试论信息技术提升农业机械化水平的对策

刘 斌

虽然我国很早就提出了到2020年农业机械化水平要达到70%这一战略目标，但截至目前为止，与发达国家相比，我国农业机械化水平整体上依然落后20～30a，而且国内农机企业的农机产品多以中小型低端为主，大型、智能型农机产品更多依赖进口。我国农业发展中主要存在劳动力生产力低、生产成本高、土地出产率低、农产品国际竞争力不强等诸多问题，而要解决上述问题，都依赖于农业机械化。伴随信息技术的诞生与发展，如今已经渗透进各个行业与领域，并在其中发挥了巨大的促进作用。借助于信息技术，多个行业与领域实现了再次腾飞，社会自此步入信息化时代。为确保我国农业机械化水平能够持续提高，以更好地满足我国农业建设和发展需要，因此研究探讨如何利用信息技术来提升农业机械化水平具有尤为重要的意义和作用。

1 信息技术提升农业机械化水平的重要性

在党的十九大报告中明确指出：“发展是解决我国一切问题的基础和关键，必须继续推动农业现代化建设，不断壮大我国经济实力和综合国力。”而要想继续推动农业现代化发展，就离不开农业机械化的支持。在现代农业目前的实践操作过程中，农业机械化与信息技术两者之间彼此配合，目前已经在农业从业人员心中形成了一定共识。比如自动化收割机、无人驾驶航空播种机以及土壤维生素观察机等等，其实这些各种各样包含着信息技术的农业机械已经广泛应用于农业生产中。伴随越来越多农村青壮年劳动力外出务工，势必会导致农村青壮年劳动力越来越少，那么就更需要信息技术来提高农业机械化水平，从而弥补因为大量农村劳动力流失而可能对农业生产带来的影响。而且也只有借助于信息技术，才能够使农业机械化水平得到进一步的提高，从而帮助农业从业人员实现更加科学地种植，进而实现对土地更好的耕种，以及在收割结束之后更好地进行土地保护，实现粮食安全生产。

2 利用信息技术提升农业机械管理水平

伴随农业机械保有量的持续增加，农业机械的管理问题成为了影响农业机械化水平的重要内容。目前我国农业机械管理主要存在以下几个方面的问题：一是多种农业机械共同工作的时候，由于缺乏合理的配置，从而导致彼此协调性差，进而影响了工作效率。二是农业机械在工作过程中，缺乏科学的管理与指导，从而导致农业机械很容易出现损坏情况。三是农业机械管理水平落后。由于采用统一的标准来管理和使用农业机械，忽视了农业机械在类型、使用方法等方面存在的差异性，从而导致农业机械的生产力一定程度上受到了限制，进而影响了农业生产效率，导致农业机械资源的浪费。因此利用信息技术来提升农业机械管理水平，对于农业机械化水平的提升有着重要的意义。

比如通过建立信息管理系统，对接农业机械管理，当将农业机械的状态、使用等相关信息输入信息管理系统后，信息管理系统通过数据分析，然后将分析结果清晰地显示在屏幕上，有助于农业机械管理人员更直观地掌握农业机械的状态与使用情况。此外，信息管理系统还可以与农业信息数据库对接，通过对比土壤的水分、肥力等种植环境信息，从而向管理人员直接推荐最合适的农业机械，从而有效提高农业机械的工作效率。又如借助计算机控制系统来实现对农业机械故障的实时检测，然后将检测后的故障信息自动反馈给农业机械维修企业或者生产企业，从而使得农业机械的故障维修效率得到大大的提升，使得发生故障的农业机械能够尽快重新投入使用。

3 利用信息技术提升农业机械导航水平

在我国农业发展过程中，农业机械导航技术在其中发挥着重要的作用，直接保障着农业机械在使用过程中的安全性与稳定性，而且有助于使得农业机械操作人员的劳动强度得到一定程度上的降低。按导航方式不同，农业机械导航技术主要可以分为雷达导航、红外导航、激光导航、超声波导航、磁感应导航、惯性导航、机器视觉导航、GNSS导航等等，为了确保导航质量，进一步提升农业机械的作业质量与作业效率，利用信息技术来提升农业机械导航水平是非常有必要的。

比如我国自主研发的北斗自动导航驾驶技术可通过接收高精度的北斗卫星定位导航信息来控制拖拉机进行田间作业，使农机按照设定的路线自动驾驶，可应用于耕整地、起垄、播种、施肥、植保、收获等多项环节。其自动导航精度可以达到±2.5厘米，邻接行宽误差在3%以内，可以完全满足生产要求。同时，还能够实现24小时连续作业，不仅提高了作业效率，还减轻了机手的作业强度，现在，已经在玉米、小麦、胡萝卜、甘蓝等多种作物上进行了自动驾驶技术的应用，涉及移栽、起垄、播种多个环节。这一技术的投入使用充分展现了农机信息化、农机智能化的优势，为农业机械标准化种植保驾护航。需要注意的是，为了确保北斗自动导航驾驶技术的顺利应用，还需要安装固定基站，全面提升北斗定位精度，使农业机械的作业精度最高能够达到2厘米，与移动式基站相比，固定基站更加方便、稳定且精度跟高。

4 利用信息技术提升农业机械作业水平

4.1 耕整方面

耕深是否能够得到精确的测量，直接关乎到耕作深度的控制和耕作质量。国家农业信息化工程技术研究中心研发成功农机深松作业监管与服务系统，该系统集成了智能传感器技术、卫星定位技术和无线通讯技术，实现了深松作业状态和作业面积准确监测。主要功能包括卫星定位跟踪、耕深实时检测、面积自动计量、远程图像监测和机具自动识别。作业面积计量误差小于3%，作业深度监测误差小于3cm。为解决微耕机在山地、丘陵地区作业时工作不平稳，难以控制耕深等问题，目前国内已有研究人员设计了一套微耕机耕深自动控制系统，由连杆和角度传感器测得信号后，系统控制单元会对耕深自动计算，然后通过对阻力棒的入土深度的控制来调节耕深。而对于农田而言，如果能够得到精准平整，那么可以实现水、肥、药的利用率得到显著的提高。目前华南农业大学成功研发了一款水田激光平地机，自动调整平地铲高度的基准采用旋转的激光平面，然后采用加速度计和微机械陀螺仪对平地铲的水平倾角进行实时检测，从而实现了自动调整平地铲水平位置，使得平整精度可以达到3cm以内。

4.2 种植方面

借助信息技术来实现变量播种和精量播种是目前农业机械研发领域重点研究的内容。中国农机院研制的小麦变量免耕施肥播种机采用肥料质量与流量的信息融合技术及反馈变量施肥播种控制技术，不需要耕翻土壤，切开根茬或切断秸杆、开沟、施肥、播种、压种、覆土、镇压等联合作业可实现一次可完成。变量播种技术可根据土壤肥力、水分和作物产量潜力等实现对播种量的精准调节，提高作物对养分的利用能力。在电驱式排种器控制系统的基础上，中国农业大学研发了一套玉米变量播种控制系统，借助GPS该系统能够实现对播种机所在位置的精准定位，而且能够借助GIS掌握该位置的水分、土壤、产量能力等信息，从而由控制器实时计算和对播种机的播种量进行实时调节。中国农业大学还成功研究了一套电驱式玉米排种器控制系统，集成了触摸屏技术、自动控制技术、传感器技术的该系统，较好地解决了传统驱动方式存在的链条跳动、地轮打滑等问题从而影响排种器的正常工作，最终实现播种机作业质量和作业速度大大提高的目的。主要功能包括实时检测播种机前进速度、实时控制排种器排种速度、实时显示和设置播种参数，作业质量≥97%，作业速度≤13km/h。

5综上所述，对于农业机械化而言，信息技术已经成为推动我国农业生产自动化、智能化发展的核心技术，是促进我国农业生产建设获得进一步发展的动力之源。文章从农业机械管理、农业机械导航、农业机械作业三个方面，提出了信息技术提升农业机械化水平的对策，希望能够对我国农业经济的发展起到一定促进作用。