淺論自動化技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

陳聯(lián)合

（湖北省武漢市農(nóng)業(yè)學(xué)校，湖北武漢 430043）

我國精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)要求自動化生產(chǎn)技術(shù)。一方面，通過自動化技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用，不僅可以真正實現(xiàn) “優(yōu)化分配，科學(xué)管理”的目標(biāo)，提高農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)效率和收割效率，而且也能提升農(nóng)作物的質(zhì)量，增加了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)舒適度。另一方面，隨著經(jīng)濟發(fā)展多元化和全球化，農(nóng)業(yè)市場面臨著更大的競爭壓力和農(nóng)匯市場，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)只有不斷的提升生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，以最低的勞動力投入實現(xiàn)最大的收益，才能滿足市場的需求，因此自動化技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用成為精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的必然。文章擬從自動化技術(shù)在溫室大棚、節(jié)水灌溉、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、無土栽培、工業(yè)化養(yǎng)殖以及農(nóng)業(yè)機械裝置等六個方面淺論自動化技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。

1 自動化技術(shù)在我國農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀

我國是一個典型的農(nóng)業(yè)大國。一方面，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展以及經(jīng)濟水平快速提升，自動化技術(shù)在農(nóng)業(yè)中越來越普及，在我國許多農(nóng)業(yè)地區(qū)已經(jīng)通過利用這種先進的技術(shù)使得農(nóng)業(yè)產(chǎn)量和質(zhì)量得到提升，各地方政府對農(nóng)業(yè)產(chǎn)值的重視，對自動化技術(shù)進行大力宣傳和推廣，越來越多的農(nóng)民開始了解并逐漸能夠熟練應(yīng)用自動化技術(shù)，并獲得了很好的經(jīng)濟效益。另一方面，我國農(nóng)業(yè)在總產(chǎn)值上仍然占有較大比重，而我國地域遼闊，人口眾多，各地發(fā)展很不平衡，自動化技術(shù)很難普及到全國各地，因此盡管近年來自動化技術(shù)已經(jīng)得到了較快的發(fā)展和應(yīng)用，但是距離應(yīng)用到家家戶戶仍然有很長的路要走。

自動化技術(shù)在農(nóng)業(yè)各個領(lǐng)域的應(yīng)用也十分廣泛。以滴灌噴灌為例，將自動化技術(shù)應(yīng)用到滴灌中，可以對澆水的面積和水量進行及時的控制，有效提高滴灌效率，減少水耗，從而做到高效率、低能耗，讓滴灌噴灌技術(shù)朝著智能化、自動化方向不斷發(fā)展；自動化技術(shù)在農(nóng)作物收割方面具有很大的成效，通過運用自動化技術(shù)，可以對大面積農(nóng)作物在同一時間進行快速高效的收割，不僅大大提高了收割效率，而且也減少了人工收割中容易出現(xiàn)的浪費；在無土栽培中，自動化技術(shù)為這種具有較高技術(shù)含量的種植方式提供了很大的便利，無土栽培一般是在室內(nèi)種植，而自動化技術(shù)可以對室內(nèi)的溫度和濕度甚至光合作用的強度進行調(diào)節(jié)，確保農(nóng)作物具有一個良好的生長環(huán)境，同時該技術(shù)還能對植物的生長過程進行全方位的監(jiān)控，從而可以及時處理植物生長中出現(xiàn)的問題，因此大大提高了無土栽培的存活率，完善了這種高技術(shù)含量的種植方式，拓寬了無土栽培的應(yīng)用領(lǐng)域。

2 自動化技術(shù)在我國農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用

2.1 溫室大棚農(nóng)業(yè)自動化監(jiān)控裝備的應(yīng)用

隨著自動化監(jiān)控技術(shù)的不斷發(fā)展，其已經(jīng)被越來越多的應(yīng)用到了各領(lǐng)域，其中自動化監(jiān)控技術(shù)在溫室大棚中的應(yīng)用，受到了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)戶的青睞。溫室大棚在不適宜植物生長的季節(jié)，能提供溫室生育期和增加產(chǎn)量，多用于低溫季節(jié)喜溫蔬菜、花卉、林木等植物栽培或育苗等。通過自動化技術(shù)的監(jiān)控，可以及時地反饋農(nóng)作物的生長狀況，后經(jīng)過對采集到的信息進行科學(xué)計算，用計算機操控調(diào)節(jié)栽種槽、供水系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)、輔助照明系統(tǒng)及濕度控制系統(tǒng)，達到農(nóng)作物生長的最佳環(huán)境。溫室大棚自動監(jiān)控系統(tǒng)在科學(xué)系統(tǒng)的操控下，為農(nóng)作物的生長提供最適宜的條件，保證了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率。

2.2 節(jié)水灌溉自動化監(jiān)控裝備的應(yīng)用

世界淡水資源日益緊缺，而人類對糧食的需求不斷上升，淡水資源已經(jīng)成為農(nóng)業(yè)發(fā)展和世界糧食供應(yīng)的安全威脅。節(jié)水灌溉是指以最低限度的用水量，最大限度地提高單位灌溉水量的農(nóng)作物產(chǎn)量和產(chǎn)值的灌溉措施。通過計算機傳感技術(shù)，首先對農(nóng)作物的現(xiàn)狀進行監(jiān)控，得出穩(wěn)定的數(shù)據(jù)庫，根據(jù)農(nóng)作物對于土壤濕度和空氣濕度的要求，進行精準(zhǔn)灌溉，既能保證農(nóng)作物的正常生長，又能最大限度的節(jié)約水資源。節(jié)水灌溉通過自動化監(jiān)控系統(tǒng)不僅保證了農(nóng)作物的灌溉率，有效促進了農(nóng)作物的產(chǎn)量增加和質(zhì)量提高，還實現(xiàn)了節(jié)水、節(jié)電的目標(biāo)，實現(xiàn)了農(nóng)業(yè)的智能化管理。

2.3 精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)自動化裝備的應(yīng)用

精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)是以信息技術(shù)為支撐，根據(jù)空間變異，定位、定時、定量地實施一整套現(xiàn)代化農(nóng)事操作與管理的系統(tǒng)，是信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全面結(jié)合的一種新型農(nóng)業(yè)。精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中最重要的環(huán)節(jié)是精準(zhǔn)施肥，農(nóng)作物生長態(tài)勢的好壞很大程度上由施肥的合理程度決定，通過自動化的控制，以及電腦數(shù)據(jù)的計算精準(zhǔn)施肥，最大限度促進了農(nóng)作物的生長，加速了小生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)能量輸入輸出速率，提升了肥料的利用率，以最低成本的投入獲得最大的經(jīng)濟效益，是二十一世紀(jì)農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要方向之一。

2.4 無土栽培自動化控制的應(yīng)用

無土栽培是一種采用機械化精量播種一次成苗的現(xiàn)代化育苗技術(shù)。首先由中央計算機監(jiān)控系統(tǒng)完成對無土栽培各階段的實時監(jiān)控，后由數(shù)據(jù)庫進行分析，根據(jù)不同的作物類型為其提供適宜的生長環(huán)境和必需的生長條件，滿足作物對水、養(yǎng)料、光照等的需求。在栽培過程中，一般需要無土栽培設(shè)備來滿足作物不同生長階段的需求，而通過自動化技術(shù)的調(diào)控可將這些設(shè)備連接成為一個整體，大大節(jié)約了人力的同時也提高了農(nóng)作物的產(chǎn)品質(zhì)量。目前科學(xué)家已研制出一套完備的無土栽培自動化控制設(shè)備，這一系統(tǒng)可通過圖表數(shù)據(jù)、智能識別代替人工對農(nóng)作物進行培養(yǎng)，并且自動化系統(tǒng)可快速解決農(nóng)作物生長過程中出現(xiàn)的問題，實現(xiàn)高效高產(chǎn)。

2.5 其他農(nóng)業(yè)收獲機械裝置的應(yīng)用

傳統(tǒng)的收獲機械主要有收割機、割曬機等，雖然在一定程度上，這些農(nóng)業(yè)機械效率普遍高于人力，但是仍需要一定的人力支撐。隨著科技的不斷進步，自動化農(nóng)業(yè)機械裝置逐漸興起，集播種、收割、脫曬于一體的機械取代傳統(tǒng)收獲機械成為主導(dǎo)。此類機械裝置通過計算機對各部位進行統(tǒng)一調(diào)控，以最高的效率完成預(yù)期的目標(biāo)，還可通過紅外線無線遙控對機械裝置進行控制。這類機械在視覺傳達機器發(fā)現(xiàn)目標(biāo)后，通過對成熟度進行分析，主機發(fā)出指令進行收割，從而讓傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中極大耗費人力資源的工作得到了改善，節(jié)約人力成本，減輕操作負(fù)擔(dān)，排除人為疏忽，加快了收割效率。

2.6 工廠化養(yǎng)殖自動化控制的應(yīng)用

工廠化養(yǎng)殖是指在室內(nèi)海水池中采用先進的機械和電子設(shè)備來控制養(yǎng)殖水體的溫度、光照、溶解氧、pH、投餌量等因素，為牲畜提供良好的生長環(huán)境，進行高密度、高產(chǎn)量的養(yǎng)殖方式。工廠化養(yǎng)殖一般有3種方法：流水、半封閉循環(huán)水和全封閉循環(huán)水。流水養(yǎng)殖僅是水資源一次利用，一天需要多次換水；半封閉循環(huán)水養(yǎng)殖對于部分養(yǎng)殖后的水資源進行凈化循環(huán)利用，但是其他部分水資源放流；全封閉循環(huán)水將養(yǎng)殖剩水進行加工處理，重新利用，通過自動化調(diào)控分配給合適的養(yǎng)殖對象，實現(xiàn)部分養(yǎng)殖資源循環(huán)利用。

3 結(jié)語

綜上所述，農(nóng)業(yè)的自動化已經(jīng)取得了重大成就，無論是溫室大棚、滴灌噴灌，還是在農(nóng)作物收割等農(nóng)業(yè)活動上，自動化技術(shù)都得到了恰當(dāng)應(yīng)用。但是，這還遠遠不夠，人們生活水平的提高和人口的快速增長對農(nóng)業(yè)提出了更高要求。隨著科學(xué)技術(shù)不斷進步和發(fā)展，自動化在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用越來越得到重視，將自動化技術(shù)應(yīng)用滲透到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)。擴大自動化技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用，不僅可以最大程度的節(jié)約人力、提高生產(chǎn)和收割效率，而且可以有效緩解當(dāng)下人類糧食緊缺的重大問題。要使得自動化技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域更普及并更快發(fā)展，相關(guān)部門要正確分析目前自動化技術(shù)發(fā)展過程中存在的不足，并提出解決方案，實現(xiàn)我國農(nóng)業(yè)由傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)模式向現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)不斷轉(zhuǎn)型和升級。

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