智慧農機在數(shù)字農業(yè)發(fā)展中的應用

　　?1959年偉大領袖毛主席提出“農業(yè)的根本出路在于機械化”。經(jīng)過60多年的變遷，我國農業(yè)生產(chǎn)進入以機械化為主導的新階段，主要糧食作物耕種收綜合機械化率均超過80%，農機制造水平穩(wěn)步上升，農機裝備總量持續(xù)增長，農機具配套設備日益完善。目前，在數(shù)字經(jīng)濟蓬勃發(fā)展背景下，我國農業(yè)機械化也呈現(xiàn)出由農機自動化向農機智能化方向邁進的階段特征。智慧農機在數(shù)字農業(yè)發(fā)展中的應用日益廣泛。

1智慧農機與數(shù)字農業(yè)

數(shù)字農業(yè)是將信息作為農業(yè)生產(chǎn)要素，用現(xiàn)代信息技術對農業(yè)對象、環(huán)境和生產(chǎn)全過程進行可視化表達、數(shù)字化設計、信息化管理的現(xiàn)代農業(yè)。數(shù)字農業(yè)使信息技術與農業(yè)各個環(huán)節(jié)實現(xiàn)有效融合，對改造傳統(tǒng)農業(yè)、轉變農業(yè)生產(chǎn)方式具有重要意義。智慧農機是在農業(yè)機械上安裝多種傳感器和中央處理芯片，以及衛(wèi)星定位檢測終端設備、數(shù)字化集成模塊、無線通訊系統(tǒng)等，形成一種智能化動態(tài)作業(yè)系統(tǒng)，在不同的作業(yè)環(huán)境下，發(fā)出不同的指令，使機具準確無誤地完成作業(yè)。同時通過管理中心信息平臺顯示出農機作業(yè)的信息，將這些信息進行監(jiān)測、統(tǒng)計和管理，并對農機進行宏觀管理、指揮調度、作業(yè)統(tǒng)計等，是數(shù)字農業(yè)在農機化作業(yè)管理中的應用。智慧農機充分利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能、“3S”（遙感、全球定位系統(tǒng)GPS、地理信息系統(tǒng)）等嶄新的信息技術與農機鏈條相融合，通過數(shù)據(jù)分析，得出科學決策。

2翼城縣智慧農機在數(shù)字農業(yè)發(fā)展中的應用

翼城縣位于山西省南部，境內山地、丘陵、平川各占1/3，屬于國家規(guī)劃的糧食生產(chǎn)功能區(qū)。全縣耕地保有量3.55×104 hm2，基本農田保護面積2.92×104 hm2，糧食作物播種面積4×104 hm2，境內糧食作物以生產(chǎn)小麥、玉米為主，谷子、豆類、甘薯類及高粱兼而有之。2020年，全縣新增動力機械247臺（其中玉米收割機3臺，大中型拖拉機36臺，谷物收割機9臺，微耕機118臺，田園管理及81臺），農機總動力達到24.5×104 kW。耕、種機械化率達到99.5%，小麥聯(lián)合收獲機械化率達到99.1%，玉米聯(lián)合收獲機械化率達到89.3%，綜合機械化水平達到90%以上。近年來，農業(yè)社會化服務組織蓬勃發(fā)展，具有耕種防收配套作業(yè)能力的農機合作社達到16家，翼城縣農業(yè)生產(chǎn)托管面積從2018年的0.2×104 hm2發(fā)展到2020年的1×104 hm2，服務組織農機裝備實力不斷提高，托管作業(yè)逐步達到機械化、規(guī)?；⒓s化，先后購置無人機66臺，讓服務組織嘗到智慧農機的“甜頭”。翼城縣智慧農機在數(shù)字農業(yè)中應用的方式主要表現(xiàn)如下。

2.1安裝衛(wèi)星定位檢測系統(tǒng)

在拖拉機、玉米收割機、自走式植保機、青貯機等農機具安裝衛(wèi)星定位檢測系統(tǒng)，可以監(jiān)測農機的作業(yè)信息，如：深松、播種、收割、玉米機收、旋耕、植保等作業(yè)，作業(yè)的數(shù)據(jù)隨時傳到服務器，可以在翼城縣農機作業(yè)數(shù)據(jù)平臺直觀地看到該車運行軌跡、作業(yè)深度、作業(yè)面積，實時監(jiān)控，對這些數(shù)據(jù)進行分析、統(tǒng)計、處理。傳感器傳輸各種作業(yè)信號，信號通過農機上安裝的微型電腦進行邏輯運算并傳導，形成動態(tài)作業(yè)系統(tǒng)，使農業(yè)生產(chǎn)和管理智能化，最終實現(xiàn)農業(yè)作業(yè)標準化、效率化、高產(chǎn)高質量化。

2.2使用無人機噴灑方式對麥田進行追肥和防治作業(yè)

通過無人機不僅可以噴藥而且可以實現(xiàn)田間追肥，效率提高了20—30倍，并且噴灑均勻一致、作業(yè)效果非常好。加快推廣應用新的智能化裝備，更好地滿足全縣農業(yè)生產(chǎn)托管需求。智慧農機提升了農機作業(yè)時控、診斷和通訊等操作技術，作業(yè)成本降低、效率增加，綠色環(huán)保、改善生態(tài)環(huán)境。操作過程精細化，針對不同的作業(yè)對象和環(huán)境精細執(zhí)行控制命令，準確作業(yè)，自動且高效。

2.3智慧農機管理系統(tǒng)

農機信息管理（數(shù)字農機平臺）、農機辦證系統(tǒng)、農機補貼管理系統(tǒng)、農機作業(yè)系統(tǒng)（農機業(yè)務管理、農機監(jiān)理）、農機信息管理平臺主要針對農田、托管服務組織、農機專業(yè)合作社、維修服務站、農機大戶、培訓機構等的數(shù)據(jù)采集及存儲、管理、查詢分析；農機辦證系統(tǒng)負責農機登記及駕駛證業(yè)務的管理工作，統(tǒng)一的農機監(jiān)理業(yè)務管理系統(tǒng)，依法確定注冊登記農機的機型，駕駛員考核發(fā)證工作等；農機補貼系統(tǒng)利用先進的網(wǎng)絡系統(tǒng)和軟件體系對農機購置補貼工作進行科學管理；智慧農業(yè)農機作業(yè)監(jiān)管數(shù)據(jù)平臺及農業(yè)生產(chǎn)托管農機作業(yè)數(shù)據(jù)平臺通過依托衛(wèi)星定位，采集作業(yè)機具作業(yè)數(shù)據(jù)，把數(shù)據(jù)傳回服務器，服務器對數(shù)據(jù)進行分析、運算，生成縣鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）合作社、機手、農戶可以查看的數(shù)據(jù)。在智慧農業(yè)農機作業(yè)監(jiān)管數(shù)據(jù)平臺上，選擇農機、車輛、作業(yè)日期（開始日期、結束日期）、模塊（深松管理、農田管理、青貯管理、播種管理、秸稈還田、深耕管理、通用計算、玉米收割、旋耕管理等）、達標率、審核面積、操作等這些數(shù)據(jù)，工作人員可以隨時查看機手作業(yè)情況，各農機合作社的作業(yè)面積、平均深度、達標面積等，對作業(yè)質量起到很好的監(jiān)督作用。同時對縣域各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的作業(yè)面積、今日面積、昨日面積、總面積、達標面積、今年作業(yè)農機數(shù)量以已審核面積分類統(tǒng)計，一目了然。農業(yè)農機作業(yè)監(jiān)管數(shù)據(jù)平臺在某種程度上實現(xiàn)農機信息化資源“一張網(wǎng)”以及調度服務“一張圖”的機制。

3科技引領專業(yè)人才賦能智慧農機

加快新型職業(yè)農民（農機操作手）培育步伐，通過開辦農民夜校、技校等方式補足“技能”短板，調動農民的積極性、主動性和創(chuàng)造性。2020年，中央農業(yè)廣播學校翼城縣分校組織開展高素質農民植保無人機培訓。經(jīng)過40個課時的理論學習和48個課時的高強度實踐訓練，100名學員均準確掌握了藥劑配制、航線規(guī)劃、作業(yè)標準、避障及飛行技巧等植保無人機操作規(guī)程，可以熟練操作無人機開展農業(yè)植保飛防作業(yè)，并參加了由中國航協(xié)通航分會與中國成人教育協(xié)會聯(lián)合推出的無人機應用技能UTC培訓體系考核，學員獲得了植保無人機操作合格證書，為從事植保無人機職業(yè)鋪平了道路，為翼城縣植保無人機領域培養(yǎng)了一大批精兵強將。

4智慧農機在數(shù)字農業(yè)發(fā)展應用中存在的不足

在農業(yè)生產(chǎn)托管運用中，存在的弊端主要包括以下幾點：一是國家土地確權信息不能并網(wǎng)。信息平臺無法界別項目區(qū)邊界，在實施項目過程中，項目村與非項目村的邊界不好區(qū)分。后臺作業(yè)軌跡，作業(yè)量雖然顯示完整，但無法精準識別，在監(jiān)管上存在缺憾。二是農機具作業(yè)時，信號盲區(qū)、掉線、無法連接網(wǎng)絡等情況時有發(fā)生，導致后臺作業(yè)信息缺失。三智慧農機系統(tǒng)成本很高，投資大，回本時間長，農戶購買意愿較低。

5改進提升建議

5.1完善農業(yè)信息化綜合服務平臺

由農業(yè)農村部門牽頭，整合土地確權、土壤檢測、社會化服務等信息，實現(xiàn)資源共享。同時完善鄉(xiāng)村信息網(wǎng)絡基站建設，確保農業(yè)生產(chǎn)“無盲區(qū)”，推進農機大數(shù)據(jù)互聯(lián)互通，構建完善的大數(shù)據(jù)應用系統(tǒng)，提供各類數(shù)據(jù)信息服務。將各項工作綜合整合，有效解決農業(yè)信息“碎片化”問題，形成農業(yè)信息的互聯(lián)互通，各項業(yè)務工作方便共享數(shù)據(jù)資源。融合智慧農業(yè)云平臺，發(fā)揮農業(yè)大數(shù)據(jù)資源中心的優(yōu)勢，為智慧農機作業(yè)服務與農業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營提供科學、可靠的生產(chǎn)托管、農業(yè)植保、病蟲害防治以及氣象“私人定制”等全方位服務，打通各個地區(qū)的智慧農機服務平臺的對接通道。分板塊建設智慧農機管理平臺，加強農機生產(chǎn)作業(yè)指揮調度系統(tǒng)，主要包括農機產(chǎn)品質量鑒定、新技術推廣以及農機設備維修管理等工作，切實為服務組織和農機作業(yè)人員提供保障。通過政策和新基建融合聯(lián)通，加快數(shù)字農業(yè)智慧農機發(fā)展步伐。

5.2創(chuàng)新關鍵技術

無人駕駛技術逐漸成熟，盡快應用到農業(yè)生產(chǎn)中，完成耕種防收全程無人作業(yè)，配套水肥一體化、智能噴灌等，智慧農機率先開啟無人作業(yè)新模式。建立和支持智慧農業(yè)機器人研發(fā)中心，加快科技創(chuàng)新力度，通過農機裝備企業(yè)智能化、綠色化產(chǎn)品改造，促使新農機、新技術不斷升級。

5.3加大政策扶持力度

通過農機購置補貼，設置專項資金用于農機合作社等農機社會化服務主體購置使用智慧農機。適當對大中型拖拉機、聯(lián)合收獲機、植防飛機等機械設備中加裝北斗導航、智能監(jiān)控設備給予適當政策補貼，提升現(xiàn)有農機的信息化和智能化水平。通過政策補助，鼓勵農業(yè)生產(chǎn)者以互聯(lián)網(wǎng)為載體，進行預約、訂單等電子商務服務，并大力普及農機app為種地農民第一時間獲取農機信息和農機大戶有效辦理購機補貼提供全方位的優(yōu)質服務。