农业机械装备技术在农业生产的应用

上传:ningwei 2022-09-21 17:59:55 版权声明 举报文章

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摘要:近年来,智慧农业已成为我国农业生产的战略发展方向。农业机械装备与农业信息化建设作为农业生产的基础,两者的协同发展是促进现代智慧农业发展的关键。为进一步推动我国智慧农业的发展,有效提高农业生产效率与质量,课题组分析了装备技术与信息化技术在农业生产中的具体应用,探讨了农机装备与农业信息化协同促进现代智慧农业发展的对策,仅供参考。

关键词:装备与信息协同;现代智慧农业;农业发展

随着我国经济的不断发展,农业科技得到了快速提升,农业企业的生产水平也越来越高。我国生产农业机器及设备的相关企业已超过8000家,而具备一定规模的生产企业也已超过1700家,实际农业生产设备类型已扩展至4000余种。同时,我国农机企业工业产值增长明显,2020年我国农机工业产值逾4500亿元。但现阶段,我国农业机械装备与农业信息化建设工作还处于积极探索阶段,智慧农业还远未实现。农业生产相关的工作人员还需要积极响应我国“十四五”规划,紧跟时展需求,推动我国智慧农业的发展,稳步提升农业经济的发展[1]。基于此,课题组就农业机械装备与农业信息化建设协同助推智慧农业的发展展开分析与探讨。

1农业机械装备技术在农业生产中的应用

1.1动力机械的应用

动力机械的实质便是在各种农业机器设备与相关设施中有效将人力、畜力替换为机械动力,以此强化农机的作业效率与质量,降低人工作业的时间与资金成本。但随着农业机械的日益增多,导致环境污染日益加重。要使农业机械更为合规地工作,则需要强行规定农业机械采用机械内部净化尾气技术与机械外部处理尾气技术,以此有效减少整体机械设备的尾气排放。不仅如此,还需大规模推广蓄电池动力、生物甲烷燃料动力等新型动力能源,替代传统石化燃料动力能源,改善农业机械化发展过程中能源过度消耗与环境污染的问题。

1.2大田精准作业机械的应用

目前,我国农机中的耕作深度控制系统大多数采用的是应用机械力对耕机进行调节控制,该调节控制的实质便是液压系统与机械力的结合,但在实际耕种作业中往往会出现无法实时有效监测深度以及阻力不稳定等情况。为了有效提升农机对耕作深度的精准控制,则需将农业耕作深度控制的传统系统改良为机电液一体化技术的电子农业耕作深度控制系统。切实将农业发展中以功能为核心的理念转变为以品质为核心的理念。不仅如此,还需提高对宽幅联合耕整地机械工序组合的升级力度,稳步强化耕整地机械的整体自动监测水平、故障自我诊断报警技术、耕深控制技术以及实时作业速度匹配能力等。在上述基础上,以研制节能消耗减排、智能化、自动化、科技化、减少进地次数以及高速宽幅的联合耕整地机械作为农业机械化建设发展过程中的核心方向。

1.3工厂化农业装备的应用

工厂化农业核心设备主要涉及工厂化设施设计与制造、智能传感与感知设备以及控制设备等其他设备。现阶段,我国主要引入并使用的工厂化种植设施主要有日光温室、连栋温室、人工光植物工厂等等。相关工厂化种植设施能够实现全天候的实时监测,收集与记录植物生长的所有信息数据,为农产品的工厂化流水线种植提供技术保障。除此之外,结合我国智慧农业的战略发展规划目标分析,未来农业生产的发展将逐步实现无人操控的全流程的机械自动化生产,将进一步降低农业种植者的劳动强度,借助先进的技术手段去实现农产品种植、管理、生产、加工、包装的“数智化”建设,降低人工作业的任务量,提高农业生产效率[2]。

1.4农产品产地初加工装备的应用

农产品产地初加工装备的应用主要涉及生鲜农产品冷藏保鲜、粮食烘干干燥、农产品品质检测以及农产品品质分级等众多类别的装备,借助现代化数字技术,各类农产品加工设备已经逐步向着自动化、智能化发展。同时还需要着重提高生鲜农产品冷藏保鲜装备的基础性,如冷藏恒温功能、自动灭菌功能等,并通过升级农产品检测设备,持续提高农产品检测效率与质量。农产品产地初加工装备不仅会在农产品质量安全保障方面起到至关重要的作用,同时也全面提高了农产品在相关市场中的核心竞争力,进而有效实现农业生产向高效、智能、便捷、环保的方向发展[3]。

2农业信息化技术在农业生产中的应用

我国农业信息技术的研发相比于西方国家较晚,相关农业信息技术的发展与应用还需进一步推广。以酒泉市为例,酒泉市是我国重要的农业生产基地,2004年开始实施农机购置补贴政策,到2021年年末,该政策共计带动农户投入农机购置资金17.5亿元,所有种类的农机补贴购置数量约为14.5万台。在大量的农机投入使用后,酒泉市农业作业水平明显上升,2021年的机耕、机播、机收水平分别为97.61%、95.1%以及60.84%,农业耕种机械化水平提升至85.83%,领先于全省、全国综合机械化水平约10%~20%,且该地区的农业服务收入也高达10.9亿元。虽然酒泉市农业耕种机械水平达到了85.83%,但是其中畜牧业机械化仅为40.08%、林果业仅为37.08%、设施农业仅为40.78%、农产品初加工仅为34.56%,由此可见,特色农业的机械化水平急需进一步提升。

2.1农作物信息获取技术的应用

现阶段,可以通过传感设备、数据库、无线设备以及大数据分析技术对作物表型信息进行有效获取,而且可以通过自动化装备以及相关信息技术手段,快捷、高效、全面地获取作物多样性表现形状,比如农作物的组织、器官、群体等表型信息。此类表型信息涉及农作物依托于其自身基因和周边环境的互相作用所产生的表型原始数据,作物的表型信息获取技术可以根据实验环境的不同分为室内获取以及室外获取。室内获取主要是通过对各类作物生长环境进行精确控制,进而科学掌控农作物的生长。

2.2农业智能知识服务技术的应用

农业智能知识服务技术应用的核心是以现代农业生产知识为基础,依托于智能化技术对现有分散、混乱的农业生产知识进行有效整合,同时通过搭建智能化的农业生产知识服务共享平台,将农业生产知识以系统化的形式进行分享。并通过云计算、大数据等技术进一步提高农业生产知识信息资源的计算与分析,以此为有需求的人们提供有针对性的差异化服务,普及农业生产知识。需要注意的是,农业生产可以根据农作物、气候特征、种植管理等方面划分为不同的类别,这种情况也是提供有针对性的差异化服务的难点。未来的农业生产服务将会依托于先进的技术的手段,去进一步剖析与整合农业生产知识,挖掘农业生产知识的潜在特征,以便为人们提供更为专业、优质的知识共享服务。另外,随着信息化技术逐步向物联网方向发展,农业生产知识的共享服务也会逐步整合机械学习、图像识别等技术,进一步融合农业机械装备与农业信息化建设[4]。

2.3农业生产智慧管理技术的应用

农业生产智慧管理技术的应用根据农业生产领域划分,可以具体划分为农作物生产智慧管理、畜禽养殖智慧管理、水产养殖智慧管理等。对于农业生产智慧管理而言,其可以有效实现自动化、智能化的监管与生产管理,根据全天候的监管系统,收集农产品的生长情况,进而有针对性地开展施肥、除草、去病虫害、灌溉等农业生产管理[5]。而且借助相关的物联网技术,还可以自动化操控农业机械设备进行生产作业,降低人工作业的任务量,实现农业生产全流程化的智慧管理。

2.4农产品智慧流通技术的应用

农产品智慧流通技术的应用主要用于农产品的运输与配送,通过响应自动化、智能化的农业生产机械设备,去实现农产品在运输与配送过程中相应环境条件参数的控制,进而保障农产品的新鲜程度。不仅如此,农产品智慧流通技术还会智能地科学规划运输与配送的路线,减少运输与配送时间[6]。现阶段,对于最优农产品运输与配送路径的规划研究,主要以加权求和的计算方法为主,借助相关的计算模型与群体智能算法可以从根源上处理最优配送路径的多目标择优问题。

3装备与信息协同促进智慧农业发展的对策分析

3.1增加农业科技的创新资金投入

农业领域的科技创新具备较强的排异性与公益性,这也致使该领域的科技创新所带来的社会效益要远超于个人利益。为了克服当下科技创新环境现状,则需要大力开发农业行业的新市场,优化市场环境以及市场条件,有效发挥出政府在其中的引导作用,根据实际情况合理加大财政支持的力度,进而有效开展现代智慧农业科技的创新、推广以及转化[7]。可以成立现代智慧农业科技创新基金会,以此有效推进我国现阶段农业生产先进技术的研发与探索,并对重大成果予以表彰和奖励,进而发挥创新科技的带头作用与示范效果。可以制定相应的激励政策与奖励制度,积极带领社会组织与农企进行现代化智慧农业科技创新研究与前沿技术研发,稳步提高农业生产水平,优化智慧农业相关项目投资格局[8]。

3.2持续优化农业科技创新激励政策

首先,应深度剖析现代智慧农业的未来发展方向以及布局规划,同时根据当前指智慧农业建设情况,搭建全方位、差异化的农业科技创新激励政策。其次,通过加强对现代化智慧农业创新成果的扶持力度,鼓励社会面中多元化主体积极投入并参加到现代化智慧农业科技创新的相关活动中,进而有效增加农业科技研发在社会层面上的资金引入。再次,应重视与提高对农业知识产权以及技术产权的保护力度,并根据实际情况建立多元化激励政策,有效引导民间资本积极参与到现代化智慧农业科技创新活动中。通过科学合理的激励政策,打消民间资本企业在农业科技创新中的顾虑,进一步加强企业在创新过程中抵御风险的能力[9]。最后,需要建立完善的农业科技成果转化平台与相关渠道,引导社会面各行业积极加入平台进行信息交流,有效丰富该平台内的交流内容,切实降低农业市场信息的不对称性。通过建立科学合理的交流平台,改善农业信息与获取之间的不对称,并以此完善现代化智慧农业的建设,使各地区农业生产逐渐实现规模化、产业化以及商业化。不仅如此,还应尽快搭建与优化农业科技评估指标与相关考核体系,对农业科研成果进行多方面的分析评估判断,如成果的学术价值、产业适用性、应用可行性以及具体潜在价值等,进而有效推动农业科技与农业生产的有机结合[10]。

4结语

综上所述,我国作为农业生产的大国,农业经济增长是推动我国可持续发展重要助推力。随着农业装备与信息技术的不断发展,农业生产也需要紧跟时代的发展,合理增加农业信息化装备的研发资本,并借助相关政策规定,持续优化我国各地区农业生产结构,同时持续优化我国农业科技创新激励政策,进而有效融合农业机械装备与农业信息化建设的协同发展,推动各地区智慧农业的建设以及发展,实现农业经济的稳步增长。

作者:买学斌 吕怡秋 张维童 单位:宁夏工商职业技术学院