農業機械實施精準農業計算機技術運用
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摘要：計算機技術在農業機械化中的應用將有利于精準農業的實現，提高農產品的產量和質量，在保障農業生產的同時實現最大限度的環保。計算機技術在農業機械化中涉及到播種、施肥、灌溉、收獲等各個環節。為此，本文對精準農業做出了界定，指出其在農業機械化中的應用，對于計算機技術在農業應用中的機械化類型做了詳細研究和分析，就計算機技術在農業機械實施精準農業中的運用提出了一些建議，僅供參考。
實現農業機械化是農業現代化過程中的一項重要變革，而加強計算機技術在農業機械化中的運用以推進精準農業的實現則是農業生產的又一次飛躍。農業生產的每一次變革，都致力于農業勞動生產率的提高，而每一次變革的實現，在提高生產率的同時，也大大降低了農業生產的成本。信息技術在農業機械化過程中的運用需要掌握一定的信息技術，且對農業和機械化有一定的了解。雖然精準農業的實現能夠為農業發展以及農民的生活帶來諸多便利，但是精準農業的實現仍然面臨著重重阻礙[1]。為了切實加強計算機技術在農業機械實施精準農業中運用，需要多方共同努力，齊心協力，共同推進。
1精準農業的界定及農業機械化中的計算機技術應用
精準農業其實也稱為精確農業或精細農作，事實上，精準農業的內涵是將信息技術作為支撐，通過對空間變異的判定，定位、定時、定量地實施一整套現代化農事操作與管理的系統，精準農業是信息技術與農業生產全面結合的一種新型農業，也是近年出現的專門用于大田作物種植的綜合集成的高科技農業應用系統。通俗一點來講，精準農業格外重視提升農業生產技術以及提高農業管理水平。這種農業模式最初起源于美國，美國等發達國家早在20世紀80年代就開始了相關研究，試圖通過將高新技術引進傳統農業中，開創全新的農業模式—精準農業。而90年代開始，相關的研究成果就已經投入應用了，而且當前已實現了大規模的應用。然而，在我國，精準農業的概念直到20世紀90年代才首次被提出。精準農業的應用，不僅能夠對土壤信息做出準確的分析，而且能夠切實提高選種以及播種的技術。最重要的是，精準農業的應用，不僅能夠有效提高農產品的產量和質量，還能有效緩解因農藥化肥的過度使用而帶來的土地污染，實現農業的環保[2]。在農業機械化過程中使用的計算機技術主要就是GPS技術以及3S技術。所謂的GPS技術指的是全球衛星定位系統，主要就是利用它的定位功能對農田位置、作物的植株間距等進行精準定位，實現對土地面積的精確測量以及對特定農田的土壤成分的化驗分析。GPS技術的應用簡便易行，對提升農業種植的效率意義重大。而3S技術則是全球定位系統、信息系統以及遙感系統的綜合運用。這三者的綜合運用，意義在于使定位和定量更加精準，如在施肥的過程中使用3S技術，不僅能使化肥施放的位置恰到好處，而且能有效節約化肥的使用量。通過節約農業成本來提高農民的收入，對于農業生產的發展大有裨益。
2計算機技術在農業應用中的機械化類型及精準農業實現過程中的一些問題
事實上，計算機技術在農業應用中的主要表現及作用就是農業生產的自動化和智能化，如耕作機械實現智能化，灌溉施肥技術實現智能化，收獲的機械也實現智能化。農業耕作機械的智能化就是說在耕作機械化的基礎上又實現了智能化，也就是說通過對GPS技術和3S技術的綜合應用，不僅能夠實現對耕作裝置的準確定位與導航，而且能夠準確分析農耕環境，判定水分及肥料的缺失情況。進而根據測量結果更加精準也更加合理地施肥澆水。此外，激光拖拉機的應用，提高了農田的耕作速度，也為農田播種節約了種子，有效降低了農業生產的成本。農業灌溉施肥技術智能化的實現通常也需要依靠計算機技術，智能灌溉的實現，需要機械化設備能夠定時檢測作物的濕度，并能定量給予適當澆灌，這對于計算機技術的要求也是相當高的。例如，美國研制發明的一種灌溉設備，它可以定時讀取作物葉面的濕度，并能在植物需要灌溉時通過計算機技術發出指令，及時灌溉。智能施肥的實現與智能灌溉的原理基本相同，只是灌溉施肥的智能化的實現仍然需要較大的技術改革，且更適用于大面積的規模化的農場。農業收獲機械智能化的實現仍然有待計算機技術的進一步提高并應用。雖然當前我國的農業收割基本實現了機械化，且隨著大量農村青壯年勞動力的流失，農村對于收割機械化的需求也將會越來越高。當前的世界各大機械制造商已經逐步在農業收割機械中使用了相應的空間定位以及產量傳感的計算機原件，通過對農田分區作物關于氣候影響的分析，并進一步定量獲取農作物的生長信息，以指導今后農業的耕作。因為不同區域的農田，作物產量及品質都有所不同，即使是相同區域的作物，生長條件的差異也會導致產量以及品質的較大差異。因此就需要充分利用現代計算機技術，實現農田資源的分析，定時定量對作物生長信息進行分析。在相互比較的過程中根據作物需求來調整農業生產的規劃。使農田分布和規劃更加合理，并有效提高農產品的產量和質量。進而在對農田資源精準分析的基礎上實現農作物資源的均衡分配，切實幫助農民提高生產效率，并最大限度地獲取收益。在農業實現機械化并進一步向著農業機械智能化發展的過程中，也出現了一系列有待解決的問題。首先，從農業生產機械化的實現開始，我國農田生產的規模就顯現出了極大的劣勢。機械化和智能化的普及，更加適合于農田的大規模經營，相對而言，大型農場等模式采用機械化作業才更能充分發揮機械化的優勢。然而，當前我國農村仍然以小規模經營為主，機械化以及智能化在小規模經營的農田中作業會造成嚴重的資源浪費[3]。其次，精準農業需要引進大量的先進的計算機設備，設備的成本較高，收入相對較低的農民短期之內無力負擔這昂貴的技術費用。最后，正如前文所說，精準農業對于技術的要求極高，制作和使用的人，都需要具備相應的專業知識，而當前在我國，設備的制造和設計的技術并不成熟。而且農業生產中，能夠得心應手操作的人恐怕也不多。
3加強計算機技術在農業機械實施精準農業中運用的策略
在我國，精準農業的提出相對較晚，因此計算機技術在農業機械化過程中的運用及其發展與西方仍有較大差距。但是各級政府已經開始高度關注，并采取了相應措施使其不斷完善。但是，精準農業的實現和發展任重而道遠，需要制定長遠的計劃，從長計議。首先，針對我國當前農田規模不適合智能機械化的操作這一問題，是否可以通過一定的方式發展大規模農業生產，建立大型農場。例如當前農村很多地方已經出現了這種現象，因為小規模的農業種植確實非常辛苦，一年到頭農民的收獲寥寥無幾，因此很多農民選擇外出打工，不再種地。就把自己承包土地的使用權轉讓給其他人，還有一部分人，則將租借來的大片土地用來做大規模的農業生產，方便機械化使用，也能提高土地的利用率。因此，在智能機械化實現的過程中應該也可以借鑒這種辦法來實現農業的大規模生產。事實上，這個方法同時也就解決了第二個問題，因為有能力有實力創建大規模農業生產的人，大多都不再是普通的農民，而是擁有一定經濟實力的企業家，對于他們來說，設備的成本即便昂貴，應該也是可以負擔的。其次，加快建立精準農業所必不可少的相對完善的農業3S技術系統。利用農業信息系統GIS、全球定位系統GPS和遙感技術RS，對農田的面積、土壤、水分以及生態環境進行檢測和分析，并對農作物的長勢、病蟲害等情況做出預測，為相關部門的決策提供依據，可以先建立精準農業的示范區，然后再逐步推廣。在計算機技術的指導下，提高種子、化肥、農藥的利用率，從而在提高農作物產量的同時相對地降低農業生產的成本，減少環境污染的范圍。這種先進的農業生產技術是未來農業發展的趨勢。與此同時，還應該對不同的作物、不同的地區分別進行分析研究，因為不同作物需要的智能化技術可能不盡相同，而不同地區適應的智能化技術也都會有所區別，這也是精準農業的重要標準之一。最后，就是要加強專業人才的培養。計算機技術在農業機械化過程中的應用，這一領域需要熟悉機械化的農業人才，也需要具備計算機技術的高端專業人才，更需要兼備兩種能力的人才。眾所周知，精準農業的實現是一個長遠的計劃，任重而道遠[4]。將計算機技術與農業機械化設備結合起來，設計全新的智能農業機械，需要在計算機技術專業選拔這方面的人才進行專門的研究。而涉及到智能機械化設備的操作和使用，對于計算機的專業要求其實并不高，只要進行適當的培訓即可。最為關鍵的問題在于當前農村青壯年勞動力的嚴重流失，導致精準農業的實現障礙重重。當前的現狀就是無數學子十年寒窗苦讀，不過就是為了擺脫當農民的命運，讓他們最后再回到農村，即使是指導農業生產似乎也比較困難。為此，筆者覺得應該從最初的思想政治教育課做起，讓學生對職業有一個正確認識，幫助學生樹立正確擇業觀。
4結束語
綜上所述，計算機技術在農業機械化過程中的應用前景十分廣闊，將會是未來農業發展的必然趨勢。為此，針對我國當前農田規模不適合智能機械化的操作這一問題，筆者建議可以通過一定的方式發展大規模的農業生產，建立大型農場，加快建立精準農業所必不可少的相對完善的農業3S技術系統，提出了加強專業人才培養的重要性。
參考文獻：
[1]周文軍.農業機械自動化在現代農業中的應用探討[J].當代農機，2018(12)：71-73.
[2]鄧昌鵬.計算機技術在農業機械實施精準農業中的運用[J].南方農機，2018，49(3)：51+55.
[3]熊阿偉，帥志軍.計算機應用于精準農業的發展趨勢[J].計算機光盤軟件與應用，2018(9)：140.
[4]李姝博.淺談農業機械中計算機智能化技術的應用[J].南方農機，2020，51(15)：85-86.
作者：李姝博 單位：阜新高等專科學校
