2024年农业机械信息化在智慧农业中的地位与作用
摘要：随着科技的不断进步和农业现代化的推进，农业机械信息化正成为塑造智慧农业未来的关键因素，这一技术的崛起为传统农业带来了前所未有的变革，将传统农业与现代科技深度融合，为农业生产提供了全新的可能性。农业机械信息化，作为一种集成了传感技术、互联网和大数据等先进技术的综合体系，不仅提升了农业生产的效率和质量，还为农业可持续发展打开了广阔的前景。在当今信息时代，农业机械信息化不仅仅是一种技术手段，更是推动农业生产方式转型升级的重要引擎，通过精准的农田管理、智能的农机作业、数据化的农产品生产与加工，农业机械信息化为农业生产带来了全新的运作模式，这一革新不仅提高了生产效益，还有助于实现资源的更加智能利用，促进了农业可持续发展。该文将深入探讨农业机械信息化在智慧农业中的地位与作用，详细分析其在农田管理、作物种植、农产品收获和加工等方面的应用，以及其对农业可持续发展的促进作用。
关键词：农业机械；信息化；智慧农业
农业一直以来都是人类社会的支柱产业，而随着全球人口的增长和城市化进程的加速，对农产品的需求也呈现出不断增长的趋势。面对气候变化、资源短缺以及农业劳动力不足等多重压力，传统农业模式显然已难以满足当代社会对高效、可持续、绿色农业的需求。在这一背景下，农业机械信息化崭露头角。传统农业机械的升级和信息技术的融合，为农业带来了前所未有的机遇与挑战。全球各地农业机械信息化技术的不断创新，使得智慧农业逐渐成为提高生产力、降低成本、改善农业生态环境的重要手段[1]。
1、农业机械信息化在智慧农业中的地位
农业机械信息化通过引入先进的传感技术、自动化控制系统和智能化农机设备，实现了农业生产全过程的精细化管理。智能化的播种、施肥、灌溉和收割等作业，不仅提高了作业效率，同时减轻了农民的劳动强度。例如，智能导航系统可以精准引导农机进行作业，避免重复劳动，大幅提升生产效率。农业机械信息化不仅仅是传统农业机械的简单升级，更是推动农业生产方式由传统向现代化转变的重要引擎，通过农业机械的数字化管理和信息化系统的建设，农民可以更科学地制定种植计划、合理利用农田资源、减少浪费，这种转变带来了更加智能、高效、可控的农业生产方式，为农业现代化提供了可行的路径。农业机械信息化产生大量的实时数据，涉及土壤质量、气象状况、作物生长情况等多个方面，这些数据通过先进的信息技术整合和分析，为农民提供了科学的决策支持。精准农业实践，基于这些数据进行种植管理，能够更好地满足不同农田和作物的需求，最大程度地提高产量并降低资源投入。农业机械信息化对农业可持续发展具有积极的推动作用，通过精确的农业生产管理，可以减少农业投入品的浪费，提高资源的利用效率，降低环境污染风险。智慧农业还有助于实现水资源的节约利用、农业生态系统的保护，促使农业向着更为可持续的方向发展。农业机械信息化也推动了农村社区的数字化发展。先进的信息技术为农村地区带来了互联网、物联网等新兴技术，拓宽了农民的信息获取途径，提高了他们的数字素养，促进了农村社区的整体发展[2]。
2、农业机械信息化在农田管理中的作用
2.1 GPS技术在农田导航中的应用
GPS技术通过卫星定位系统，能够提供全球范围内的准确位置信息。在农田导航中，农机配备了GPS接收器，可以根据卫星信号准确确定位置，并利用这一信息进行精准导航，这使得农机在作业时能够避免重复行驶、错漏地块，提高了作业的精度和效率。农田导航系统结合GPS技术，使得播种、施肥、灌溉等作业变得更加准确。农机可以根据预先设定的导航路径自动行驶，确保每一行的播种或施肥量均匀一致，这不仅提高了生产的准确性，还减少了资源的浪费，为农业生产带来了显著的经济效益。GPS技术结合地理信息系统（GIS），可以实现对农田土壤信息的精准管理，通过定期采集农田土壤的数据，包括土壤质地、养分含量等，农民可以实时监测土壤状况，科学合理地调整施肥方案、优化农田管理，提高土壤质量，实现更加可持续的农业生产[3]。农田导航系统结合GPS技术还可用于精细化管理种植作物，通过在不同生长阶段对作物进行定位和监测，农民可以更好地了解作物的生长状况，及时发现病虫害、营养不良等问题，这为采取精准施药、施肥等措施提供了依据，减少农药和化肥的过度使用，保护环境。基于GPS技术的农田导航系统，使得农业机械能够实现自主化作业。农机根据预设的路径和作业方案，无需人工干预即可完成农田作业，这不仅提高了农业生产的效率，还降低了对劳动力的依赖，尤其在农业劳动力短缺的情况下具有显著的优势。
2.2 智能灌溉和施肥系统
智能灌溉和施肥系统利用各种传感器，如土壤湿度传感器、气象传感器等，实时监测农田的环境状况，通过这些传感器获取的数据，系统可以准确判断土壤湿度、气温、光照等参数，为决策提供科学的基础。传感技术的应用使得灌溉和施肥可以更加精准地根据实际需求进行调整，避免了过量或不足的施肥和灌溉，提高了资源利用效率。智能灌溉和施肥系统通过自动控制系统，能够根据实时数据自主调整灌溉和施肥设备的工作状态。例如，当土壤湿度低于设定值时，系统可以自动启动灌溉设备进行补水；而在养分检测表明需要施肥时，系统也能自动进行施肥操作，这种自动化的控制系统提高了农业生产的精细化管理水平，减轻了农民的劳动负担。智能灌溉和施肥系统还具备数据分析和决策支持功能，通过对大量实时监测数据的积累和分析，系统可以生成详细的农田状况报告、作物生长趋势分析等信息，这为农民提供了科学的决策依据，帮助其更好地制定灌溉和施肥计划，提高农业生产的产量和质量[4]。
2.3 智能收割机的发展和应用
智能收割机广泛应用各类传感技术，如激光雷达、摄像头、红外线传感器等，用于实时感知农田环境和农作物的状态，这些传感器能够测量作物的生长情况、果实的成熟度、田间障碍物等信息，为收割过程提供了精准的数据支持。智能收割机配备先进的自动化控制系统，能够根据传感器收集的信息实时调整机器的工作参数，实现作物的自动识别、定位和收割。自动化控制系统通过先进的导航算法，使得智能收割机能够在复杂的农田环境中精准操作，提高了作业的效率和准确性。智能收割机具有多功能的作业适应性，可以适应不同类型、不同生长阶段的农作物，通过调整机器的工作模式和参数，智能收割机可以应对小麦、水稻、玉米等不同作物的收割需求，实现了一机多用的灵活性。智能收割机通过实时收集的大量数据，包括产量、作物品质等信息，利用数据分析技术提供决策支持。
3、结语
随着信息技术、传感技术、人工智能等科技的不断发展，农业机械信息化得以广泛应用，推动了农业的现代化进程。智能化的农业机械设备和信息管理系统为传统农业注入了新的活力。全球范围内，农业面临诸多压力，包括水资源短缺、土地退化、气候变化等。农业机械信息化通过提高生产效率、减少资源浪费，为实现农业的可持续发展提供了技术支持。随着人们生活水平的提高，对农产品品质和安全的要求也越来越高。农业机械信息化不仅能提高生产效率，还有助于实现农产品的追溯管理、质量监控，满足市场对绿色、有机农产品的需求。在全球范围内，农业劳动力逐渐减少，劳动力成本上升。农业机械信息化的应用有望弥补劳动力短缺，提高农业的劳动生产率。
参考文献：
[1]徐洋,张亚超,李素敏. 基于大数据的农业机械作业自动化测量仪优化应用[J]. 南方农机,2023,54(21):81-83.
[2]李浩. 智慧农业背景下农业机械智能化技术发展路径[J]. 农村实用技术,2023(9):111-112.
[3]程娟. 世界农业机械电子信息化工程应用与实践[J]. 世界热带农业信息,2023(7):78-80.
[4]杨超,代丽宏,卢凌霄,霍光,孙志旭. 大力推动吉林省农业机械信息化建设策略[J]. 河北农机,2023(14):30-32.
