现代农业机械在新型设施大棚中的应用

赵淑芳

(靖远县农业机械化服务中心，甘肃 白银 730600)

1 新型设施大棚概念

传统的大棚技术仅具备简单的防雨以及保温功能，对自然灾害的抵御能力差，无法实现温度、光照、肥度、水量以及湿度等各种环境因素的综合调控。而新型设施大棚就是在传统大棚的基础之上，将各种物理技术以及新型职能技术有效融合，在大棚内模拟植物最适宜的生长环境，通过调整温度、湿度、光照以及二氧化碳等，使大棚内环境指标得以全面提升，与此同时通过配合使用计算机等各类软件设备，可综合分析大棚种植过程相关数据，通过放置以及控制水帘、遮光板以及风机等设施，调整大棚内生态环境，使农作物获取最为适宜的生长环境[1]。当前，较为常见的新型设施大棚包括玻璃温室大棚、塑料温室大棚以及自动化温室大棚内。

2 现代农业机械应用情况

2.1 耕作机

耕作机是一种能够一机全部解决农业所有耕作作业的实用新型机械。耕作机的应用可有效解决辛苦耕作的局面，为种植户创收、保收奠定基础。近年来，在现代农业耕种中，耕作机应用范围日渐扩大，其作业流程日益简化，耕作效率显著提升，帮助作业者有效减少了工作劳动量[2]。目前，联合式耕作机应用范围较为广泛，其主要包括松土机、旋耕机以及滚笼耙等多个设备，可一次性完成表土耕作以及基础耕作；因耕作机配备有钉齿耙、弹齿耙、圆盘耙以及滚笼耙等各个部件，使其在耕作后播种前可完成种床的准备工作；耕耙犁是一种由驱动型碎土以及铧式犁部件所组成的耕作机，在其具体应用过程中，可通过旋耕器上的旋耕刀将犁体翻起的土垡切碎，这一机具实现了旋耕机以及铧式犁的综合特点，可将全部耕层土壤松碎。

2.2 微喷灌系统

在现代城市绿化以及农业种植过程中，微喷灌系统已得到了广泛的应用，其主要是利用低压管道将水分疏松至农作物植株附近，接着利用小喷头为土壤或者作物枝叶喷洒灌溉[3]。微喷灌系统所需要的工作压力较小，同时其流量较低，可有效保证土壤含水量，为植株提供充足的水分，同时可有效调节气候以及植物局部湿度，为植物的生长奠定基础。当前，新型设施大棚内，微喷灌技术已得到广泛应用，其主要部件包括过滤器、疏水管道、供水泵以及喷头等。在具体应用中，必须合理安装相关设备，定期对其检查。

2.3 智能化温度调控系统

在农作物生长中，温度是尤为重要的一个外界影响因素。智能化温度调控系统就是利用计算机对大棚内温度进行智能化控制，其主要工作涉及采集温度、显示温度以及增温控制等，一方面，不断优化并完善控制系统，另一方面通过MAT-LAB实现系统仿真[4]。通过智能化温度调控系统，可实现人机的有效结合，同时其操作简便，自动化控制性能较高。另外，智能化温度调控系统制作成本不高，因而具备良好的应用前景。

3 现代农业机械在新型设施大棚中的应用现状

3.1 耕作机操作受限

在建设新型设施大棚时，需采用支架以起到支撑作用，同时为实现棚舍内温度的有效控制，棚舍内空间有限，耕作机若体积较大，在作业中常受到限制[5]。

3.2 智能化水平不高

当前在新型设施大棚内，喷灌以及温度控制尚未实现完全的智能化调整，多数仍然依赖于人工，其智能化水平并不高。

3.3 成本过高

新型设施大棚在制造过程中需要较高的成本，若农村经济发展程度较低，很难实现新型设施大棚的大范围覆盖，同时在地理等外界条件的影响下，在新型设施大棚内农业机械很难得到快速的推广以及应用[6]。

4 现代农业机械在新型设施大棚内的应用前景

4.1 应用市场

近年来，物联网技术实现了快速发展，新型设施大棚的建造日益成熟，为农业机械的应用提供了良好的条件。物联网技术可有效结合现代网络技术、感知技术、自动化技术以及人工智能等，使其相互处于集成应用状态。在新型设施大棚内温度控制中，可以对物联网的优势充分发挥，通过无线传感器实现网络监测，在传感器节点以及执行机构节点的基础之上构建一个无线网络，从而对大棚内温度、湿度、光照、气压以及二氧化碳浓度等各个指标进行检测，接着利用模型分析并进行针对性的调节，从而有效控制大棚内温度环境、灌溉以及施肥等工作的有效控制，使农作物获取一个适宜的生长环境[7]。

在温室生产不同阶段，物联网技术均可得到有效应用。例如，在生产准备阶段，可通过分析传感器所传回大棚内的温室信息，初步掌握大棚内环境状况，以种植适宜的农作物[8]；而在植物生长过程中，可通过对温室内温度以及湿度的调控以监测植物生长，从而开展精细化的管理，需结合植物生长需求以调节大棚内的空气、土壤温度以及土壤湿度。另外，还需结合温室内温度以及光照调节遮阳网的开启时间，利用温度采集信息以实现温室内加温系统的调整[9]；待植物成熟并对其收获后，可通过物联网技术以分析制备生长过程中所需开展的环境调控，待下一轮生产时，对这部分信息充分利用，以便于生产管理。

4.2 应用前景

在新型设施大棚种植生产中利用农业机械时，可有效控制大棚内的透光性以及温度，同时可降低机械成本，节约劳动力，增加农业耕作产量，保证农作物质量。由此可以看出，这一技术的应用可靠性较高，具备良好的经济效益，因而深受种植户的喜爱，具备广阔的应用前景，在未来，将逐渐成为我国农业生产的重要技术措施[10]。

5 推广现代农业机械在新型设施大棚中的应用策略

5.1 大力宣传

无论是单独使用新型设施大棚、单独使用现代农业机械，亦或是将现代农业机械应用于新型设施大棚内，均需要种植户了解这一农业生产技术，明确其特点及优势，进而愿意在农业生产中尝试应用这一技术。由此可以看出，对这一技术加大宣传力度，做好种植户技术培训工作尤为重要。需大力普及上述技术的种植优势以及经济效益，从而对种植户有效引导，使其实施这一技术，进而获取良好的农耕效果[11]。

5.2 推广技术

推广技术亦是较为重要的一项工作，相关部门需不断优化并完善现代农业机械在新型设施大棚中的应用技术，保证该技术具备功能完善的农业设备，以不断提升农业耕种水平[12]。另外，还需积极应用各种示范性的农机推广方式，大力推广先进技术设备以及机械，使我国农业生产力得以全面提升。

5.3 强化政策扶持

在我国农村地区，经济发展普遍较为落后，在农业种植过程中经济效益并不理想，因而无法承担新型设施大棚建设所需要的各项成本，基于此，政府部门需提供适量经济补贴以及政策扶持，使该技术得到更多的应用。一方面，可建设示范园区，并在其中构建新型设施大棚，展示各种先进的农业耕种技术，引导种植户正确使用[13]。另一方面，国家还需在种子以及幼苗培育方面给予经济投入，大力支持相关高等院校培养技术人才，为新型农业设施大棚的建设提供经济以及政策扶持，进而为我国农业生产的机械化以及科技化发展奠定坚实的基础。