农机智能化助力农业高效生产

农机智能化助力农业高效生产

李怡璇胥定远

城固县农业机械化发展中心

摘要：农业是国民经济的基础产业，农业生产的高效、绿色、可持续发展对于保障国家粮食安全、促进农村经济发展具有重要意义。然而，传统的农业生产方式存在劳动强度大、生产效率低、资源浪费等问题，已无法满足现代社会对农产品需求的增长。近年来，农机智能化成为了农业发展的热点，通过引入计算机视觉技术、机器学习算法、物联网等技术手段，实现农业生产过程中的智能化、自动化，提高农业生产效率，降低生产成本。因此，研究农机智能化在农业高效生产中的作用具有重要意义。

关键词：农机智能化；农业；高效生产

1农机智能化技术概述

1.1智能农机的发展历程与现状

智能农机的发展历程可以追溯到上世纪末，随着信息技术和电子技术的迅猛发展，智能农机逐渐成为农业现代化的必然产物。最初阶段，智能农机主要体现在单一功能的自动化操作，如简单的自动导航和自动控制。随着人工智能、物联网、大数据等新兴技术的不断渗透和应用，智能农机逐渐走向综合化、智能化、精细化的发展阶段，涌现出了一大批集成了感知、决策、执行等功能的先进智能农机。

1.2农机智能化的定义与特点

农机智能化是指利用现代信息技术、通信技术和自动控制技术，赋予农机自动化、智能化、精细化的功能，提高农机的自主性、适应性和智能化水平，从而实现对农业生产的精准化管理和高效作业。其特点主要包括以下几个方面：

农机智能化具有自动化操作的能力，能够自主完成作业流程，减轻人工劳动强度，提高作业效率。农机智能化具有智能感知能力，能够通过传感器实时感知农田环境的变化，对作业进行实时调整，提高作业精度和质量。农机智能化具有数据分析和决策能力，能够通过数据分析和算法决策，实现作业路径规划、施肥、喷药等决策，提高农业生产的精准化管理水平。

农机智能化具有通信联网能力，能够通过互联网实现远程监控、数据传输和指令下达，实现农机的远程智能控制和管理。

2农机智能化技术关键技术与方法

2.1传感器技术在农机智能化中的应用

传感器技术是农机智能化的基础，其在农业生产中扮演着至关重要的角色。首先，传感器技术可以实现对土壤、植物、气象等多种农业生产环境参数的实时监测和采集，为农机智能化提供了必要的信息基础。其次，传感器技术能够实现对农机设备工作状态的实时监测，包括发动机运行状态、传动系统工作状态等，为农机的智能控制提供了重要的数据支持。此外，传感器技术还可以实现对农产品采收、贮藏等环节的自动监测和控制，提高了农产品的质量和安全性。针对农机智能化中的传感器技术应用，研究人员还提出了许多创新性的方案。例如，针对土壤水分监测，研发了基于微型传感器网络的土壤水分实时监测系统，实现了对不同深度和位置的土壤水分进行实时监测和数据采集；针对气象参数监测，研究人员还开发了基于无线传感器网络的气象参数监测系统，实现了对温度、湿度、风速等气象参数的实时监测和数据传输。这些创新性的传感器技术应用方案，为农机智能化技术的发展提供了重要的技术支持。

2.2人工智能技术在农机智能化中的应用

人工智能技术作为当今科技领域的热点之一，其在农机智能化中的应用也引起了广泛关注。首先，人工智能技术可以实现对农业生产环境的智能感知和识别，例如，通过图像识别技术实现对病虫害的自动识别和分类，为精准农业的实施提供了重要的技术手段。其次，人工智能技术可以实现对农机设备的智能控制，例如，通过机器学习算法实现对农机作业轨迹的智能规划和优化，提高了农机作业的效率和精度。此外，人工智能技术还可以实现对农产品的智能分拣和包装，提高了农产品加工的自动化程度。针对农机智能化中的人工智能技术应用，研究人员还提出了许多创新性的应用方案。例如，针对农业生产环境的智能感知，研究人员开发了基于深度学习算法的病虫害图像识别系统，实现了对不同病虫害的自动识别和分类；针对农机作业轨迹的智能规划，研究人员还提出了基于强化学习算法的智能作业路径规划方案，实现了对复杂农田环境的智能作业规划和优化。这些创新性的人工智能技术应用方案，为农机智能化技术的发展提供了重要的技术支持。

3农机智能化技术在农业生产中的应用

3.1农机智能化在粮食作物种植中的应用

农机智能化技术在粮食作物种植中的应用，是农业智能化发展的重要组成部分。首先，智能播种技术的应用能够大大提高播种效率，减少种子浪费，确保作物密植均匀；其次，智能化的施肥、灌溉技术能够根据土壤养分和水分情况进行精准施肥和灌溉，提高养分利用率，减少化肥、农药的使用，实现绿色生产；此外，农机智能化技术还能在作物生长期间实现智能监测和病虫害预警，及时采取防治措施，保障作物产量和质量。在具体的技术方法上，利用无人机进行作物巡检，通过高分辨率影像和多光谱信息获取，实现对作物生长情况的智能监测；采用激光雷达和红外传感器进行土壤养分和水分含量的实时监测，为精准施肥和灌溉提供数据支持；结合大数据分析和人工智能算法，实现作物病虫害的智能识别和预警，为防治提供科学依据。

3.2农机智能化在蔬菜水果种植中的应用

蔬菜水果种植是农业生产的重要组成部分，而农机智能化技术在蔬菜水果种植中的应用，对于提高产量、保障质量具有重要意义。首先，智能化的种植方案设计和管理能够根据不同蔬果的生长特点和需求，制定个性化的种植方案，提高种植效率和产量；其次，农机智能化技术在蔬菜水果采摘过程中的应用，能够减少人工劳动，提高采摘效率，保证采摘质量。具体而言，利用植保无人机进行蔬菜水果病虫害的智能监测，结合精准喷洒技术进行精准防治，降低农药残留，保障产品质量；采用智能化的温室大棚管理系统，实现对温度、湿度、光照等环境参数的智能调控，为蔬菜水果的生长提供良好的生长环境；同时，利用机器视觉和智能抓取技术，实现蔬果采摘的自动化和智能化，提高采摘效率和产量。

3.3农机智能化在养殖业中的应用

养殖业是农业生产中的重要组成部分，而农机智能化技术在养殖业中的应用，对于提高养殖效率、保障畜禽健康具有重要意义。首先，智能化的饲料喂养系统能够根据畜禽的生长阶段和需求，制定个性化的饲料喂养方案，提高饲料利用率，降低饲料成本；其次，智能化的环境监测和控制系统能够实现对畜禽舍内温度、湿度、通风等环境参数的实时监测和智能调控，提高畜禽的生长环境质量。具体而言，利用智能传感器对畜禽的生长情况进行监测，结合大数据分析和人工智能算法，实现畜禽健康状态的智能识别和预警，提高畜禽养殖的健康管理水平；采用智能化的饲料配送系统，实现饲料的自动化配送和智能化喂养，减少人工劳动，提高养殖效率。

结束语

农机智能化在农业高效生产中具有重要作用，为我国农业现代化提供了有力支持。然而，农机智能化在农业高效生产中的应用仍面临诸多挑战，如技术研发、政策制定、人才培养等方面的问题。未来，我们需要进一步深入研究农机智能化技术，充分发挥其在农业高效生产中的潜力，为推动我国农业现代化做出更大贡献。

参考文献

[1]李璐璐.基于物联网技术的智能农业机械监测与控制系统设计[J].农机使用与维修,2023,(10):12-16.

[2]殷乔.全国智能农机专家团到中联重科芜湖工业园调研[J].当代农机,2023,(09):15.

[3]朱严平.智能农业拖拉机关键技术分析[J].河北农机,2023,(08):15-17.

[4]杨经学.关于智能农机产业发展的观察与思考[J].当代农村财经,2022,(10):13-14.