本文收錄于《農(nóng)業(yè)工程技術(shù)-農(nóng)業(yè)信息化》2023年第5期，目次36

    摘要：農(nóng)業(yè)信息化是指運(yùn)用先進(jìn)的信息技術(shù)手段，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營、管理和服務(wù)等領(lǐng)域進(jìn)行信息化改造和升級。它是推進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的必由之路，也是保障國家糧食安全、促進(jìn)農(nóng)民增收的重要手段。農(nóng)業(yè)機(jī)械是現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中不可或缺的，隨著農(nóng)業(yè)信息化技術(shù)的不斷發(fā)展，其應(yīng)用也日益受到重視。該文介紹了農(nóng)業(yè)信息化和農(nóng)業(yè)機(jī)械的發(fā)展歷程及現(xiàn)狀，講述了信息化技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域的有效應(yīng)用，并通過案例進(jìn)行分析提出新的挑戰(zhàn)與展望，有助于提高農(nóng)業(yè)機(jī)械的利用效率，推進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的進(jìn)程。

    關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)信息化，農(nóng)業(yè)機(jī)械，農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化，利用效率

    農(nóng)業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分，是人類生存和發(fā)展的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。隨著信息化技術(shù)的發(fā)展及其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率得到提高，人力勞動(dòng)強(qiáng)度減輕的同時(shí)，農(nóng)業(yè)資源配置得到優(yōu)化，推動(dòng)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)升級和轉(zhuǎn)型發(fā)展。農(nóng)業(yè)機(jī)械作為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要裝備，也面臨著新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。該文將從信息化技術(shù)的角度出發(fā)，探討農(nóng)業(yè)機(jī)械在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的有效應(yīng)用。

1.農(nóng)業(yè)機(jī)械的發(fā)展歷程及現(xiàn)狀 

    農(nóng)業(yè)機(jī)械是指在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用的各種機(jī)械設(shè)備，包括耕種機(jī)械、播種機(jī)械、收獲機(jī)械等。隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)代化程度的不斷提高，農(nóng)業(yè)機(jī)械的應(yīng)用程度也在不斷加深[1]。

    農(nóng)業(yè)機(jī)械的發(fā)展歷程可以分為三個(gè)階段：

    (1) 第一階段是1949年至1978年，這一時(shí)期的農(nóng)業(yè)機(jī)械應(yīng)用程度很低，大多數(shù)農(nóng)民還在使用傳統(tǒng)的人力和畜力勞作方式；

    (2) 第二階段是1979年至2000年，這一時(shí)期農(nóng)業(yè)機(jī)械的應(yīng)用程度有了很大的提高，尤其是在農(nóng)業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)方面；

    (3) 第三階段是2000年至今，這一時(shí)期農(nóng)業(yè)機(jī)械的應(yīng)用程度進(jìn)一步提高，農(nóng)業(yè)機(jī)械的類型和品種也不斷增加，應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷擴(kuò)大。

    目前，中國農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平雖然已經(jīng)有了很大的進(jìn)步，但與發(fā)達(dá)國家相比還存在較大差距。在機(jī)械化程度方面，中國農(nóng)業(yè)機(jī)械化率僅為63%，而發(fā)達(dá)國家的機(jī)械化率已經(jīng)達(dá)到了90%以上。在機(jī)械化產(chǎn)品方面，中國農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量還有待進(jìn)一步提高。同時(shí)，農(nóng)業(yè)機(jī)器作業(yè)服務(wù)方面也還存在一些問題，如服務(wù)能力不足、服務(wù)品質(zhì)不高等。

2.信息化技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域的有效應(yīng)用

    為提高農(nóng)業(yè)機(jī)械的使用效率和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益，在農(nóng)業(yè)機(jī)械的設(shè)計(jì)和制造過程中，應(yīng)用信息化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)更加精確和高效的制造和管理[2]。具體來說，信息化技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用包括以下方面：

2.1   產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造

    信息化技術(shù)可以應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造過程中，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化設(shè)計(jì)和制造，提高產(chǎn)品的精度和品質(zhì)。例如，采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件可以實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械的三維模擬和虛擬樣機(jī)測試，提高了產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造的效率和質(zhì)量。

2.2   精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)

    信息化技術(shù)可以應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械的智能化控制和精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理[3]。例如，利用GPS技術(shù)實(shí)現(xiàn)農(nóng)田的精準(zhǔn)管理，精確掌握農(nóng)田土壤質(zhì)量、植株生長情況等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息，根據(jù)這些信息進(jìn)行精準(zhǔn)施肥、澆水等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理，提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益。

2.3   農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化管理

    信息化技術(shù)可以應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械的智能化管理中，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械的遠(yuǎn)程監(jiān)控、故障診斷和維修管理[4]。例如，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械的遠(yuǎn)程監(jiān)控，可以隨時(shí)掌握農(nóng)業(yè)機(jī)械的工作狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和排除故障，提高了農(nóng)業(yè)機(jī)械的使用效率和安全性。

2.4   農(nóng)業(yè)機(jī)械大數(shù)據(jù)應(yīng)用

    信息化技術(shù)可以應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械大數(shù)據(jù)的收集、存儲(chǔ)和分析中，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械大數(shù)據(jù)的應(yīng)用。例如，利用云計(jì)算技術(shù)實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械大數(shù)據(jù)的集中存儲(chǔ)和處理，利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)挖掘農(nóng)業(yè)機(jī)械的使用數(shù)據(jù)，提高農(nóng)業(yè)機(jī)械的使用效率和生產(chǎn)效益。

3.信息化技術(shù)背景下農(nóng)業(yè)機(jī)械的應(yīng)用案例

3.1   智能化農(nóng)機(jī)

    在智能化農(nóng)機(jī)方面，國內(nèi)外已經(jīng)涌現(xiàn)出許多應(yīng)用案例。例如，日本的京都大學(xué)研發(fā)了一種智能化田間機(jī)器人，可以自主進(jìn)行農(nóng)田的巡視和作物管理，通過傳感器和攝像頭等設(shè)備實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測和反饋，同時(shí)具有自主識別和處理農(nóng)田問題的能力。

3.2   綠色環(huán)保農(nóng)機(jī)

    在綠色環(huán)保農(nóng)機(jī)方面，也有不少應(yīng)用案例。例如，中國的湖南永吉機(jī)電科技有限公司開發(fā)出了一款名為“清潔收獲機(jī)”的收割機(jī)，采用了生物柴油等清潔能源，減少了碳排放和污染物排放，同時(shí)也提高了農(nóng)作物的品質(zhì)和產(chǎn)量。

3.3   數(shù)據(jù)化農(nóng)機(jī)

    在數(shù)據(jù)化農(nóng)機(jī)方面，也有許多成功的應(yīng)用案例。例如，美國的CNH工業(yè)公司通過引入先進(jìn)的數(shù)據(jù)收集和處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對農(nóng)業(yè)機(jī)械數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測和分析，同時(shí)也構(gòu)建了一個(gè)名為“阿格倫涅夫斯”（Agriculturenews）的數(shù)據(jù)平臺，為農(nóng)民提供了精準(zhǔn)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)。

4.信息化技術(shù)背景下農(nóng)業(yè)機(jī)械應(yīng)用的挑戰(zhàn)和展望

4.1  農(nóng)業(yè)機(jī)械應(yīng)用面臨的挑戰(zhàn)和問題

    (1)技術(shù)瓶頸

    信息化技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用還存在一些技術(shù)瓶頸，如傳感器技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)處理技術(shù)等方面，需要進(jìn)一步加強(qiáng)研究和發(fā)展。

    (2)人才短缺

    信息化技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用需要相關(guān)專業(yè)的人才支持，但是目前人才短缺的問題較為突出，需要加強(qiáng)人才培養(yǎng)和引進(jìn)工作。

    (3)經(jīng)濟(jì)壓力

    信息化技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用需要相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)投入，但是由于農(nóng)業(yè)機(jī)械的投入成本較高，部分農(nóng)民面臨著經(jīng)濟(jì)壓力，需要政府和相關(guān)部門提供資金支持和政策扶持[5]。

4.2  展望未來

    隨著信息化技術(shù)的不斷發(fā)展和農(nóng)業(yè)機(jī)械的應(yīng)用不斷完善，農(nóng)業(yè)機(jī)械將會(huì)在未來的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中扮演越來越重要的角色。未來的發(fā)展方向和重點(diǎn)包括：

    (1)智能化和自主化

    未來的農(nóng)業(yè)機(jī)械將更加智能化和自主化，通過引入人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)更加精細(xì)化的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理和更高效的農(nóng)業(yè)機(jī)械操作。同時(shí)，自主化也將成為未來農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展的趨勢，通過自主導(dǎo)航、自主控制等技術(shù)實(shí)現(xiàn)無人駕駛，降低人工成本，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益[6]。

    (2)綠色環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展

    未來的農(nóng)業(yè)機(jī)械將更加注重綠色環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展，通過引入新能源、降低噪音和尾氣排放等措施，減少對環(huán)境的影響，同時(shí)也將更加注重農(nóng)業(yè)機(jī)械的回收和再利用，實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用，促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展。

5.結(jié)語

    農(nóng)業(yè)機(jī)械在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著不可替代的作用，對于提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和農(nóng)民收入水平具有重要意義。但是，在農(nóng)業(yè)機(jī)械的應(yīng)用過程中，還存在著一些問題，如技術(shù)瓶頸，人才短缺和經(jīng)濟(jì)壓力等問題。為了解決這些問題，基于物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)等高端技術(shù)的農(nóng)業(yè)機(jī)械將會(huì)得到廣泛應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的智能化、網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化[7]。同時(shí)，隨著共享經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，農(nóng)業(yè)機(jī)械的共享服務(wù)模式將會(huì)更加完善，促進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械的資源整合和升級換代。因此，農(nóng)業(yè)機(jī)械的信息化應(yīng)用成為了一種有效途徑，將會(huì)為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，提供新的動(dòng)力和機(jī)遇。

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