岳建林
隨著農(nóng)業(yè)的發(fā)展,人們對(duì)農(nóng)業(yè)自動(dòng)化以及智能化發(fā)展提出更高的需求。對(duì)于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備,伴隨著互聯(lián)網(wǎng)和人工智能技術(shù)等現(xiàn)代科技的發(fā)展,也進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)智能化發(fā)展,農(nóng)業(yè)智能化技術(shù)也逐漸在農(nóng)業(yè)中進(jìn)行使用。作為農(nóng)業(yè)大國(guó),智能化技術(shù)的普及和發(fā)展可以大幅度促進(jìn)我國(guó)農(nóng)業(yè)的發(fā)展。目前我國(guó)農(nóng)業(yè)智能化技術(shù)仍然處于起步階段,本文將針對(duì)農(nóng)業(yè)智能化技術(shù)的應(yīng)用做簡(jiǎn)要介紹。
互聯(lián)網(wǎng)和人工智能的發(fā)展不斷加快,也促使了農(nóng)業(yè)智能化技術(shù)的發(fā)展。智能化技術(shù)可以應(yīng)用于運(yùn)輸、種植、施肥、灌溉、收獲、除蟲(chóng)等多個(gè)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)智能化的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和管理,有效提高了農(nóng)業(yè)資源的利用率,解放了人力的同時(shí),促使經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的同步增長(zhǎng)。同時(shí)農(nóng)業(yè)智能化安全可靠,不但可以隨時(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)境信息,還能夠?qū)崟r(shí)調(diào)控、自我故障診斷等,對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有指導(dǎo)作用。
一、 我國(guó)目前農(nóng)業(yè)機(jī)械使用的現(xiàn)狀
1、農(nóng)作物機(jī)械化作業(yè)程度不均衡
由于我國(guó)土地類(lèi)型多樣化,且地域遼闊,農(nóng)作物種類(lèi)繁多,因此導(dǎo)致我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化在不同作物上存在著較大的差距,經(jīng)濟(jì)作物機(jī)械化的水平相對(duì)于糧食作物的機(jī)械化水平而言,要低一些。而同樣是糧食作物,其機(jī)械化水平也是不一樣的。在農(nóng)業(yè)機(jī)械作業(yè)中,機(jī)耕的機(jī)械化水平普遍比較高,而機(jī)播和機(jī)收的水平則要低一些。
2、農(nóng)業(yè)機(jī)械體系不健全
健全的農(nóng)業(yè)機(jī)械體系應(yīng)當(dāng)涵蓋生產(chǎn)前、中、后等各個(gè)環(huán)節(jié),并涉及農(nóng)產(chǎn)品加工處理等方面。但是我國(guó)目前的農(nóng)業(yè)機(jī)械更多的局限于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié),且存在農(nóng)業(yè)機(jī)械器具缺乏、農(nóng)業(yè)機(jī)械服務(wù)單一且服務(wù)范圍較窄等問(wèn)題。而農(nóng)業(yè)機(jī)械使用方面,由于農(nóng)民很多文化水平不高,且缺少良好的培訓(xùn)體系,使得農(nóng)業(yè)機(jī)械很難滿(mǎn)足農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要。
3、農(nóng)村勞動(dòng)力仍然得不到解放
農(nóng)業(yè)機(jī)械的大量使用,可以使農(nóng)作物勞作、收獲等時(shí)間大大縮短,一定程度上代替了人類(lèi)勞作,但是農(nóng)業(yè)機(jī)械的使用依然需要依靠人力,部分勞動(dòng)者仍然無(wú)法從農(nóng)業(yè)工作中解放出來(lái)參與到第二、三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展中去,無(wú)法實(shí)現(xiàn)勞動(dòng)力的轉(zhuǎn)移,一定程度上限制了我國(guó)二三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,也對(duì)農(nóng)業(yè)的大規(guī)模發(fā)展造成阻礙。
二、 農(nóng)業(yè)中的智能化技術(shù)應(yīng)用
1、新能源技術(shù)的應(yīng)用
目前農(nóng)機(jī)裝備中出現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)能以及風(fēng)能等新能源的利用。太陽(yáng)能可以利用于種植、灌溉、病蟲(chóng)害防治以及農(nóng)業(yè)機(jī)械方面,在提高農(nóng)業(yè)效益,減少農(nóng)業(yè)污染方面起到很大的作用。在病蟲(chóng)害防治方面,可以通過(guò)太陽(yáng)能誘蟲(chóng)燈進(jìn)行防治,減少傳統(tǒng)病蟲(chóng)害防治方法中因大量使用農(nóng)藥和化肥造成的一系列問(wèn)題。還可以建立光電溫室大棚,通過(guò)太陽(yáng)能直接給農(nóng)作物場(chǎng)所提供電能和熱量。風(fēng)能可以應(yīng)用于農(nóng)田灌溉方面,通過(guò)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行滴灌等操作,能夠很好地進(jìn)行農(nóng)業(yè)灌溉工作,同時(shí)節(jié)省水資源。太陽(yáng)能還可以應(yīng)用于農(nóng)機(jī)方面,通過(guò)太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能和動(dòng)能,在農(nóng)業(yè)機(jī)械操作過(guò)程中,既能節(jié)能環(huán)保,還可以降低農(nóng)機(jī)的使用成本。
2、自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用
目前很多發(fā)達(dá)國(guó)家的農(nóng)機(jī)裝備中,已經(jīng)普遍使用自動(dòng)控制技術(shù),通過(guò)網(wǎng)絡(luò)可以使其更加智能化和網(wǎng)絡(luò)化??梢栽诶棉r(nóng)機(jī)進(jìn)行收獲作物的時(shí)候,通過(guò)在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備內(nèi)部安裝電子監(jiān)控系統(tǒng),在農(nóng)業(yè)機(jī)械的駕駛室內(nèi)安裝智能顯示屏,可以對(duì)不同作物之間的收獲進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。還可以通過(guò)傳感器技術(shù)測(cè)量如溫度、光照、土壤等環(huán)境參數(shù),利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析和處理,然后通過(guò)調(diào)節(jié)裝置,對(duì)作物生長(zhǎng)環(huán)境的溫度、光照強(qiáng)度以及水肥等指標(biāo)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié),使其能夠更加滿(mǎn)足作物生長(zhǎng)的需要。在進(jìn)行土地翻整上,可以利用激光發(fā)射光信號(hào)確定基準(zhǔn)平面,然后控制農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行高精度的翻整土地工作。
3、計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的應(yīng)用
農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備中的計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)可以對(duì)農(nóng)業(yè)目標(biāo)進(jìn)行識(shí)別、跟蹤和測(cè)量,在農(nóng)業(yè)機(jī)械工作期間,避開(kāi)周?chē)系K物,精準(zhǔn)判斷路線(xiàn)等。其主要是利用微機(jī)、攝像機(jī)等設(shè)備模擬人的視覺(jué)功能來(lái)發(fā)揮作用的。計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)最早的應(yīng)用是對(duì)農(nóng)產(chǎn)品實(shí)施分級(jí)和品質(zhì)檢測(cè)鑒定,可以利用該技術(shù)在不接觸農(nóng)產(chǎn)品的情況下,從農(nóng)產(chǎn)品的表面獲得信息,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估和分級(jí)。但隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、圖像處理技術(shù)、電子技術(shù)等的發(fā)展和成熟,計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)可以更多地應(yīng)用到田間勞作方面,如除草、施肥等。田間作業(yè)環(huán)境通常比較復(fù)雜,人力進(jìn)行比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力,而利用計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù),可以在全面采集環(huán)境信息并進(jìn)行分析的過(guò)程中,實(shí)現(xiàn)田間作業(yè)工作。
4、GPS導(dǎo)航技術(shù)的應(yīng)用
GPS導(dǎo)航技術(shù)目前在很多領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。該技術(shù)操作簡(jiǎn)單、精度高、成本低,受到很多農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的青睞,因而得以廣泛應(yīng)用。通過(guò)在農(nóng)作物收割機(jī)上安裝GPS導(dǎo)航系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)便捷的自動(dòng)導(dǎo)航,進(jìn)而完成自動(dòng)化的收割作業(yè)。將GPS導(dǎo)航系統(tǒng)安裝在無(wú)人駕駛農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備上的話(huà),則可以實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械從車(chē)庫(kù)到田間全程無(wú)人駕駛作業(yè)工作,且作業(yè)精準(zhǔn)度比較高。如果此時(shí)能夠與互聯(lián)網(wǎng)建立連接的話(huà),則可以對(duì)收割的農(nóng)作物進(jìn)行質(zhì)量和產(chǎn)量的數(shù)據(jù)分析。還可以利用小型無(wú)人機(jī)設(shè)備,安裝GPS導(dǎo)航系統(tǒng),通過(guò)導(dǎo)航系統(tǒng)提前設(shè)置好路線(xiàn)、高度和速度,進(jìn)行農(nóng)作物播種、農(nóng)藥噴灑等田間作業(yè)。
綜上所述,我國(guó)目前農(nóng)業(yè)智能化技術(shù)發(fā)展取得了一定的成績(jī),但是普及率還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。要想促進(jìn)農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展,就需要向美國(guó)、日本以及西歐等國(guó)家看齊,積極推廣和應(yīng)用智能化技術(shù),全面配備現(xiàn)代化智能裝備,使農(nóng)機(jī)裝備向智能化方向發(fā)展,簡(jiǎn)化操作、集成功能,適用于各種工作環(huán)境,提高工作效率,推進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全面智能化。因此,廣大科學(xué)工作者需要積極探究農(nóng)業(yè)智能化技術(shù),進(jìn)一步推動(dòng)農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)向最先進(jìn)的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)邁進(jìn)。
(作者單位:257085山東省東營(yíng)市東營(yíng)區(qū)辛店街道農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)中心)