本文收录于《农业工程技术-农业信息化》2024年第6期，目次29
摘要：随着科技的进步，农业机械的自动化成为现代农业发展的重要趋势。目前，自动化技术已经广泛应用于耕作、播种、收获、灌溉、施肥、植保以及畜禽养殖和农产品加工等多个环节，显著提高了农业生产效率和产品质量。其关键技术包括先进的传感器、自动化控制系统、以及数据分析技术，这些技术的结合使得农业机械能够精准作业，及时响应农作物生长的实时数据。在广西，农业机械自动化的应用案例表明，通过技术融合，当地农业生产实现了可持续发展和效率优化。
关键词：农业机械自动化；传感器技术；自动化控制技术
农业机械自动化作为现代农业技术革新的核心，正在引领农业生产方式的根本转变。通过集成先进的传感器技术、自动化控制系统和数据分析技术，现代农业机械能够实现作业的高效、精准和智能化，极大提升了农业生产的质量和效率。本文着重探讨农业机械自动化的发展现状、关键技术以及在耕作、灌溉、畜禽养殖和农产品加工等方面的具体应用，并以广西地区为例，分析自动化技术在当地农业中的应用成效和未来趋势。
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广西农业机械自动化的发展现状
随着国家对农业现代化的大力支持和地方政府的积极推动，广西的农业机械化水平不断提升，自动化技术在农业生产各个领域得到了应用和普及。尽管广西农业机械自动化取得了进步，但仍面临着一些挑战。例如，自动化设备的普及率在不同地区和农业领域之间存在差距，小规模农户的接受度和使用效率还有待提高。此外，与发达地区相比，广西的农业机械自动化还处于发展阶段，需要进一步加大技术研发、推广和应用力度，以促进全区农业自动化水平的整体提升[1]。
农业机械自动化的关键技术
2.1 传感器技术
传感器作为数据采集的前端装置，其功能决定了农业机械能够精细地感知环境和作物状态。现代农业中，土壤传感器、气候传感器、作物生长状态传感器等已经广泛被应用。这些传感器能够实时监测土壤湿度、酸碱度、温度、气候条件、作物生长速率和健康状态等信息。例如，土壤水分传感器能够精确测定土壤的水分含量，为灌溉系统提供决策依据，确保作物得到恰到好处的水分供给。植物生长传感器通过分析叶绿素含量，可以评估植物的健康状况和养分需求。
2.2 自动化控制技术
自动化控制技术是农业机械自动化的执行中枢，它将传感器收集到的数据转化为机械动作，完成精准的作业任务。这一技术涉及机械工程、电子学、计算机科学等多个领域，其核心在于实现农业机械的自主运行和智能决策。自动化控制系统通常由微处理器、执行器、控制算法等组成，能够对农机进行精确控制，如速度调节、路径规划、作业深度调整等。例如，在自动导航系统的帮助下，拖拉机能够自动沿着预设的路径行驶，减少重叠作业和遗漏区域[2]。
2.3 数据分析技术
数据分析技术是提高农业机械自动化智能水平的关键环节。它通过对农业数据进行深度分析，揭示作物生长规律、优化生产管理决策。利用机器学习、人工智能等方法，数据分析不仅能够处理复杂的农业数据，还能从中学习并预测作物生长趋势、病虫害发生概率等。针对收集到的数据，数据分析技术能够帮助农业生产者做出更合理的施肥、灌溉、植保等管理决策。
自动化农业机械在现代农业中的具体应用
3.1 耕地、播种和收获自动化
在现代农业生产中，耕地、播种和收获的自动化应用已成为提升效率和降低劳动强度的关键环节。在广西，这一趋势表现得尤为明显。耕地方面，自动化的耕作机械如无人驾驶拖拉机，通过搭载GPS和自动导航系统，能够实现精确的耕作路径和均匀的耕深，极大地提高了土地利用率和减少了人为耕作误差。对于播种，自动化播种机械能根据土壤条件和作物种类，调整播种深度和密度，确保种子均匀分布，为作物提高较好的生长条件。收获方面，广西的水稻等作物采收作业正在逐渐由人工转向使用自动化收割，这些机械能够在预设的时间内完成收割任务，且降低了劳动力、减少了作物损失，提高了收获效率。
3.2 灌溉、施肥和植保自动化
在灌溉领域，智能化灌溉系统通过与土壤湿度传感器相连，能够自动调整水量的供给，确保作物能够得到适宜的水分，既提高了水资源的利用率，也减少了因过度灌溉带来的资源浪费。自动化施肥系统能够根据作物生长阶段和土壤养分状态，精确施放适量的肥料，既保证了作物养分供应，又减少了环境污染。植保方面，无人植保机已被广泛用于广西农田，它们能够在短时间内覆盖大面积农田，实现精准喷洒农药，既提高了植保效果，又降低了药剂的用量和作业人员的劳动强度[3]。
3.3 畜禽养殖自动化
广西畜禽养殖业的自动化水平正在快速提升，这一进步为当地畜牧业的发展带来了革命性的变化。自动化养殖系统通过安装在畜舍内的传感器来监控温度、湿度、光照和气体浓度等环境参数，确保养殖环境符合畜禽生长的最佳条件。自动喂食机和饮水系统能够根据畜禽的生长阶段和营养需求，定时定量地提供饲料和水，不仅提高了饲养效率，还保证了饲料利用率。在健康管理方面，通过佩戴的传感器或视频监控，能实时监控畜禽的行为和健康状况，及时发现并处理疾病和异常行为。
3.4 农产品加工与包装自动化
在广西，随着农业产业链的延伸，农产品加工和包装的自动化程度也在不断提高，这直接提升了产品的附加值和市场竞争力。自动化加工线在果蔬清洗、分拣、切割等环节中已经成为标配，它们能够以更高效率和更一致的标准处理农产品。例如，自动分拣系统能根据果蔬大小、质量和色泽等特征进行快速分类，提高了分拣效率和精度。自动化包装机械如自动封箱机、贴标机和真空包装机也被广泛使用，它们不仅加快了包装速度，而且保证了包装的整洁美观和卫生标准。通过引入先进的追踪和追溯系统，广西的农产品加工企业能够有效地监控产品从田间到餐桌的全过程，增强了食品安全保障。
农业机械自动化在广西当地的应用案例
在广西来宾市，自动化农业机械的应用在水稻的工厂化育秧过程中发挥了重要作用。工厂化育秧是提高育苗质量和效率的关键技术，这一过程中广泛应用了传感器和自动化技术。例如，育秧环境中的温度、湿度传感器能够实时监测并调节温室环境，确保秧苗在最适宜的条件下生长。此外，自动化播种系统能够精确控制播种深度和密集度，而在播种完成后，秧盘通过自动化传送系统移送，自动喷淋装置根据传感器监测到的秧盘湿度信息，智能调节水量进行喷淋。这样的技术应用提升了育秧效率和质量，降低了人力和成本。通过这些实际案例，可以看到，农业机械自动化技术在广西的应用正逐步深化，不仅改进了传统的农作物种植流程，还通过高科技手段优化了作物管理，减少了资源浪费，提高了生产效率。
结语
农业机械自动化技术的应用，不仅推动了农业生产方式的现代化，而且为实现农业可持续发展提供了强有力的技术支持。广西等地的实际应用案例展示了农业机械自动化在提高生产效率、降低劳动强度和增强农业竞争力方面的显著作用。未来，随着技术的不断进步和创新应用，农业机械自动化将进一步深化，推动农业产业迈向更高质量、更高效率的发展道路。
参考文献：
[1]徐吉祥. 农业机械自动化在现代农业中的应用与发展研究[J]. 河北农机, 2023 (5): 13-15.
[2]温永涛. 农业机械自动化控制技术在现代农业生产中的应用[J]. 南方农机, 2023, 54 (6): 72-74.
[3]路凯程. 农业机械自动化在现代农业中的运用研究[J]. 世界热带农业信息, 2023 (5): 71-73.
作者单位：广西壮族自治区来宾市兴宾区农机化技术推广服务站
http://www.nygcjs.cn/cn/article/doi/10.16815/j.cnki.11-5446/s.2024.17.029
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