农业机械自动化在现代农业中的运用研究

随着现代社会经济的快速发展和生产生活水平的日益提升，农业机械自动化已经逐渐成为中国农业现代化的重要保障，对于农业经济的发展特别是农业生产效率的提升起着至关重要的作用。然而，受到地方经济、人才以及观念等因素影响，农业机械自动化在中国一些地区的推广应用还没有达到预期的效果，对于现代农业的创新发展带来了不利的影响。因此，有必要对农业机械自动化在现代农业中的价值和应用进行研究，对现代农业生产进行深入剖析，从而为改进和提高农业生产水平提供更为有价值的借鉴与参考。

1 农业机械自动化的基本概念

所谓农业机械自动化，指的是在现代互联网、大数据、智能化等信息化发展的背景下，将信息技术特别是远程控制、数据采集、数据分析等，融入到农业机械的生产实践中，从而更加精准地进行生产监管，更加高效地从事农业生产。当前，在现代农业生产技术中，机械的自动化是应用价值最高的技术，可以有效降低农业生产人员的从业难度，提高单位时间内的生产效率，使农业生产条件得到切实地改善，有效应对当前农业劳动力不足的问题。

从中国当前农村发展的现状和农业生产的情况来看，农业机械自动化是满足新时期农业高质高效生产的重要保障。随着中国城市化进程的不断推进，农村劳动力特别是青壮年劳动力流失现象十分严重，农业生产主要依赖少量的青壮年和大量的老年人、妇女等群体，传统劳作方式已经难以满足现代农业生产的实际需要。农业机械自动化，一方面可以有效缓解劳动力整体不足的问题，让人数有限的青壮年劳动力可以发挥自身的智慧和技术优势，以少量的人力来进行大规模的农业机械管理与操作，从而有效提升农业生产效率，减少单位耕地面积的劳作时间；另一方面可以有效降低农业生产的技术难度和体力需求，使体力有限的老年人和妇女、少年也能够在相对安全的环境下，操作农业机械进行相应的农业生产活动。此外，农业机械自动化还可以为农业生产信息化夯实基础，通过全方位、自动化的监控，并将监控、操作所获取的信息转化成为系统管理的数据，从而逐步实现农业生产的智能化管理。

2 中国农业机械自动化的实施现状

中国始终重视农业生产的发展和农业技术的提升，机械自动化在许多地区已经得到了一定程度地应用，但从整体情况看，中国目前的农业机械自动化水平仍然处于初级阶段，与发达国家相比还存在着较大的差距。

2.1 农业机械设备的整体技术水平不高

目前，中国大多数农业地区都或多或少地引入了机械设备进行农业生产，但无论是设备本身的功能还是农民的操作应用，都还处于较为落后的水平，没有真正达到机械自动化的先进水平。特别是农业机械的技术设计上，科技含量还比较低，绝大多数的机械设备与传统机械相比，只是适当地进行了功能增加或者融合，并没有形成自动化生产的一整套体系。例如，鲁科牌葱姜收获机是中国目前较为先进的葱姜收获机械设备，与传统人工收获相对具有自动振土并且省时、省力等优势，但从技术设计上看只不过是葱姜收获与培土、施肥、播种等功能的结合体，其整体技术与信息化、大数据、互联网等新兴技术没有任何关联，自动化水平与现代农业的生产需求相比还有较大的差距。

2.2 农业机械自动化的区域发展不均衡

中国是一个传统的农业大国，农业生产遍及全国各地。然而，从农业生产现代化水平来看，东部地区特别是东南沿海地区的自动化水平较高，而中西部地区的农业生产水平还处于相对落后的阶段。尤其是在西部地区，农民的经济条件普遍较差，在农业机械方面的购买力不足，农民对于机械自动化的认知也不足，即使政府给予了大量的机械补贴，仍然有许多农民不愿意或者没能力购买现代化的机械设备。例如，唐山宝民公司生产的秸秆打包机，能够进行自动化地秸秆收割和打捆，但其12万元的售价对于西部农村地区来说却是一户农民数年的收入，导致当地农民仍然依赖于人工收集秸秆，甚至不惜冒着违法的风险进行就地焚烧。

2.3 农业生产规模化发展不足

农业机械自动化，与农业生产的规模化有着不可分割的关联性。由于农业机械特别是自动化机械的成本较高，农业生产人员必须要拥有极大规模的生产需求，才能够获得相对应的利润，使农业生产进入良性循环状态。然而，中国许多地区的农业生产仍然没有摆脱传统的小农经济模式，每一户农民承包的土地相对有限，农业机械自动化的优势并不能够得到很好地体现，反而在成本分摊时呈现出明显的劣势。当前，在多数农村地区，农业机械自动化主要是通过外包的方式，即由一名农户购买农业机械，其周边的农户在特定时期租用其机械甚至操作人员进行收割、播种等生产活动。这种土地、机械相分离的模式，造成农业机械管理的分散化，不利于自动化管理的统筹。

3 农业机械自动化的实践运用及其发展趋势

现代农业中的农业机械自动化，不仅仅是农业机械的自动生产和远程操控，更重要的是加强农业机械的数据采集和体系建设，使农业生产进入大数据、智能化发展的新时代。

3.1 机械设备的自动化操作

在现代农业中，农业机械自动化首先应当体现在自动化操作方面，都将自动化以及远程操控技术融入到机械设备的运用当中，可以大幅减少农业生产对于人力资源的需求，并且有效提升农业生产的效率，提高生产过程的安全性。当前，自动化程度较高的农业机械生产活动包括播种、除草、施肥、灌溉、翻土、收割等各个方面，特别是在农业灌溉方面，一些农业机械设备已经能够实现排水灌溉的全自动操作。具体来说，就是农民将灌溉机械安装在农田当中，并设定好相应的灌溉时间、水量和灌溉方式，由机械设备自动进行定时定量的灌溉，从而大幅减轻农民的工作负担。随着自动化技术的进一步发展，自动化灌溉机械还可以引入温、湿度传感监测、大数据分析计算等技术，对当地的降雨量、空气和土壤中的含水量等环境数据进行24 h不间断地监测，采集相关的数据并进行科学测算，进而对灌溉时间和水量进行适当的调整，从而更加精准、科学地进行灌溉，既避免了水资源的浪费，同时又能够保证农作物得到最大程度地灌溉。

3.2 农业生产的自动化监测

农业机械自动化与传统农业生产技术之间的最大区别，在于机械设备不再是简单、孤立的农业生产辅助设备，而是能够实现对农业生产全过程乃至对一个地区农业生产全貎进行监测和管理的现代技术。农业机械自动化的核心，并不是农业机械，而是组织和管理自动化生产的计算机设备。通过对农业机械进行远程自动操作，计算机不仅可以按照既定的程序进行机械操控，还能够利用机械设备上的传感器进行生产过程中信息和数据收集，从而对农业生产的全流程进行监测。例如，在温室管理过程中，农业生产人员可以在大棚中设置必要的图像传感设备和温度、湿度监测设备，从农作物播种时起对其生长的每一个环节进行自动化监测，实时掌握农作物的生长环境，并通过调节温室设备等方式对环境进行智能调节，使农作物始终处于最为适宜的生长环境中。而图像传感设备和后端数据分析技术的运用，可以更加精准地监测每一株农作物的成熟情况，从而能够收获到处于最优状态的农产品。除了对农业生产本身的活动进行监测外，农业生产人员还可以运用气象监测设备，对农业生产的周边环境如土壤、气候等进行更加广泛的信息监测，并将监测到的数据信息反馈到后台的农业生产人员或者专门的管理人员，必要时还可以自动进行农业生产环境的调整，使其能够更好地适应周边环境的急剧变化。

3.3 农业产品的自动化检测

在现代农业中，人们越来越重视农产品的质量和品质，优质农产品的品牌价值日益凸显，而在品牌塑造和维系过程中，农产品的品质检测无疑是非常重要的环节。传统的农产品检测，往往需要投入大量的人力和物力，并且只能对部分产品进行抽样检测，导致优质农产品的价格比同类普通产品要高得多，并且仍然可能存在不合格产品混入的情形，时不时地造成农业生产的负面影响。通过将机械自动化技术引入农产品检测环节，研发自动检测与包装的机械设备，可以实现对农产品全面、高效地质量检测，并对符合品质标准的产品进行同步包装，从而最大限度地提高了产品检测的效率。例如，通过研发智能制茶机，通过将优质茶叶的色、味等信息编制成检测程序，自动对茶叶进行品质检测，并对检测过关的产品进行轧制，从而快速生产出优质的茶叶产品。除了对现有产品进行品质检测外，农业机械自动化技术还可以对检测过程中采集的农产品信息进行数据化处理，并反馈至农业生产的前端，使农业生产人员能够了解到优质农产品的生产环境，不断提升农业生产的质量，从而促进现代农业产业结构的转型和升级，为农业经济的创新发展奠定更加坚实的基础。

3.4 农业机械的自动化管理

随着现代农业生产技术的不断进步，农业机械自动化将逐渐由单一机械的自动化操作，向整体农业生产机械的自动化管理转变。首先，农业机械管理人员可以基于计算机、网络技术和视觉图像技术等，通过后台终端对所辖的机械设备进行全面监控，实时了解和掌握机械设备的运行状态，及时排查、发现和处理机械设备在运用过程中的故障问题。在此基础上，管理人员可以根据农业机械设备的生产数据，远程记录并分析研判农业生产的具体情况，对机械设备的相关参数和操作程序进行相应的调整和优化，使机械设备的自动化操控更加契合当地农业生产的实际情况，甚至可以提前预判好农业生产的排水灌溉、施肥除虫、收割翻土等工作，由机械设备自动、有序地完成农业生产任务，减少人工监测和管理的时间和成本支出，使农业生产真正进入自动化、智能化的新发展阶段。

农业机械自动化，是现代农业发展的必由之路，也是促进和提高中国农业生产质量和效率的重要保障，对于农业现代化的深入发展有着不可替代的意义和价值。从目前情况看，中国农业机械自动化的水平还处于相对较低的阶段，农业机械的自动化理念与技术都还有着较大的发展空间，与“互联网+”背景下的智能化运用还具有较大的差距。对此，中国政府特别是农业生产主管部门要加强现代农业理念的更新、新型农机设备的研发和农业科技人才的培养，鼓励和引导广大农业生产人员将更多先进的自动化机械设备运用到农业生产当中，从而为农业生产的现代化发展夯实基础。与此同时，农业主管部门和农业机械企业还要加强信息化、数据化建设，共同构建现代农业的智能化管理体系，使农业生产进入大数据时代，更加多元、精准、高效地推进农业生产，助推中国农业经济的可持续发展。