智能农机在广东省智慧果园多环节市场应用现状与对策研究*

黄激文 ，陈卫灵 ，杨晓瑞，2

（1.广东省现代农业装备研究所，广东 广州 510630；2.广东弘科农业机械研究开发有限公司，广东 广州 510630）

随着科技的飞速发展，广东省农业正迎来数字化和智能化的浪潮，其中，智慧果园的发展与智能农机的应用无疑成为农业现代化的重要方向。本文旨在通过深入分析智能农机在广东省智慧果园中多环节应用的现状，提出相应对策，为推动广东农业的高质量发展提供战略性指导。

1 市场应用现状

1.1 果园管理：数字化引领现代农业

在广东省智慧果园中，数字化的果园管理系统成为农业现代化的重要支柱，图1、图2、图3 分别是智慧果园数字化管理系统、果园轨道运行安全记录系统、智能无线气象监测站。智慧果园数字化管理系统逐渐被广泛应用，利用物联网、大数据分析和云计算等先进技术，有利于实现果园内部各环节的实时监测、数据采集和综合分析。

图1 智慧果园数字化管理系统

图2 果园轨道运行安全记录系统

图3 智能无线气象监测站

首先，通过实时监测土壤湿度、温度和气象变化等关键因素，系统能够为果树提供精准、健康的生长环境，也为果园管理者提供了更全面、准确的数据基础[1]，使其能够制定科学的灌溉和施肥方案，最大程度提高果树的产量和质量。

其次，果园轨道运行安全记录系统具备远程监控和管理功能。通过互联网技术，可随时监视轨道运输系统的运行状态；实现在卫星地图上实时显示轨道运行位置、载重量、行进速度、倾角度、红外视频监控、轨道状态等，对于超载、超速、障碍物等状况，系统会发出警报。此系统不仅能够提高果园管理效率，而且有助于及时发现并解决潜在的安全问题。

最后，数字化的果园管理系统还引入了智能决策支持系统，通过数据挖掘和人工智能算法，为果园管理者提供个性化的农业管理建议。这包括了种植时间的优化、病虫害的早期预警、品种的选择推荐等方面。管理者可以根据系统的分析，更加科学地进行决策，提高果园的整体经济效益。

数字化的果园管理系统不仅提高了管理效率，而且为果农带来了更加科学、智能的农业生产方式。随着技术的不断创新，数字化果园管理系统有望在广东省农业中发挥更为广泛和深刻的作用，推动农业产业向数字化、智能化的未来持续迈进。

1.2 种植环节：数字化引领现代农业

智能农机在果树种植阶段的应用并不仅仅限于自动化的种植过程，更涵盖了植株识别、分类和优化种植方案的领域。先进的机器学习和计算机视觉技术使得智能农机能够快速适应不同地理环境和果树品种的需求。在广东省智慧果园的种植环节中，智能农机的应用展现出了前所未有的高效性和智能化水平。这一领域的创新不仅在自动化播种和栽培系统上表现出色，更在植株识别、分类与管理等方面取得了显著进展。图4、图5、图6、图7 分别是手扶履带自走式碎草机、乘坐式割草机、手扶履带自走式树枝粉碎机、履带自走式碎枝机，都是广东省果园种植过程中智能化的农用机型。

图4 手扶履带自走式碎草机

图5 乘坐式割草机

图6 手扶履带自走式树枝粉碎机

图7 履带自走式碎枝机

首先，自动化的播种和栽培系统通过机器学习和先进的机械装置，实现了高度的种植自动化。从种子的准确投放到地块的精确栽培，这一过程不仅提高了作业效率，还降低了对人工劳动力的需求[2]。这对于广东省独特的气候条件和多样的果树品种提供了一种高效可行的种植方案。

其次，植株识别技术的引入为果园管理者提供了前所未有的精准管理手段。通过高分辨率摄像头和图像处理算法，智能农机可以实时识别果树的生长状态、病害情况以及水分需求。这使得果园管理者能够实施差异化管理，根据不同植株的需求制定个性化的养护计划，进而提高果树的生长速度和果实的品质。

最后，智能农机在果园中引入了先进的机器视觉技术，使得果树的品种管理更加智能化。通过对果实形状、颜色等特征的分析，智能农机能够准确识别不同品种的果树，从而实现对果树的个性化养护。这种差异化的管理方式不仅提高了果实的产量和品质，还为果农提供了更加灵活、精准的种植方案。

智能农机在广东省智慧果园的种植环节中展现出了强大的技术优势，其高效、智能的特性为果园管理者提供了全新的种植理念和技术手段，为广东省农业注入了新的发展动力。随着智能农机技术的不断演进，这一领域有望为广东省农业带来更加深远的影响，推动农业生产方式向数字化和智能化的方向迅速转变。

1.3 农田保护：智能农机引领绿色农业革命

智能农机在农田保护方面的应用突破了传统农业的限制。精准的农药喷洒系统和病虫害监测技术不仅提高了防治效果，还减少了对环境的污染，能够助力农业向绿色、可持续的方向发展。在广东省智慧果园的农田保护环节，智能农机应用正迎来绿色农业的新时代。这一领域的创新不仅体现在智能化的农药喷洒系统上，更在病虫害监测、精准施药等方面取得了显著成果。图8、图9、图10 分别是自走式多功能施肥机、自走式喷雾机、植保无人机，都是广东省智慧果园农田保护环节的智能农机装备。

图8 自走式多功能施肥机

图9 自走式喷雾机

图10 植保无人机

首先，广东智能农机在农药喷洒方面实现了从粗放到精准的重大飞跃。通过引入先进的传感技术和智能控制系统，智能农机能够根据农田的具体情况实时调整农药的喷洒量和喷洒范围，最大限度地提高农药的利用效率，减少对环境的影响，实现了绿色生产。

其次，病虫害监测技术的运用使得智能农机能够实时、全面地监测果园内的病虫害情况。通过高分辨率图像和人工智能算法，智能农机能够对果树叶片、果实等进行全方位扫描和分析，快速发现病虫害并给果园管理者提供预警信息[3]。这不仅有助于果园管理者迅速采取措施进行防治，减轻了病虫害对农作物的危害，也降低了农药的使用量，符合农业可持续发展理念。

最后，智能农机的应用还提高了农田保护的时效性和精准性。通过实时监测农田的土壤湿度、气温、空气湿度等多个因素，智能农机能够在最适宜的环境条件下进行农田保护作业，提高了农田保护的效果。而这种精准施药和监测的方式也有助于减少农田保护过程中的资源浪费，提高生产效益。

总体来说，智能农机在广东省智慧果园的农田保护环节中充分展现了其在绿色农业中的关键作用。技术的不断进步和应用的不断扩展将为广东省农业生产带来更多环保、可持续的方案，推动农业生产向更智能、更绿色的方向迈进。

1.4 采收阶段：智能农机塑造高效采摘未来

机器视觉技术的应用使得智能农机在果实收获阶段表现出色，自动化的采摘系统通过对果实成熟度的准确判断，实现了高效、无损的采摘，提高了果园的整体产量和质量。图11、图12、图13 是广东省智慧果园收获环节中的部分智能机型，分别是履带自走剪叉式果园作业平台、田园管理搬运机、自走式山地果园单轨运输机。智能农机的应用正引领着农业产业向更高效、智能的方向发展，这一领域的创新不仅在自动化的采摘系统上取得了显著进展，更在果实品质保障、采摘效率提升等方面取得了卓越成果。

图11 履带自走剪叉式果园作业平台

图12 田园管理搬运机

图13 自走式山地果园单轨运输机

首先，机器视觉技术的广泛运用使得智能农机在果实的自动化采摘上实现了质的飞跃。通过高分辨率摄像头和先进的图像处理算法，农机能够精准地识别果实的成熟度、大小和位置等关键特征。这使得采摘系统能够精准地定位果实，准确判断采摘时机，从而实现高效、无损的采摘[4]。这对于果园管理者而言，不仅提高了采摘的效率，而且保障了果实的品质和外观。

其次，智能农机引入了先进的机械臂和抓取技术，使得采摘过程更为灵活，适应性更强。机器视觉系统可以实时分析果树的结构和果实的分布，为机械臂提供准确的动作指令，使其能够快速而精准地进行采摘[5]。这种智能抓取技术不仅提高了采摘的成功率，也减少了对果树的损伤，从而提高了整体产量和果实质量。

最后，智能农机的应用还能够实现采摘过程的数据记录和分析。通过记录每一次采摘的数据，果园管理者可以实时了解产量、采摘效率等关键指标，有助于调整管理策略，提高农业生产的可操作性。

总体而言，智能农机在广东省智慧果园的收获环节中充分发挥了其高科技特性，为果园管理者提供了更为高效、智能的采摘方案。未来，随着机器学习和机器人技术的不断发展，智能农机在农业收获领域的应用有望实现更多创新，推动农业产业朝着数字化和智能化的方向迅速前进。

2 对策研究

2.1 技术创新与研发投入：农业数字化的引擎

技术创新与研发投入是推动广东省智慧果园数字化发展的关键引擎，这一领域的深度投入和创新推动将为农业生产方式带来革命性的变革。

1）政府应当在技术创新与研发领域加大资金和政策支持。通过设立专项基金，提高对农业科技研究的经费投入，激发企业和科研机构的创新活力。制定激励政策，如税收优惠、研发补贴等，以吸引更多企业投身于智能农机研发领域[6]。同时，建立产学研用一体的创新体系，促使科研成果更快地转化到实际应用中。

2）鼓励企业加大科研合作力度，形成产业生态链。通过建立农机制造商、软件开发商、农业科研机构等多方合作的平台，推动信息技术与农业深度融合，加强基础设施特别是山地果园基础设施建设。这有助于将前沿科技快速应用到实际生产中，形成创新的良性循环。

3）在人才培养方面，政府可以提供更多的奖学金或补贴，吸引更多优秀人才从事农业科技研究与开发工作。一方面，建立与高校、研究机构的紧密联系，推动农业科技人才培训体系的建设，确保有足够的专业人才投身于智能农机的研发和应用。另一方面，建立技术创新评估体系，推动更多切实可行的技术在广东省农业领域落地。通过成熟技术的示范项目，加强实地应用和效果验证，降低农民和企业的技术应用门槛，使技术更广泛地渗透到智慧果园的各个环节。

2.2 农民培训与意识提升：引领数字农业新风尚

加强对农民的培训，提高农民的科技素养，使其更好地适应数字农业的发展[7]。在推动广东省智慧果园发展、广泛开展农民培训工作的过程中，应重点涵盖智能农机的操作、维护以及数据解读等方面，旨在提升农民的科技素养[8]，使其更好地适应数字农业的快速发展，充分发挥智能农机的作用。建议从以下三个方面进行农民培训与意识提升：

1）操作技能培训。通过模拟操作和实地演练，让农民深入了解智能农机的操作方法。这包括对各类智能农机设备的上手操作、掌握基本的控制技能以及灵活运用各项功能。实际的操作体验将使农民更加自信地应对复杂的果园管理任务，提高农业生产效率。

2）维护与保养技能培训。强调对智能农机设备的日常维护与保养，包括定期检查、清洁、润滑等操作。培训内容涵盖对设备常见故障的识别和解决，使农民能够迅速处理设备问题，降低维修成本，延长设备寿命。

3）数据解读与分析培训。通过理论学习和实际案例分析，培训农民对智能农机生成的大量数据进行准确解读和分析，包括土壤信息、气象数据、植株健康状况等多方面的数据。这将使农民更具决策能力，能够根据数据做出科学合理的农业管理决策，优化生产过程。

2.3 政策支持与市场引导：提高智能农机市场份额

制定更明确的政策，包括财政激励、税收优惠等，以支持农业企业购置智能农机。通过市场引导，推动智能农机逐步成为广东农业的主流装备，提高其市场份额[9]。在推动广东省智慧果园的发展中，政策支持与市场引导是至关重要的，旨在为智能农机应用创造有利的政策环境和市场条件，激发企业和农民的积极性。建议从以下三个方面优化政策支持与市场引导：

1）制定税收优惠政策。政府可以通过设立智能农机购置税收减免、研发投入税收优惠等政策，鼓励农业企业和农民投资使用智能农机。这不仅能够减轻农业主体的负担，也能够促使更多投资用于智能农机的研发和购置。

2）建立智能农机补贴机制。制定明确的智能农机购置和使用补贴政策，鼓励农业生产主体采用先进的智能农机设备。此外，可以设立性能和效益奖励机制，根据实际使用效果给予额外奖励，推动更多农业从业者投身于智能农机应用。

3）制定数字农业规划。政府可以制定详细的数字农业规划，明确数字农业发展方向和政策支持措施。通过区域规划、政策扶持等手段，引导智慧果园的建设和智能农机的广泛应用。这将为农民提供清晰的方向，促使农业生产更加智能、高效。

通过这一系列政策支持与市场引导措施，政府将为智慧果园和智能农机在广东省的蓬勃发展创造更加有利的环境，从而实现农业生产方式的全面升级。不仅有助于提高农业生产效益，还将推动广东省农业向数字化和智能化的未来迅速前进[10]。

3 结语

智慧果园与智能农机的结合为广东省农业发展带来了新的机遇与挑战。通过技术创新、培训、政策支持等多方面的持续发力，可以更好地解决当前面临的问题，推动广东农业向着数字化、智能化、可持续发展的未来迈进。不仅能够推动广东省农业产业的现代化，也有望为全国农业领域提供可借鉴的经验，共同促进农业的高质量发展。