缩略图

智慧农机在农林业生产中的应用探索

作者

白雨玲 白海龙

杭锦后旗农牧业机械化服务中心 内蒙古杭锦后旗 015400;乌拉特中旗林业和草原局自然保护地管护中心 内蒙古巴彦淖尔市 015300

引言:

目前农林业生产面临着劳动力短缺、资源利用率低下、生产标准化程度不高等问题,原有的农机无法适应现代化农林业生产需要,亟待采取有效措施加以改善和优化。在现代化信息技术加持下,农机向自动化、智慧化方向创新升级,成为解决上述问题的主要方法,对于保障作物安全和促进林业可持续发展有着十分重大的作用,开展相关的技术应用研究十分必要。

一、智慧农机在农业生产中的应用

(一)智慧化播种

在现代化农业生产环境下,智慧化播种机具有精确作业优点,采用高精度卫星定位、地理信息系统和先进的传感设备,在作业之前,将田间地形信息、土壤肥力、农作物播种规划等信息导入到播种机控制器中。在播种过程中,利用卫星定位方法,使播种设备准确地查找出其在农田的具体位置,利用地理信息系统,参考预先设定的播种条件,对播种深度、播种间距和播种量进行自动调节。传感设备对土壤湿度、温度和紧实度等重要信息进行监测,当土壤条件不适宜种子发芽时,播种机可以快速地调节工作参数,并发出警报,提醒农民及时采取应对措施。

(二)智慧化水肥管理

构建智慧化灌溉系统,联系土壤湿度传感设备和气象站设备,及时监测农田含水量、温湿度等,实现对农业生产的有效调控,将这些关键的农业生产信息传输到中央控制体系,结合农业生产规划阶段构建的作物需水模型,展开智慧化计算,对于不同区域不同作物,自动产出相对应的实际灌溉时间和灌溉需水量,如果土壤水分无法满足作物生长需要,智慧化灌溉设备自动开启,以高效节水灌溉技术灌溉,在灌溉的时候观测农田地块,智慧化调整喷嘴压力、角度等,满足农田各区域灌溉需要。在施肥方面,智能施肥设备连接土壤养分探测设备,可以快速地测量出土壤中的氮磷钾等重要营养元素。在这个过程中,根据农作物生长时期和肥料需要,施肥设备根据确定的施肥量和施肥点作业,进行精确的施肥调控。

(三)智慧化收割和输送

智慧化收割设备基于图像识别、激光雷达和人工智能等先进技术,实现对作物成熟度、位置和形状的准确判断。收割过程中,收割设备自动识别,调整割台高度、收割速度、脱粒装置等操作参数,从而达到最好的收割效果,将谷物损耗降到最低。比如庄稼倒塌,收割设备通过传感设备辨识倒塌的具体方位,智能化调节切割刀具倾斜角度、力度 [1]。结束后,运输设备和收割设备联通,将收获的作物自动装运到指定位置。该运输装置具备自动驾驶和物流管理功能,能够根据预先确定的路径和道路状况,对行驶路径进行自主规划,使其能够快速、安全地从农田运送到仓库或加工企业。

二、智慧农机在林业生产中的应用

(一)智慧化育苗和造林

在育苗期,建立在线监控、智能调节、精确栽培的闭环控制系统。高频率、高精度的获取育苗棚温度、湿度、光照强度等信息,并将其传送到中央控制系统。系统能根据设定生长条件,进行遮阳网收放、滴灌系统启停、侧窗通风等操作。通过环境因素的精确的动态调节,使幼苗长期保持在最佳生长状态。在造林方面,利用智慧化植树机,采用北斗定位技术实时监测坐标位置,与激光雷达测得的地貌特征相融合,实现对森林坡度和土地性质的自动化识别,并根据操作规程,实现对树木种植间和种植深度的智能化控制。该装置在工作时,能够在不需要人为干涉的情况下,持续地完成挖坑、投放苗木、回填夯实,定根水浇灌等一系列工序,从而保证造林的一致性和稳定性,为以后的树木生长打下坚实的基础。

(二)智慧化林业监测

在现代化森林资源监测工作中,以遥感监测、无人机巡查、物联网感知和 GIS 为主要手段的智慧化林业监测技术已经逐渐建立,促进监测方式由传统手工监测向精细化、动态化转变。利用遥感手段获取大面积的森林图像,利用专用的计算机软件对图像进行解析,实现对森林覆盖率、主要树种的空间分布和生长发育时期等重要信息的精确获取,为及时准确地把握该地区森林资源状况,制定科学的资源保护和发展规划提供准确参考。无人机巡查可以有效地克服环境局限,在山区、峡谷等地方进行巡逻。采用先进的高清成像技术和多光谱传感设备,对森林中出现的异常火灾、病虫害等进行迅速检测,实时回传,有效提高森林突发事件的反应速度 [ ]。物联网技术利用分布式的无线传感器网络,在林区内布置温度、湿度等多个传感器,实现对各种环境参数的实时检测,通过对这些信息进行分析和处理,可以对森林中的潜在火情和病虫害多发地区进行准确的预报,为科学防控措施部署和资源优化配置提供有效参考。基于 GIS 技术的森林资源空间定位、叠加分析和可视化展示,可以有效支持林业资源规划与布局、生态环境动态监控以及重要灾害紧急救援,帮助相关部门进行森林资源的精细控制。

(三)智慧化病虫害防治

该技术包括前期辨识、实时监控、精确防治等。在前期辨识中,利用遥感技术,结合无人机巡查,及时发现例如植物颜色变化、损伤等病虫害问题,同时能够在短时间内检查大范围的病虫害问题。在实时监控中,利用物联网技术实时监测,及时了解林区环境变化,分析病虫害有可能产生的变化,进而提高预报精准度。利用数据分析技术处理上述数据信息,能够实现对病虫害问题的精准预报,并提前发出预警。在精确防控中,智慧化技术可实现病虫害防治精确化,比如利用无人机和传感器采集的信息,准确定位病虫害区域和危害,利用无人机进行精准的药剂喷洒,将药剂对森林生态系统造成的危害降到最低,实现改善林地生态环境、维持生物多样性的目的。

结语

总之,智慧农机在农林业生产中的应用探索研究,在未来很长一段时间内都是农林业生产技术应用中的主要工作,是促进农林业生产管理活动持续稳定进行的必要保障,要始终保持对智慧农机技术应用的创新研发和学习实践态度,加强智慧农机技术应用研发投入,集成优质的技术、人力资源开展技术创新和推广应用,并建立相应的技术应用监管机制,确保智慧农机在农林业生产中的各方面应用步骤落实到位,构建长效稳健的农林业生产环境。

参考文献:

[1] 臧国航 , 张丽艳 . 智能农机装备在现代农业生产中的应用与发展前景 [J]. 中国农机装备 ,2025(3):137-139.

[2] 林长财 . 智慧林业在现代林业管理中的应用 [J]. 中文科技期刊数据库 ( 全文版 ) 农业科学 ,2025(2):083-086.