本文收录于《农业工程技术-农业信息化》2024年第6期,目次31
摘要:农业机械化是提高农业生产效率和质量的重要手段之一。随着社会经济的不断发展和科技的进步,大数据技术作为信息时代的核心技术之一,在农业机械智能化中扮演着重要角色。该文以山东沂南地区农业机械化发展现状为例,介绍了大数据技术的基本概念和特点,探讨了大数据技术在农业机械智能化中的应用,并通过具体案例论证,以期为农业领域的从业者和研究者提供参考。
关键词:大数据技术;农业机械智能化;应用;沂南
农业是国民经济的重要组成部分,而传统的农耕方式已经无法满足日益增长的粮食需求和环境保护的要求。因此,现代农业生产正面临着转型升级的挑战。在这个背景下,农业机械智能化成为了解决农业生产面临的关键问题之一[1]。山东省作为中国第一农机大省,积极推动全程、全面、高质、高效的农业机械化,通过引导农民使用大型动力机械、联合作业机械、先进植保机械等,提高了农业生产效率。随着信息技术的迅猛发展,大数据技术在农业机械智能化中的应用逐渐成为了一种重要的解决方案。大数据技术不仅能够提供庞大的数据支持,还能够通过数据分析和智能算法实现对农业生产过程的精准监测和控制,为农业生产带来了全新的发展机遇。
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山东沂南地区农业机械化现状及问题
沂南县位于山东省中部地区,地处沂蒙山区中部,蒙山东北边缘,属鲁东南低山丘陵区。2022年,沂南县粮食作物播种面积87.5万亩,粮食总产量35.55万吨。沂南县在农业机械化方面积极探索,将农机购置补贴作为落实惠民政策的重点举措,推动了农业现代化,使得小麦、玉米、水稻等作物实现了100%机械化作业。目前,沂南县拥有稻麦、玉米联合收割机1700余台、花生收获机320台;谷物(粮食)烘干机械28台,有效助力了农业增效和农民增收。尽管沂南县农业综合机械化水平达到了92%,但农业机械化的发展在不同产业间、不同区域间仍然存在不平衡现象,部分农户对于农业机械化的普及和推广仍有观望甚至抵触情绪,这表明沂南地区在农业机械化方面还有提升空间。
大数据技术的基本概念和特点
2.1 大数据技术的基本概念
大数据技术是指通过先进的信息技术和数据处理方法,对海量、高维、多源、异构的数据进行采集、存储、处理、分析和应用的一种技术手段。在农业领域,大数据技术以其强大的数据处理能力和智能化分析能力,为农业生产提供了全新的解决方案[2]。
2.2 大数据技术的特点
(1)数据量大:农业生产过程中产生的数据量庞大,包括土壤养分含量、气象信息、作物生长情况等,大数据技术能够有效处理这些海量数据。
(2)数据来源广泛:农业数据来源广泛,包括传感器、遥感技术、人工采集等多种渠道,大数据技术可以整合这些数据源,实现全面的信息采集。
(3)数据类型多样:农业数据类型多样,涵盖了结构化数据、半结构化数据和非结构化数据等多种类型,大数据技术具有处理多样数据类型的能力。
(4)处理速度快:在农业生产中,实时性十分重要,大数据技术具有快速处理数据的能力,可以实现实时监测和响应,提高农业生产的效率和质量。
(5)智能化分析能力:大数据技术结合人工智能、机器学习等技术,能够实现对农业数据的智能化分析和预测,为农业生产提供科学决策支持。
(6)可扩展性强:随着农业生产数据的不断增加,大数据技术具有良好的可扩展性,可以适应不断增长的数据规模和需求。
沂南地区智能农机大数据技术的应用
3.1 精准农业实践
智能化农机设备是大数据技术在农业机械智能化中的关键应用之一。这些设备利用先进的传感器技术和大数据算法,实现了农业生产过程的自动化和智能化。以自动驾驶拖拉机为例,它配备了多种传感器和摄像头,实时监测土壤水分、作物生长情况以及气象条件等关键信息[3]。基于这些数据,大数据算法可以对作业进行智能调整,从而实现精准的播种、施肥、灌溉和除草。因为成本问题,普通农户很难以个人能力获得此类相关数据。沂南县农业部门利用农业大数据平台,通过遥感卫星和无人机获取的数据,可以管理地块和规划作物种植适宜区,预测气候、自然灾害、病虫害等环境因素,从而指导灌溉和施肥,预估产量,为普通农户提供相关服务。
3.2 农业机械自动化
大数据技术可以使农业机械实现更高程度的自动化。通过安装在机械上的传感器和中央处理芯片,以及卫星定位检测终端设备等,可实现农业机械自动完成耕种、施肥、收割等作业。沂南县鑫隆农场等现代化合作社广泛应用收割机、脱粒机、烘干机、翻耕机、整平机等农业机械,通过智能化的机械作业模式,仅用2天时间就完成了700余亩水稻的收获和冬小麦的种植工作。不仅提高了作业效率,还降低了人力成本和时间成本。
3.3 农产品全链条可追溯
农产品溯源系统是大数据技术在农业领域中的又一重要应用。随着人们对食品安全和质量的关注日益增加,农产品的溯源成为了一项迫切需要解决的问题。借助大数据技术,建立起农产品溯源系统,可以追溯到农产品的种植、生产、加工、运输等各个环节的信息。大数据技术可以用于监控农产品从农田到顾客的整个过程,提高食品安全性,减少污染,并增加收益。沂南县加速推广“山东食链”追溯系统,要求企业依法建立追溯体系,向系统上传食品安全追溯信息,确保食品安全。同时还打造了食品安全追溯监管平台,消费者在平台上能够追踪食材价格、食材溯源等信息,利用大数据技术为农产品提供全面的追溯服务。
3.4 农业机械化与信息化融合
大数据技术的应用推动了农业机械化与信息化的融合,提高了农机社会化服务的效率和效益。沂南县农业农村局开展农机“安全生产月”活动,围绕“人人讲安全、个个会应急”主题,通过微信群、短视频等信息化手段,对农机操作、使用等知识进行普及,强化实际操作能力和安全意识[3]。沂南县还通过大数据,定期进行安全生产指导,帮助农机合作社建立和完善规章制度,筑牢安全生产防线。通过这些信息化技术,沂南县不仅提升了农机操作的安全性,也优化了农机服务质量,为农业生产提供了坚实的保障。
结语
大数据技术在农业机械智能化中发挥着重要作用。智能化农机设备、农业生产数据分析和农产品溯源系统等应用,极大地提高了农业生产效率、降低了生产成本、改善了产品质量。这些成果不仅推动了沂南县农业现代化进程,也为当地农业可持续发展注入了新的动力。然而,沂南县农业机械化发展仍有提升空间,需进一步完善大数据技术的应用模式和技术手段,解决数据安全和隐私保护等问题,促进大数据技术在农业机械智能化中的广泛应用,为农业发展贡献更多力量。
参考文献:
[1]张学勇.智能技术在农业机械工程自动化中的应用[J].南方农机. 2023,54(5):71-73.
[2]王正宝.农业机械智能技术在农业生产中的应用策略[J].南方农机. 2024,55(2):85-87.
[3] 沂南县农业农村局. 沂南县“三强化”抓好农机“安全生产月”活动[EB/OL].[2023-6-19] https://nyj.linyi.gov.cn/info/1276/35477.htm.
作者单位:沂南县辛集镇财经服务中心
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