谈设施农业装备技术发展

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摘要：随着设施农业的不断发展，对其装备的机械化乃至智能化水平的要求不断提升。文章分析了设施农业的发展现状，从耕地装备、施肥装备、土壤改良装备、收割装备等四个方面介绍了我国设施农业装备的应用，并从需求量和水平要求两个方向介绍了我国设施农业装备技术的发展趋势。

关键词：设施农业；装备；智能化

农业生产和生活过程中，农机装备的作用巨大。农机装备不仅可以减少人工劳动量，还能够提高劳动生产效率，进而推动农业生产过程的标准化[1]。提高农机装备的整体水平可以促进农业机械和信息化的融合。随着农业水平的不断发展，尽管农业生产的规模在不断扩大，但在生产过程中的机械化水平仍然较低，生产过程中大多以手工作业为主，生产效率的提高缓慢。随着人口的不断增长，对农业产品的需求量也在与日俱增，因此，不断扩大农业种植面积，推进农机装备的规模扩大，降低劳动成本，提升劳动生产率势在必行。[2]鉴于此，本文对设施农业装备技术的发展现状及实践策略进行研究，以期为我国农业水平的发展建言献策。

1设施农业的发展现状

认清我国设施农业的发展现状是保障设施农业装备技术发展的重要条件之一。进入21世纪以来，随着国家对农业供给侧改革的逐步推进，以及绿色农业发展理念的逐步落地，设施农业装备得到较大规模的应用，尤其在一些平原地区，设施农业的发展步伐比较快，取得的成绩也比较瞩目[3]。截至2020年，设施农业的整体发展水平接近35%，在众多环节中耕地、灌溉环节的机械化水平最高，分别达到71%和55%，其次是环境控制（24.6%）和栽种环节（15.3%），最后是采购和运输环节仅为7.8%。由此可见，我国农业设施装备整体机械化水平比较低，并且各环节之间的发展存在不一致的现象，耕地和灌溉的高度自动化水平和采购运输、栽种环节的机械化水平严重不匹配[4]。以上问题都严重限制了我国农业的机械化水平的整体提高，尤其在相对落后的几个环节，与国外发达国家的差距比较明显，装备技术水平落后于国外先进水平。综上所述，我国必须把提高设施农业装备技术发展作为提高我国农业机械化整体水平的重要落脚点之一。我国的设施农业装备技术与国外发达国家相比起步比较晚，由于起步阶段经济水平的落后，也在某种程度上限制了我国设施农业装备技术的发展，在初期阶段乃至现阶段，仍然以塑料大棚和温室栽培等模式为主。所以，发展适合国内基本情况的设施农业方式的耕地、灌溉、运输和采购、栽种、育苗、收割、环境控制等装备技术，应该作为我国未来设施农业装备技术发展的主要方向。综上所述，机械化是未来设施农业装备技术发展的主要方向，在此方向下，根据国内的基本国情和现状，发展适合自身的耕地、灌溉、运输和采购、栽种、育苗、收割、环境控制等装备技术是主要方向[5]。鉴于此，本文将以上各个方面作为切入点，研究推进我国设施农业装备技术发展的主要实践策略。

2设施农业装备应用

2.1耕地装备

耕地装备主要是负责对土地的犁耕、开沟、起垄和除草等。其主要是实现对土地的耕翻，将底层土地和上层土地进行互换，完成对土壤结构的调整，提升土壤的营养元素分配，最终实现对土壤的疏松，促进植物根系在生长过程中不受障碍的影响，促进水和肥料的运转，提高土壤的整体水平。以蔬菜生长为例，其对土壤的要求较高，只有对土壤进行耕作，才可以为蔬菜的种植创造条件，精整机可以根据蔬菜的生长需求，在一次耕地的情况下便可完成对土壤的松土、整平等作业。在蔬菜耕地过程中，还需要配合起垄机，一般使用自走式起垄机，其结构简单，操作比较简便，可以很好地适应蔬菜等耕作环境。

2.2施肥装备

在进行农作物种植的过程中，施肥是必不可少的环节。施肥能够最大限度地增强土壤的肥力，提高土壤的理化水平。现如今，温室大棚中基本上采用人工撒肥的作业方式进行作物的施肥工作，劳动强度比较大，人体皮肤如果在施肥过程中长期和肥料接触，会造成烧伤。同时由于农民大多数是依靠经验完成撒肥作业，在撒肥过程中对撒肥的均匀性把控比较差，存在对肥料的浪费等情况，撒肥作业的工作质量较低。为了解决这一问题，在撒肥作业过程中，可使用撒肥机进行作业。撒肥机是在整地作业前，将固定的肥料均匀地撒到土壤中的机器。在众多撒肥机中，应用最广泛的是离心式撒肥机，其结构比较简单，并且重量轻、撒肥的幅度比较大、工作效率比较高，因此被大多数发达国家和地区应用。此种撒肥机大多采用悬挂式或者自走式作为动力系统的主要形式，其动力借助轴和皮带的旋转，完成撒肥作业。撒肥过程中，根据作业形式的不同，可以实现单边或者双边撒肥。

2.3土壤改良装备

如果土壤经过多年的连续种植，其土壤的性能会降低，土壤中的营养均衡程度会比较差。在经过大量的农药或者其他肥料的使用后，土壤容易发生板结、理化性能失调等问题。土壤是保证农作物正常生长的主要条件之一，因此对土壤进行改良，提升土壤的性能对于农作物的生长非常重要。在日常农业生产和生活中，对土壤进行杀毒是保证土壤性能的主要方法，最常用的土壤杀菌法是高温蒸汽消毒法。其主要原理是将高温蒸汽通入土壤中，用蒸汽杀灭其中的细菌等。因为高温蒸汽不会形成药物残留，也不会使得土壤中的病虫产生耐药性，还能够避免或者改善土壤的板结等情况，所以在日常土壤改良过程中，常使用此种方法。高温蒸汽消毒主要作业流程：拖拉机带动旋耕机和消毒机工作，在行进过程中旋耕机道具主要负责土壤的破碎和疏松，与此同时，蒸汽消毒箱带动软管前进，蒸汽输送软管一端和蒸汽装置联通，最终实现将高温蒸汽输送至被改良土壤中。在日常改良过程中，还可以采用自走式精旋土火焰杀虫设备，完成对土壤中有害细菌的杀灭，此种设备有很好的改良技术支撑。

2.4收割装备

蔬菜的收割过程比较复杂，其中劳动强度较大的是叶类蔬菜收割，而在国内，此种收割作业大多借助人工完成。现如今，叶类蔬菜收割的各类机械研制工作均已经在各省内通过科研计划项目有条不紊地进行，多款可对不同叶菜的收割机械在进行田间被试点应用。其中茎叶类蔬菜有序收获机，主要实现收获过程有序化，是一种茎叶兼收、电动高效、自走式有序收获机具。此种机械结构简单、运输方便、并且工作效率比较高，有效地提高了蔬菜的收获效率。另外，针对金花菜等作物，相关科研院所还研制出了改进型的茎叶类蔬菜有序收获机。此种机械的工作效率已经达到每小时完成3600m2的金花菜收割。另外，科研机构还研制了如菠菜、韭菜等不同类型的作物的收割设备，大幅提高了园艺类作物的收割机械化水平。

3设施农业装备技术发展趋势

3.1发展需求旺盛

综上所述，设施农业的发展正朝着多样化、标准化的方向发展，这为我国设施农业技术的发展提供了动力。如果设施农业能够达到标准化生产的条件，其生产线和生产作业流程便可以固化，其生产成本和效率将会大大降低，可以达到工厂化生产的条件，对我国农业装备的机械化有着深远的影响意义。另外，国内农业正由粗放型生产向精细化生产的方向发展，此种生产方式仅仅依靠手工作业难以实现，对设施农业装备的依赖性将会更大。随着农村人口近些年来向城市的不断转移，农村人口数量锐减，劳动力的需求比较旺盛。和发达国家相比，我国的自动化程度还不高，在锐减的劳动力和日益增长的农作物需求方面，如何做好平衡非常重要。由此可见，设施农业装备技术发展需求是非常旺盛的，这也意味着设施农业装备技术拥有着广阔的市场前景。

3.2智能化水平要求不断提升

近年来，随着智能化水平的不断发展，农业装备的发展发生了变革，也对农业机械的发展产生了深远的影响。机械化和自动化是实现农业装备智能化的必经之路。一旦实现智能化，其生产效率也会成倍提高，可以实现从整地到收割全过程的管理，不仅可以实现设施农业向高产出、安全优质、绿色方向发展，还能够提高我国设施农业的整体发展水平，提升我国的核心竞争力。

4结论

综上所述，设施农业装备技术在国内经过了比较漫长的发展周期，虽然已经在某些领域取得了一些成果，但总体来看，在设施农业全寿命周期管理方面，还远未达到发达国家的发展水平，在未来仍然有着非常远的路要走。随着日益减少的农村劳动力以及农作物需求的不断增长，如何实现设施农业装备的智能化，解决环境监测、运输和采购等薄弱环节的机械化或自动化问题，仍然是未来设施农业装备技术的主要研究课题之一。

参考文献

[1]段振伟,富丰泽,何金芬.浅议现代设施农业保温栽培技术的应用及发展意义[J].农业开发与装备,2020(3):65-66.

[2]雷维,王川,刘杰.农业植保机械技术应用策略探究[J].广东蚕业,2020,54(11):97-98.

[3]陈冠昊.RTKGPS系统在智能化农业机械装备中的应用[J].广东蚕业,2020,54(8):69-70.

[4]吴晓燕,唐卫群.提升科技服务能力促进现代农业发展——黄陂区以科技支撑发展现代都市农业的实践与探索[J].湖北农机化,2020(3):17-18.

[5]王来成,唐尚梅.浅析临夏县设施农业生产现状及发展对策[J].农家参谋,2020(6):73.

作者：张吉虎 周文 方志军 单位：荆楚理工学院