国农业机械化发展已经初具规模，但智能化和自动化水平相对较低。农机部门应重视农机的智能化和自动化发展。在科学技术的支持下，农机设备也要与时俱进，积极组织农机研发人员对农业生产的实际情况进行调查研究，集中力量重点研发一些常用的农业机械设备，提高智能化和自动化的应用水平，推动我国的农业机械向高水平方向发展。

4.2 强化政策引导

农业经济的发展需要政府的大力支持，农业机械智能化和自动化的发展同样需要政策的引导，政府部门要根据我国农业的实际情况明确发展方向，制定出农机发展支持政策，不断加大高科技研发资金的投入力度，给农业机械的智能化和自动化发展奠定坚实基础[5]。

4.3 加强先进技术的应用

农业机械的智能化和自动化发展需要有先进的技术手段做支撑。第一，应用新能源技术，主要是在农机设备内采用太阳能、电能等可再生能源提供运行动力，降低农业生产带来的环境影响，例如，在温室大棚中应用光电技术，就是将太阳能技术转换为电能或热能，或是研发出太阳能诱杀害虫灯设备等用于大棚种植生产；第二，应用自动化控制技术，可以在农机设备内部安装自动化控制及电子监控系统，对农机运行状态进行实时监控，提高农业机械的科技水平；第三，应用计算机视觉技术，通过计算机、摄像机等设备有效模仿人类的视觉功能，将其应用于农业目标的测量、监控、识别，以提高生产效率和质量；第四，应用智能化技术，如通过应用智能播种、收获、采摘的机械设备，提升农业生产过程中的精准化、精细化水平；第五，应用GPS导航定位技术，联合收割机依靠导航定位和自动驾驶功能，可自动选择最佳作业路径，自动调整作业的方向、机具高度，自动完成收割、脱壳等作业[6]。此外，还可使用小型无人机完成农药喷洒，提高喷洒效率和喷洒效果。

4.4 重点改造笨重机械

我国当前在农业生产中使用的机械设备已经基本实现了半自动化，随着农业发展对农机性能要求的提高，需要对一些笨重机械做重点改造，使农机的整体效能得到提升。同时还要积极优化调整农机内部的使用操作要求，提高农业机械对环境的适应能力，促进现代农业持续发展。

4.5 培养高素质的新型职业农民

我国传统农业生产经营模式大多是个体小农经济。但是，随着土地流转政策的实施，今后大规模农业种植生产会持续增多，就必须培养出大量的新型职业农民，使其能够熟练掌握自动化和智能化的新型农业机械技术[7]。农业部门应积极开展农机自动化、智能化技术知识等培训活动，帮助农民提升新型农机具的操作和维护技能。

4.6 创新农机种类

智能化及自动化农机创新研发过程中要始终从农业生产实际出发，首先，丰富农业机械设备的功能，简化操作方式。研发人员要充分考虑农机使用人员的操作能力，尽可能简化农机操作系统，并在推广过程中配备详细的文字说明，或者通过专业技术人员对农机的使用方式进行指导。此外，农机企业还应建立高效的售后服务体系，在农忙季节，要派遣专业的技术人员深入到基层中，及时解决农机出现的问题。其次，在确保农机智能化及自动化的同时，积极拓宽农机的使用功能，尽可能使农机满足更多农业生产活动，如水肥农药一体化机械、自动化联合收割机械等，兼顾优质中小型农机研制，确保其满足平原、山地及丘陵等生产区域使用需求。最后，加大政策的扶持力度，强化农机的推广效果，种植人员在选择智能化农机时会参考农机性能、操作方式、售后服务及补贴等，在推广过程中应从种植人员所关心的话题出发，打消种植人员对于农机的顾忌，以此提升智能化、自动化农机的推广效率。

5 结语

综上所述，我国正在向现代化农业的方向不断发展，但从当前的农业生产实际情况看，在农业机械发展和应用方面还存在许多问题，需要加强农业机械的智能化和自动化，不断增加科技研发的资金投入力度，应用先进技术，积极培养高素质的新型职业农民，不断提升农机的使用效率和范围，提升我国农业现代化的发展水平。

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