智能农机技术在农业生态环境保护中的有效应用措施

近年来，现代农机装备在基层地区有效地推行和应用，极大地推动了农村地区的机械化发展进程。智能农机技术在农业生产领域的进一步推广和应用能够更好地规范农业生产行为，减少不合理生产方式对农业生态环境造成的污染和破坏，给予农田休养生息的时间，最终带动农业生产的现代化可持续化。在实施乡村振兴战略大背景之下，农机技术的发展需要与现代信息技术有效融合，加快推进智能农机技术在农业生产产业领域的有效推广和应用，提升生产效率，降低能源的过度消耗，避免农机装备在应用过程中对周边生态环境造成严重的污染和破坏，有效推动农业生态环境保护工作的高质量开展和提高农业生产效率，最终助推农业现代化发展。

一、智能农机技术在农业生态环境保护中应用的现实意义

1、有利于提高农业资源利用效率，维护良好的农田土壤结构

传统的农业机械设备往往存在能源消耗大、作业效率低等问题，而智能农机技术则通过引入先进的传感、控制和信息技术，实现了对农业机械的精确控制和优化作业，这不仅提高了农业生产的效率，也减少了化肥、农药等资源的过量使用，有利于维护良好的农田土壤结构。在农业生产过程中智能农机技术能够通过精确地监测和控制，实现对农业资源的精准利用。例如，智能施肥系统可以根据土壤的实时数据和作物的生长需求，精确控制施肥量和施肥时间，避免过量施肥导致的土壤盐渍化和水体富营养化问题，智能喷药系统则可以根据作物的实际病虫害情况，精确控制农药的使用量和喷药时间，减少农药的过量使用和残留问题，降低对环境的污染。此外，智能农机技术还能够通过精准的农业作业，减少农业活动对土壤的破坏。耕作和田间管理阶段智能耕作系统可以根据土壤的实际情况，调整耕作深度和力度，避免过度耕作导致的土壤流失和退化问题，智能灌溉系统则可以根据作物的实际需水量和土壤湿度，精确控制灌溉时间和水量，减少水资源的浪费和土壤盐渍化问题。

2、有利于保护生物多样性

农业生态环境保护是当前农业可持续发展的重要内容，而智能农机技术的应用对于农业生态环境保护具有重要的现实意义。首先，智能农机技术可以实现对农田生态环境的精细化管理，通过对农田土壤、水分、养分等参数的实时监测和分析，为农作物生长提供适宜的环境条件，提高农作物产量和品质，减少农药、化肥的使用，从而降低对生物多样性的负面影响。其次，智能农机技术可以提高农业生产的效率，减少农业对土地、水资源等自然资源的过度开发和利用，生产过程中借助精准灌溉、施肥等措施降低农业对生态环境的破坏，保护生物多样性。最后，智能农机技术还可以助力农业产业结构调整，促进农业向绿色、生态、循环方向发展。未来智能农机技术可以应用于农田生态系统恢复、农作物病虫害绿色防控等方面，有助于维护农田生态平衡，保护生物多样性。

3、有利于推动农业产业结构升级换代

农业产业结构升级换代是指通过调整农业生产方式、优化农业资源配置、提高农业生产效率，从而实现农业生产从传统农业向现代农业的转变。在农业生产和农业生态环境保护期间智能农机技术通过引入先进的传感器、控制系统和自动化设备，实现了农业生产的自动化、智能化和精准化，提高农业机械的作业效率，减少人力投入，降低生产成本，从而提高农业生产的经济效益。农业生产效率的提升又能够优化农业资源配置，使农业生产更加集约化、规模化和专业化，进而推动农业产业结构的升级换代。此外，智能农机技术还可以通过精准农业、智能农业等手段，实现了农业生产的精准管理、高效利用资源和环境保护。例如，智能农机技术可以通过精确控制施肥、灌溉和喷洒农药等农业活动，减少农业化学品的使用，降低农业面源污染，保护农业生态环境，通过轮作、间作等农业种植模式的优化，提高土地利用效率，减少土地退化，实现农业可持续发展。而农业可持续发展的实现有助于推动农业产业结构的升级换代，使农业产业更加符合现代社会对生态、环保和可持续发展的要求。另外，智能农机技术的发展和应用可以促进农业产业链的延伸和拓展，推动农业产业向深加工、农产品加工和农业服务业等高附加值方向发展。智能农机技术进一步拓展可以更好地应用于农产品加工领域，通过自动化生产线和智能化控制系统，提高农产品加工的效率和质量，增加农产品的附加值。同时，智能农机技术还可以应用于农业服务业领域，如农业咨询、农业科技服务等，为农业生产提供全方位的服务支持，推动农业产业结构的升级换代。

二、智能农机技术在农业生态环境保护中的应用

1、环境识别技术

环境识别技术是智能农机技术中的重要组成部分，其主要功能是通过传感器和数据分析技术，对农田环境进行实时监测和识别，从而为农机提供准确的环境信息，以实现农业生态环境保护的目标。环境识别技术主要包括土壤识别技术、作物识别技术和气象识别技术。其中土壤识别技术通过分析土壤的物理和化学性质，如土壤湿度、土壤肥力和土壤结构等，为农机提供科学的施肥和灌溉建议，从而减少化肥和水的浪费，保护土壤生态环境。作物识别技术通过分析作物的生长状态和病虫害情况，为农机提供精准的喷洒和施肥建议，从而减少农药和化肥的使用，保护作物生态环境。气象识别技术通过分析气象因素，如温度、湿度和风力等，为农机提供科学的作业时间和建议，从而减少因气象因素导致的农业损失，保护气象生态环境。环境识别技术的应用可以大大提高农业生产的效率和效益，同时也可以减少农业生产对环境的污染和破坏，实现农业生态环境保护的目标。例如，通过土壤识别技术能够精确测量土壤的养分含量和水分状况，从而实现精准施肥和灌溉，减少化肥和水的浪费，提高农作物的产量和品质。作物识别技术可以及时发现和处理病虫害，减少农药的使用，保护生态环境。气象识别技术又可以帮助农民合理安排农机的作业时间，避免因气象因素导致的农业损失，提高农业生产的稳定性。

2、自动化控制技术

自动化控制技术通过先进的传感器、控制器、执行器等装置，实现对农机作业过程的实时监控和自动调节，从而提高农业生产效率，减少农业生态环境的破坏。自动化控制技术主要涵盖了精准施肥技术，节水灌溉技术，农药喷洒技术，农业废弃物处理技术。其中精准施肥技术通过土壤成分检测、作物生长监测等手段，实时获取土壤养分状况和作物需求，自动调节施肥量，避免过量施肥导致的环境污染和资源浪费。而节水灌溉技术通过土壤湿度传感器、气象数据采集等设备，实时监测土壤水分状况和作物需水量，自动调节灌溉时间和水量，减少农业用水，提高水资源利用效率。农药喷洒技术主要是农药喷洒过程中借助先进的传感器和控制系统，实现对农药喷洒的精确控制，避免过量喷洒导致的环境污染和生态破坏。农业废弃物处理技术能够利用自动化控制设备实现对农业废弃物的有效处理和资源化利用，减少农业废弃物对环境的污染。

3、农机定位技术

农机定位技术主要是借助全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）和北斗导航系统，实施精准化的农机生产。农机定位技术一般在精准农业、农田土壤监测、农田水资源管理和废弃物处理方面有着很好地应用。在农机操作过程中定位技术可以通过精准农业达到节药、节肥、节水、减排的目的，从而保护农业生态环境。例如，在喷洒农药时，通过农机定位技术，可以实现对农药的精确控制，避免农药的过量使用，减少农药对环境的污染。农田土壤监测期间也可以利用农机定位技术，通过农机搭载的传感器，可以实时监测土壤的湿度、酸碱度、有机质含量等指标，从而制定出合理的施肥、浇水、排水等措施，保护土壤质量。大田管理期间，农机定位技术还能够实现对农田水资源的精准管理，实现对农田灌溉的精确控制，避免过度灌溉，减少水资源的浪费。在农田废弃物处理过程中，也可以利用农机装备上所搭载的定位系统，及时发现废弃物的分布情况，并发出警报，及时收回，避免农业废弃物的随意堆放和排放，减少对环境的污染。

三、智能农机技术在农业生态环境保护应用中面临的问题

1、技术成熟度不足

智能农机技术作为现代农业发展的重要驱动力，在提高农业生产效率、减轻农民劳动强度、提升农产品质量等方面发挥了重要作用。然而在农业生态环境保护中的应用，智能农机技术仍面临诸多挑战，其中技术成熟度不足是首要问题。当前智能农机技术的研发和应用多集中在硬件设施和自动化控制层面，对于与生态环境保护和可持续发展紧密相关的精准农业、资源高效利用、废弃物循环利用等方面的技术研发相对不足，导致智能农机在实际应用中，对于农业生态环境的保护作用有限。再加上智能农机技术需要跨学科、跨领域的综合集成，涉及农业科学、信息技术、环境科学等多个领域的知识和技术，但是目前我国在智能农机技术的研发和应用中，跨学科的研究团队建设尚不完善，技术集成和创新能力有待提高。

2、技术应用成本高

智能农机技术的研发和制造需要投入大量的资金和人力，相较于传统的农业机械设备，智能农机技术更为复杂，涉及如计算机技术、传感技术、大数据分析等技术领域，这些技术的研发和应用都需要大量的资金投入，从而使得智能农机设备的成本相对较高。另外，不同地区农业生产的规模和地形地貌的差异性，使得智能农机技术的应用需要进行个性化的定制和调整，不仅需要额外的人力和物力投入，还需要考虑到技术适应性和兼容性的问题，从而增加了技术应用的成本。再加上农业生产的主体是农民，而农民的经济实力相对较弱，高昂的技术应用成本使得许多农民难以承担，从而限制了智能农机技术的推广和应用。

3、信息化程度低，操作复杂

智能农机的操作相对于传统的农机来说，无疑更为复杂。这不仅需要农业生产者具备一定的信息技术知识，还需要他们具备一定的机械操作能力。然而，由于我国农民的文化水平和技能水平普遍较低，这使得智能农机的操作变得困难。尽管当前的智能农机技术已经在一定程度上实现了信息化，但在实际应用中，由于各种原因，信息化的程度仍然较低。一方面，农机的信息化设备成本较高，许多农业生产者难以承担；另一方面，即使是已经配备了信息化设备的智能农机，由于农民的信息技术水平普遍较低，这些设备也难以发挥出其应有的作用。

4、配套设施建设不达标

智能农机技术依赖于先进的信息技术、导航系统和精准农业技术，这些技术需要稳定和高速的互联网连接以及卫星定位系统。但在偏远农村地区，网络覆盖并不全面，卫星定位信号也可能因地形地貌而受限，直接限制了智能农机技术的应用范围和效率。此外，智能农机通常需要高质量的适合大型机械作业的田间道路、灌溉系统以及排水设施等，但是现阶段许多农田的基础设施还比较落后，这不仅影响了智能农机的高效运行，也对农业生态环境的保护构成挑战。

四、智能农机技术在农业生态环境保护中的应用措施

1、完善技术体系

智能农机技术在农业生态环境保护中的应用，首先需要构建一个完善的技术体系。农机装备在应用过程中通过使用全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）和遥感技术（RS），实现对农田的精确监测和管理，减少化肥和农药的过量使用，降低对环境的污染。生产环节利用先进的自动控制技术，实现农机具的精准作业，减少对土地的压实和破坏，同时减少能源消耗。同时，建立农业信息管理系统，对农业生产过程中的资源利用、环境影响等进行实时监控和管理，提高资源利用效率，减少农业面源污染。农机运行期间通过收集和分析大量的农业数据，为农民提供科学的种植和管理建议，帮助他们做出更加环保的决策。

2、加强技术推广培训

政府可以通过举办如技术讲座、展览和演示会等各种形式的宣传活动，向农民普及智能农机技术的知识，让他们了解智能农机技术的优势和应用，然后通过媒体、互联网等渠道，发布智能农机技术的推广资料，扩大其影响力。为了让农民更好地掌握和运用智能农机技术，相关部门还需要组织定期的技术培训课程，邀请专家和技术人员为农民讲解智能农机技术的原理、操作方法和维护技巧，在基层地区设立实践基地，让农民亲自动手操作，提高他们的实际操作能力。另外，还需要注重建立完善的技术服务网络，为农民提供及时的技术支持和维修服务，解决他们在使用智能农机技术过程中遇到的问题。

3、注重提高信息化水平，引导技术创新

在智能化农机技术应用过程中通过将物联网、大数据、云计算等信息技术与农机设备相结合，实现对农机运行状态的实时监控和分析，从而提高农业生产的精准度和效率。利用物联网技术可以实现对农机设备的远程监控和控制，通过大数据分析可以优化农业生产的流程和决策，而云计算则可以提供强大的数据存储和处理能力，以支持农业生产的智能化发展。同时，通过鼓励和支持科研机构、企业等开展智能农机技术的研究与开发，推动农机技术的不断创新和升级。加快可以研发出更加节能、环保的农机设备，或者开发出更加智能化的农业管理系统，以减少农业生产的能耗和污染。

总之，智能农机技术在农业生产领域的进一步推广和应用能够更好地规范农业生产行为，减少不合理生产方式对农业生态环境造成的污染和破坏，给予农田休养生息的时间，最终带动农业生产的现代化可持续化。未来在农业机械化和现代化农机技术应用过程中应该注重加强智能技术的深度融合和高效应用，认真探讨智能农机技术，在农业生态环境保护中应用所存在的诸多不足，加快构建完善的发展措施，确保智能农机技术与农业现代化和农业生态环境保护工作的开展相吻合，助力乡村振兴战略的有力实施。

（作者单位：236500安徽省界首市乡村振兴学院）