雄安新區(qū)智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和對策研究.pdf

農(nóng)機(jī)技術(shù)在有機(jī)旱作農(nóng)業(yè)中的發(fā)展與應(yīng)用 王金楠1 趙 璞2 劉 淵1 1 黑龍江農(nóng)墾農(nóng)業(yè)機(jī)械試驗(yàn)鑒定站 哈爾濱 1 5 0 0 3 8 2 黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 農(nóng)業(yè)遙感與信息研究所 摘要 農(nóng)業(yè)機(jī)械化是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然選擇 發(fā)展有機(jī)旱作農(nóng)業(yè)是我國農(nóng)業(yè)的基本道路 我國旱作面積占 耕地面積的5 5 1 水資源匱乏 制約著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)水平的提高 近幾十年來的社會進(jìn)步促進(jìn)了科學(xué) 和技術(shù)的發(fā)展 這也導(dǎo)致在整個(gè)有機(jī)旱作農(nóng)業(yè)中出現(xiàn)大規(guī)模機(jī)械化生產(chǎn)的現(xiàn)象 從而加快了有機(jī)旱作農(nóng)業(yè)的發(fā)展 速度 在實(shí)際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中推廣和使用農(nóng)機(jī)械技術(shù) 大大提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn) 使許多農(nóng)民的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)收入增加 同時(shí)農(nóng) 機(jī)技術(shù)在近年來農(nóng)業(yè)發(fā)展方面也取得了有效進(jìn)展 為促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展 研究分析了農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)的趨勢 并 概述了農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)在有機(jī)旱作農(nóng)業(yè)中的發(fā)展和應(yīng)用情況 關(guān)鍵詞 農(nóng)機(jī)技術(shù) 有機(jī)旱作農(nóng)業(yè) 發(fā)展 應(yīng)用 0 引言 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)是利用現(xiàn)代科學(xué)和技術(shù)改變傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的操作方法 以此提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率和經(jīng)濟(jì)效益 全 國各地的可耕地總面積為1 2 1 7 7 5 9萬h m 2 其中很大一部分是旱地 在旱地種植農(nóng)作物最大的問題在于水 資源的短缺 對旱地作物的質(zhì)量和旱地農(nóng)業(yè)的發(fā)展造成了不可估量的影響 因此 必須推廣農(nóng)業(yè)機(jī)械化技 術(shù) 將其應(yīng)用于干旱地區(qū)的農(nóng)業(yè) 2 1世紀(jì)的信息學(xué) 因特網(wǎng) 人工智能等技術(shù)已經(jīng)與生活和工作有著千絲萬 縷的聯(lián)系 這些是新時(shí)代的代名詞 在我國農(nóng)業(yè)發(fā)展中較艱難的農(nóng)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域 智能化的應(yīng)用使其取得良好 的成果 在我國目前的有機(jī)旱作農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)過程中 農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的使用已經(jīng)做到了全覆蓋 包括一些新興 的農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù) 農(nóng)業(yè)新能源技術(shù) 機(jī)械控制技術(shù) 電子智能技術(shù) 農(nóng)業(yè)機(jī)器人技術(shù)等的使用也都已經(jīng)成熟 能夠有效地促進(jìn)有機(jī)旱作農(nóng)業(yè)的發(fā)展 1 農(nóng)機(jī)技術(shù)的意義 根據(jù)發(fā)達(dá)國家的經(jīng)驗(yàn)來說 沒有農(nóng)業(yè)的機(jī)械化 就沒有農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化 農(nóng)業(yè)機(jī)械化是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的 重要前提 因此 為了提高作物產(chǎn)量和農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)收入 應(yīng)當(dāng)大幅發(fā)展智能農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù) 農(nóng)機(jī)技術(shù)的廣泛 應(yīng)用可以極大地促進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化和智能化的發(fā)展 農(nóng)業(yè)機(jī)械化的發(fā)展 同時(shí)意味著農(nóng)機(jī)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展 是 我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)快速發(fā)展的必要條件 當(dāng)今社會 人們將農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平的發(fā)展程度默認(rèn)為是衡量國家農(nóng)業(yè) 發(fā)展程度的重要標(biāo)志 農(nóng)業(yè)機(jī)械是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中最先進(jìn)的生產(chǎn)工具 是發(fā)展我國農(nóng)業(yè)的物質(zhì)基礎(chǔ) 是促進(jìn)傳統(tǒng) 農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變的重要要素 傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的發(fā)展依靠的是農(nóng)民的智慧和經(jīng)驗(yàn) 而現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展主要是 依靠科技的發(fā)展 非常明顯 即使人民的智慧是無窮無盡的 但不可否認(rèn)的是人工生產(chǎn)的生產(chǎn)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于機(jī) 械生產(chǎn)的生產(chǎn)率 在農(nóng)業(yè)機(jī)械中推廣和應(yīng)用先進(jìn)農(nóng)業(yè)技術(shù)是農(nóng)業(yè)技術(shù)發(fā)展和完善的重要載體 例如 在實(shí) 際生產(chǎn)過程中 可應(yīng)用于農(nóng)業(yè)的衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù) 自動控制技術(shù)等都屬于智能農(nóng)業(yè)機(jī)械化技術(shù)的范疇 這些技 術(shù)將幫助人類追蹤作物動態(tài) 實(shí)現(xiàn)田間地頭的機(jī)械化耕地 灌溉 施肥 種植 收獲以及處理成其他食品等 這些新技術(shù)的推廣應(yīng)用 是以農(nóng)業(yè)機(jī)械為載體 通過機(jī)械的活力 準(zhǔn)確度和速度才能達(dá)到 在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中 許 多天災(zāi)的防預(yù) 比如抗旱排澇 大規(guī)模的病蟲害防治等都可以人為地干預(yù)預(yù)防 運(yùn)用機(jī)械化得到較好的管 理 各種機(jī)械化大大減輕了農(nóng)民生產(chǎn)負(fù)擔(dān) 比如增大了生產(chǎn)規(guī)模 改善了旱作的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件等 提高了生 產(chǎn)效率 提高了農(nóng)民的生產(chǎn)收入 與手工作業(yè)相比 使用先進(jìn)的農(nóng)機(jī)化技術(shù)可以增加糧食產(chǎn)量 可節(jié)省化肥 農(nóng)藥等的使用 農(nóng)機(jī)技術(shù)的存在 從一定程度上解放了勞動人民的雙手 促進(jìn)了一個(gè)國家和地區(qū)的發(fā)展 尤 其是在水資源并不充足的旱作地區(qū) 農(nóng)業(yè)的機(jī)械化極大地促進(jìn)了旱作農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展 這就是發(fā)展農(nóng)機(jī)技術(shù) 的意義 收稿日期 2 0 2 2 0 5 2 5 作者簡介 王金楠 1 9 8 5 女 黑龍江哈爾濱人 碩士 主要從事農(nóng)業(yè)機(jī)械推廣鑒定工作 88 現(xiàn)代化農(nóng)業(yè) 2 0 2 2年第1 1期 總第5 2 0期 2 農(nóng)業(yè)機(jī)械化在有機(jī)旱作農(nóng)業(yè)發(fā)展中的作用 2 1 農(nóng)業(yè)機(jī)械化是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要標(biāo)志 農(nóng)業(yè)機(jī)械化是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)最重要的標(biāo)志 現(xiàn)代的有機(jī)旱作農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)開發(fā) 運(yùn)用機(jī)械技術(shù)開發(fā)降低了 旱作區(qū)域的水資源損失 并協(xié)助降雨收集 以改善用水效果 從農(nóng)業(yè)與綠色發(fā)展兩個(gè)方面進(jìn)行權(quán)衡選擇有效 的預(yù)防干旱措施 如對旱作區(qū)域主要作物的農(nóng)田宜機(jī)化改造 深松整地技術(shù) 小麥機(jī)械溝播技術(shù) 免水耕種化 技術(shù)開發(fā) 工業(yè)機(jī)械化秸稈還田與綜合利用 機(jī)械生態(tài)與環(huán)保農(nóng)業(yè) 智能農(nóng)機(jī)以及現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù) 通過利用 先進(jìn)的農(nóng)機(jī)技術(shù) 能夠帶動地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展 給人民帶來更多的收益 推動了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展 2 2 農(nóng)業(yè)機(jī)械化技術(shù)有助于改善生產(chǎn)條件 利用自然條件進(jìn)行耕種是干旱地區(qū)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的特征 這種生產(chǎn)方式會使生產(chǎn)力落后 糧食生產(chǎn)少 然而 農(nóng)業(yè)機(jī)械化利用先進(jìn)科學(xué)技術(shù) 改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的條件 可以增加資源使用率 提高生產(chǎn)效率 同時(shí)農(nóng)機(jī)技術(shù)會 將田地區(qū)域化 以區(qū)域?yàn)閱挝贿M(jìn)行耕種可以提高有機(jī)旱作農(nóng)業(yè)地區(qū)的土地產(chǎn)出效率 抗干旱能力 農(nóng)作物質(zhì) 量 干旱地區(qū)使用農(nóng)機(jī)技術(shù) 改善了農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)條件 為農(nóng)民增加收入 3 農(nóng)機(jī)技術(shù)在有機(jī)旱作農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用 3 1 農(nóng)業(yè)新能源技術(shù) 在目前的社會中 人們?nèi)找嬲J(rèn)識到能源的局限性 轉(zhuǎn)而研究 生產(chǎn)和使用以可再生能源為重點(diǎn)的新能源 并逐漸減少傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)機(jī)械中使用燃油等不可再生能源 從而減少了環(huán)境污染和資源浪費(fèi) 在現(xiàn)階段 太陽能 和風(fēng)能等領(lǐng)域新能源是農(nóng)機(jī)具應(yīng)用的主要新能源 經(jīng)過多年的研究和開發(fā) 太陽能和風(fēng)能已經(jīng)為農(nóng)業(yè)機(jī)械的 實(shí)地發(fā)展及應(yīng)用提供了充足的動力 使得農(nóng)業(yè)在可持續(xù)發(fā)展方面取得了非常顯著的成就 用于溫室蔬菜種 植的新能源可以實(shí)現(xiàn)如室內(nèi)溫度控制 光電 熱能等 使用太陽能蟲燈泡控制害蟲 有效避免因使用農(nóng)藥 過 度使用化肥而導(dǎo)致土壤肥力下降的問題 利用風(fēng)力進(jìn)行灌溉 排水等都是新能源在日常的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生活中的 有效應(yīng)用 3 2 農(nóng)業(yè)自動控制技術(shù) 自動控制技術(shù)在國內(nèi)取得了些許成功 在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用 在很大程度上實(shí)現(xiàn)了智能和聯(lián)網(wǎng) 并在有機(jī)干旱農(nóng)業(yè)發(fā)展中發(fā)揮一定的作用 例如 在農(nóng)用機(jī)械設(shè)備上安裝電子監(jiān)視系統(tǒng) 并在控制大型農(nóng)用 機(jī)械駕駛艙內(nèi)安裝的智能顯示器 實(shí)時(shí)監(jiān)測農(nóng)田的動態(tài) 使用遙感技術(shù)實(shí)現(xiàn)對光線 溫度 濕度 生存 土壤等 參數(shù)的記錄 以及利用因特網(wǎng)技術(shù)分析動態(tài)形成分析圖 使總監(jiān)控計(jì)算機(jī)能夠比較各項(xiàng)專業(yè)數(shù)據(jù)分析 向環(huán) 境參數(shù)的調(diào)節(jié)裝置提供反映 再利用計(jì)算機(jī)自動控制系統(tǒng)自動調(diào)整各個(gè)數(shù)據(jù)分析 美國開發(fā)了一種非常實(shí) 用的激光器 利用激光成像信號可以通過對光的感應(yīng)監(jiān)測農(nóng)用土地 確定平面基準(zhǔn) 接收器將通過控制技術(shù) 從外部接收信息 然后由自動控制技術(shù)自動調(diào)整指令發(fā)送給液壓系統(tǒng) 以精確控制土地上的挖掘機(jī) 使土地 的翻整工作順利進(jìn)行 3 3 G P S導(dǎo)航技術(shù) G P S系統(tǒng) 又稱全球定位和導(dǎo)航系統(tǒng) 不僅在地理研究方面發(fā)揮著重要作用 在有機(jī)旱作農(nóng)業(yè)的應(yīng)用中 也占有重要地位 它在實(shí)際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中非常受歡迎 主要受益于其低成本 精確度和易于操作等優(yōu)勢 將全 球定位系統(tǒng)和因特網(wǎng)技術(shù)有效地結(jié)合起來 將有助于實(shí)時(shí)進(jìn)行有效的動態(tài)預(yù)測和監(jiān)測 幫助農(nóng)民實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生 產(chǎn)的自動化和智能化 并對農(nóng)業(yè)用地上作物的質(zhì)量和生產(chǎn)狀況進(jìn)行有效的分析 從而促進(jìn)采取后續(xù)行動 3 4 農(nóng)業(yè)機(jī)器人技術(shù) 農(nóng)業(yè)機(jī)器人是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的一種新技術(shù) 在農(nóng)業(yè)機(jī)器人內(nèi)部存在著一套控制系統(tǒng) 這種系統(tǒng)通過一系列的 生產(chǎn)控制程序得以運(yùn)作 并因其強(qiáng)大的適應(yīng)性與復(fù)雜多變性實(shí)現(xiàn)對多類作物的種植 自農(nóng)業(yè)機(jī)器人面世后 各國便爭相引進(jìn)用于自己國家的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中 最新一代的機(jī)器人已經(jīng)發(fā)展到可以在無人控制的情況下對農(nóng) 田的狀況進(jìn)行視覺檢測并主動進(jìn)行后續(xù)的推演 且自動化的生產(chǎn) 比如美國一個(gè)團(tuán)隊(duì)研發(fā)出了能夠利用激 光傳感器進(jìn)行運(yùn)作的機(jī)器人 它能將作物生長模式 掃描的環(huán)境數(shù)據(jù)等信息反饋給總計(jì)算機(jī) 由總計(jì)算機(jī)自 98 現(xiàn)代化農(nóng)業(yè) 2 0 2 2年第1 1期 總第5 2 0期 動構(gòu)成三維圖表建模 完成了對農(nóng)作物生長狀況的追蹤以及未來產(chǎn)出的預(yù)測 總之 在有機(jī)旱作農(nóng)業(yè)中應(yīng)用 智能農(nóng)機(jī)技術(shù)可以有效地促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展 促進(jìn)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益的雙重收獲 4 農(nóng)機(jī)技術(shù)在有機(jī)旱作農(nóng)業(yè)中的發(fā)展趨勢 農(nóng)機(jī)技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新是發(fā)展旱作農(nóng)業(yè)的根本途徑 農(nóng)業(yè)所用機(jī)械的創(chuàng)新與發(fā)展 可以提高要素生產(chǎn) 率 進(jìn)一步提高旱作農(nóng)業(yè)的生產(chǎn) 智能農(nóng)機(jī)技術(shù)在有機(jī)旱作農(nóng)業(yè)中的發(fā)展趨勢有5個(gè)方面 種植規(guī)?；?技 術(shù)集成化 生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化 產(chǎn)品品牌化 生態(tài)優(yōu)良化 4 1 種植規(guī)模化 要實(shí)現(xiàn)種植規(guī)?；?一是必須開發(fā)能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模種植的農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備 加快在關(guān)鍵時(shí)節(jié) 重點(diǎn)播種環(huán)節(jié) 的智能農(nóng)業(yè)機(jī)械的研究 開發(fā) 引進(jìn)和修理是農(nóng)業(yè)發(fā)展的重中之重 二是一體化的實(shí)現(xiàn) 在科學(xué)和先進(jìn)技術(shù)的 不斷發(fā)展的基礎(chǔ)上 為加快一體化的步伐 需要對主要農(nóng)作物的各個(gè)生長狀態(tài)進(jìn)行嚴(yán)密的檢測 建立有主要 農(nóng)作物各種生長狀況的信息庫 并對農(nóng)作物的種植模式進(jìn)行改造 以便日后的規(guī)?；a(chǎn) 農(nóng)業(yè)機(jī)械和農(nóng)藝 的一體化是指同時(shí)設(shè)計(jì)農(nóng)業(yè)機(jī)械和農(nóng)藝 農(nóng)機(jī)設(shè)計(jì)以農(nóng)藝參數(shù)為依據(jù) 農(nóng)藝研究以農(nóng)機(jī)實(shí)現(xiàn)為前提 相輔相 成深度結(jié)合 準(zhǔn)確獲取農(nóng)業(yè)參數(shù)取決于物聯(lián)網(wǎng)對農(nóng)業(yè)信息的全面理解 可靠的傳輸和與農(nóng)產(chǎn)品聯(lián)系的智能 處理 農(nóng)業(yè)機(jī)械的嚴(yán)格實(shí)施取決于機(jī)器設(shè)備的智能化程度 4 2 生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化 生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化要充分發(fā)揮各種新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體的主觀能動性 并以生產(chǎn)裝備化 裝備數(shù)字化 監(jiān)管網(wǎng)絡(luò) 化 管理智能化 作業(yè)無人化技術(shù)的發(fā)展為重點(diǎn) 對一些生產(chǎn)方式 比如機(jī)械生產(chǎn) 良種供應(yīng) 病蟲防治 技術(shù) 水肥等進(jìn)行統(tǒng)一 加強(qiáng)良田 良種 良法 良機(jī) 良制綜合措施的持續(xù)推進(jìn)和運(yùn)用 達(dá)到產(chǎn)品規(guī)范化 從而進(jìn)一 步推動有機(jī)旱作農(nóng)業(yè)示范基地的復(fù)制性推進(jìn)與發(fā)展 4 3 技術(shù)集成化 整合技術(shù)的主要目標(biāo)是通過整合各種信息技術(shù) 如因特網(wǎng) 大數(shù)據(jù) 傳感器信息 云計(jì)算 物聯(lián)網(wǎng) 3 S 和農(nóng)機(jī)設(shè)備技術(shù) 利用現(xiàn)代技術(shù)改進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備 由于農(nóng)業(yè)機(jī)械的同質(zhì)化 農(nóng)業(yè)機(jī)械能否根據(jù)環(huán)境對農(nóng)業(yè) 生產(chǎn)的潛在影響 動物和植物的物理生態(tài)的變化等因素采取多樣的不同的處理 是技術(shù)集成化研究的關(guān)鍵 不同的作業(yè)主要是收集生產(chǎn)過程的信息和反饋 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理 分析決策和嚴(yán)格執(zhí)行4點(diǎn) 與此同時(shí) 加強(qiáng) 對功能擴(kuò)展和管控平臺技術(shù)的研究和開發(fā) 打造低能耗 短流程 零負(fù)荷的多功能裝置 4 4 產(chǎn)品品牌化 市場上對純天然 健康和無害農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的需求不斷增加 為農(nóng)產(chǎn)品品牌化創(chuàng)造了發(fā)展機(jī)會 智能農(nóng)業(yè)機(jī) 械技術(shù)和設(shè)備的快速發(fā)展是對以下方面的重要支持 加強(qiáng)農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的監(jiān)管 標(biāo)準(zhǔn)化和包裝化等的程度 利用 地理優(yōu)勢 通過選擇優(yōu)質(zhì)種子優(yōu)化生長環(huán)境 精密田地管理 智能收獲加工等 建立優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品品牌 將農(nóng)產(chǎn) 品打造成一種品牌 相當(dāng)于打造一條生產(chǎn)線 以綠色純天然為宣傳點(diǎn) 既可以促銷產(chǎn)品 也可以加快旱作農(nóng)業(yè) 的發(fā)展 4 5 生態(tài)優(yōu)良化 生態(tài)優(yōu)良化主要體現(xiàn)在兩點(diǎn) 第一 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)應(yīng)做到無害環(huán)境 減少消費(fèi) 通過探測和智能監(jiān)控 有效利 用資源 減少使用化肥 減少環(huán)境污染 維護(hù)生態(tài)完整性 第二 通過建立多層農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng) 充分發(fā)揮農(nóng)業(yè)在 維護(hù)生態(tài)平衡方面的作用 5 結(jié)語 和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)設(shè)備相較 最大的區(qū)別是傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)設(shè)備的效率較為低下 無法完成多重耕作作業(yè) 現(xiàn)代農(nóng)業(yè) 設(shè)備則可以依托網(wǎng)絡(luò) 大數(shù)據(jù) 綜合傳感器 電子處理軟件和信息技術(shù)等新技術(shù) 實(shí)現(xiàn)耕種 管理 采集等多重 作業(yè)功能 還能夠在完成農(nóng)業(yè)作業(yè)任務(wù)的同時(shí) 通過獲取有關(guān)土地 莊稼的生長情況 產(chǎn)量分布等各類信息 并進(jìn)行調(diào)整和完善農(nóng)業(yè)作業(yè)數(shù)據(jù) 以有效控制農(nóng)業(yè)作業(yè)的質(zhì)量 做到了對農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的精確掌控 未來農(nóng)業(yè) 機(jī)械技術(shù)還將繼續(xù)發(fā)展 將盡可能的運(yùn)用到有機(jī)旱作農(nóng)業(yè) 0 0 8 09 現(xiàn)代化農(nóng)業(yè) 2 0 2 2年第1 1期 總第5 2 0期