我国设施农业机械化应用现状与发展趋势研究

时间：2024-05-28

刘炳荣

（镇平县农业综合行政执法大队，河南南阳 473000）

1 引言

在农业生产领域，人们可以通过现代技术手段（例如工程技术、工业化等），为动植物的生长提供更加舒适可控的环境，这种方式称之为设施农业。设施农业可以有效挖掘生物的潜在能力，有效利用好气候、土壤等多种元素，实现高效生产，在固定的土地上生产出拥有较高品质、产量和可观利润的产物。在开展设施农业生产的过程中，无论是配套所需的设备、附属设备，还是机械作业所需设备，均能发挥至关重要的作用。这些都会直接影响现代化农业作业的质量及效率［1］。随着我国农业机械化程度的日渐提升，实现设施农业的机械化发展也日渐被农业生产组织所重视，具有较强的应用前景与研究价值。

2 推动设施农业机械化发展的重要意义

2.1 有助于提高设施农业农产品质量

当前，我国已有350万hm2的温室。但是在设施农业发展过程中，时常会出现土壤连作障碍等问题，其原因有以下几点。一是由于在设施农业中大多数农作物处于封闭的生长环境，特别是在湿度、温度较高的环境条件下，极易出现有害微生物，影响农作物的正常生长。二是由于农作物长期所处的生长环境都是温室环境，久而久之，其自身拥有的生长调节作用开始减弱，特别是在装备不全、技术落后的设施环境，农作物受病虫害的侵蚀现象逐渐呈现递增趋势。三是对农作物施用大量的肥料、水或农药等，无疑会提高生产成本，农产品的产量及质量也会受到负面影响，也会对经济效益带来不利影响，甚至对整个农业的绿色可持续发展带来不良影响。大力推进设施农业机械化，可以有效解决以上问题，能为种植的农作物提供更适宜生长的环境，保证其产量和效益，为农产品取得更具优势的核心竞争力奠定基础。

2.2 有助于提升设施农业生产效率

在我国，设施农业始终是劳动密集型产业。对于农民来说，从事农业生产是他们获取收入的主要来源。现阶段，我国设施农业依然依靠人工作业，所需劳动强度较大，这也是导致生产率始终偏低的主要原因，很多农民生产积极性也因此受到制约［2］。特别是近几年，在农业生产领域，劳动力成本连年攀升，对发展设施农业带来不利影响。“十三五”期间，我国已在现代农业发展计划中明确了推进设施农业机械化的内容，并且提出对该领域的发展给予重点帮扶。由此可见，在推行设施农业的过程中，应当提升机械化应用比例，对装备进行升级改造，逐步通过机械替代人工，不断推进农业沿着更加现代、高效的路径发展，进而通过设施农业提升整体生产效率。

3 当前我国设施农业机械化的主要应用方向

3.1 移植栽培机器

相对传统栽培而言，利用移植栽培机器可以极大地提升栽培效率。目前，我国所应用的移栽机械可以根据不同植物的生长特点，选择多种种植距离，起到规范化种植的效果［3］。但是，我国尚未对移栽机中的小型机械进行广泛推广应用。一些发达国家特别是欧洲地区，已经广泛采用小型机械作业的方式进行植物移栽，效果较为理想。今后一个时期，我国应当在小型农机方面持续加大研发力度，为栽培种植提供更加适宜的作业条件。

3.2 播种机

当前，在播种机研发方面，我国已取得一定的成果，例如在我国北方设施农业生产中普遍应用的穴盘播种机，就是由我国农业部门研发的。利用播种机，可以极大地提升播种效率，推进农业现代化发展。然而，从实践应用效果来看，目前我国所设计的播种机普遍体积较大，播种时存在精度不够问题，且作业条件局限于陆地，这也在一定程度上影响了其推广应用。因此，未来在研发播种机时，应当致力于设计更加小型和精准作业的机型。

3.3 耕作机械

目前，我国所应用的耕作机械可以有效满足不同作业环境的特殊要求，并保持较高的耕作效率。但是，这类机械的操作往往较为复杂，不少农民并未获得相应的专业化培训，无法单独操作这些机械，这也在一定程度上阻碍了耕作机械的推广应用［4］。今后要想使耕作机械更为广泛地推广应用，就应当在操作难度、信息化技术结合等方面进行改良，这也是今后研发的主攻方向。

3.4 施肥与灌溉机械

常见的设施农业灌溉方式主要有两类，即滴灌和喷灌。采用这两种灌溉方式可以有效节约水资源，且灌溉效果显著。此外，还可利用水肥一体化技术，将施肥与滴灌、喷灌相结合。在农业设施内，若采取沟灌或漫灌的灌水+施肥方法，不仅会耗费较多的劳动力，而且会降低施肥效果，浪费水和肥料。如果通过喷灌、滴灌等方式进行一体化水肥管理，就可以杜绝上述弊端，还能提升农作物整体品质。这类农机的应用前景广阔，且所需构造简单，未来的研发方向非常明朗。

4 我国设施农业机械化发展存在的问题与不足

在设施农业发展中，上述机械发挥了十分重要的作用，但与发达国家相比，我国设施农业机械化水平还存在较大的差距，尤其是设施农业专用机械整体研发应用水平较低。具体表现在如下几个方面：首先，农业机械的总体设计工艺不够先进，且整体结构相对简陋。目前，我国的设施农业机械研发还未能从节能、高效、资源有效利用等多个角度进行着手。其次，我国的农业生产机械大多集中于大面积的环境下进行作业，还缺乏对特殊环境的调控力，在温室等环境条件下应用时整体状态不好，且精准度较差，不能有效满足现代农业生产要求。再次，在栽培等复杂操作环节，还未普及配套完善的农业机械，且现有的农机技术较为陈旧，在操作环节缺乏便捷性。最后，当前我国设施农业还未实现信息化普及应用，很难实现机械的应用与信息化优势相融合。

5 我国设施农业机械化发展趋势

5.1 强化信息技术的引入与应用

对于设施农业机械而言，信息化技术的应用与推广是其中一项重要内容，其体现出的技术的先进性与有效性将直接影响整个设施农业的发展状况。在这样的背景下，设施农业机械的发展应当着重提升各类信息技术的应用，并且致力于将人工智能等先进研发理念注入其中，提高设施农机应用的专业性，为今后设施农业的发展提供更具潜力的设备。