自动化控制技术在农业机械中实践应用与创新发展

随着科技的飞速进步和农业现代化的发展，自动化控制技术已逐渐成为农业机械领域的重要支撑。自动化控制技术的应用不仅显著提高了农业机械的作业效率，降低了农业生产成本，还为农业生产的智能化、精准化提供了强大的技术保障。农业企业、农村地区、农民、农业机械生产企业都需要高度关注农业的当下发展状况，积极应用现代化科技技术推动农业革新，将自动化控制技术应用于农业机械中，为农业作业的开展提供便捷。根据目前农业产业的发展现状可以了解到，大部分的农业企业及大型农户都已经将自动化农业机械应用于农业实践作业中。但是，有很多小农依旧没有采购自动化的农业机械，导致其在农业种植中运用着传统的模式，这种模式严重影响了农业生产效率与质量。农业机械生产企业需要考虑到市场的需求，对自动化技术的应用进行深度的创新，了解不同地区农业发展的实际需求，合理地做出农业机械的创新，用自动化控制技术促进农业产业向智能化方向发展。

一、自动化控制技术在农业机械中的应用现状

1、播种与施肥机械自动化

在农业生产过程中，播种与施肥是不可忽视的重要环节，农业机械生产企业可以将自动化控制技术应用于播种与施肥环节中。通过传感器和控制系统，播种机能够根据农田的土壤条件、作物需求等因素，自动调节播种量、播种深度和播种间距，实现精准播种。同样，施肥机也能够根据农田的养分状况和作物需求，实现精准施肥，提高肥料利用率，减少环境污染。

2、灌溉与排水机械自动化

自动化控制技术在灌溉与排水机械中的应用可以实现农业种植物的智能化灌溉，通过监测土壤湿度、作物需水量等参数，灌溉系统能够自动调整灌溉水量和灌溉时间，实现节水灌溉。同时，排水系统也能够根据农田的排水需求和降雨量等因素，自动调节排水量，防止农田积水。这一技术不仅减少了水资源的浪费，还保证了作物生长所需的水分，提高了作物的抗旱能力。

3、收割与加工机械自动化

智能收割机能够通过传感器和控制系统，实现自动导航、自动收割、自动卸粮等功能，提高收割效率。同时，加工机械也能够根据农产品的品质和加工需求，自动调节加工参数，大幅减少人力投入，提高作业效率，同时降低农产品的损失率。

二、自动化控制技术在农业机械中的实践意义

1、自动化控制技术能够提高农业生产效率

自动化控制技术的应用使得农业机械具备了更高的智能化水平，能够实现精准播种、施肥、灌溉和收割等操作。越来越多的农民会主动应用自动化控制机械进行农业种植，减少了农民的劳作行为，机械的操作比人工操作要快许多，这不仅提高了农业生产的效率，还使得农业生产更加科学和精准，有助于提高农作物的产量和品质。

2、自动化控制技术降低了农业生产成本

自动化控制技术的应用可以减少人力投入，降低劳动力成本，农民只需要通过操控机械的方式，就能够完成农业种植行为，大幅提升了农业推进的效率。同时，农民在运用自动化农业机械实现精准播种、施肥与灌溉的过程中，大大减少了资源的浪费问题，有效控制了农业生产的种植成本。农业机械在农业种植区域中的普及率较高，自动化控制技术诞生以来，也有许多农民会主动进行机械的升级、更换，相较于完全依靠人力操作的农业机械来说，自动化农业机械稳定性更高，对人力操作依赖性较弱，有效减少了人为因素造成的机械损坏问题，大大降低了机械的保养与维修成本实现了农业生产成本的降低。

3、自动化控制技术可以促进农业生产的现代化和可持续发展

自动化控制技术的应用是农业现代化的重要标志之一，通过自动化控制技术的应用，可以推动农业生产向规模化、标准化和智能化方向发展，实现农业生产的转型升级。根据2022至2024年中国谷物收割机产能数据可以了解到，谷物收割机的产量处于正增长的状态，每年都有越来越多的农民群体认识到机械在农业产业中应用的重要性，并将机械应用于实际劳作中，实现了农业产业的智能化发展。在自动化控制技术的支持下，农业机械的销量越来越好，这也意味着自动化控制技术在农业实践中的应用越来越广泛，推动了农业生产的现代化发展。同时，自动化控制技术还可以促进农业资源的合理利用和生态环境的保护，推动农业生产的可持续发展。

三、自动化控制技术在农业机械实践中存在的问题

1、技术研发与实际应用之间存在脱节

目前，自动化控制技术在农业机械的研发过程中，往往过于注重技术的先进性和创新性，而忽视了技术的实用性和可操作性。有些技术研发人员长期待在实验室中，缺少与农民的深度交流，没有考虑到农民在发展农业产业过程中的实际需求，添加的现代化科学技术不符合农业种植要求，影响到了自动化控制农业机械在农业实践行为中的应用。这也导致部分先进的自动化控制技术在理论上可行，但在实际应用中却存在诸多困难，难以实现大规模推广和应用。

2、成本高昂，农民负担加重

自动化控制技术的引入往往伴随着高昂的设备购置成本和维护费用。对于大多数农民而言，购买和维护先进的自动化农业机械无疑是一笔不小的开支。这在一定程度上限制了自动化控制技术在农业机械中的普及和应用。

3、技术更新迅速，农民难以适应

我国的科学技术发展速度较快，自动化控制技术在农业机械中的应用深度不断加深，这也意味着新型农业机械不断涌现。但是，对于农民来说，其受教育程度普遍偏低，对自动化机械的控制能力有限，有很多农民在采购了自动化机械之后，需要花费较长的时间才能学会机械的应用方式，而在农民学会之后，技术又快速进行了更新，农民难以适应技术更新的现状，对新型农业机械的操作与维护技术学习不够及时。这导致部分农民对自动化控制技术的接受程度不高，进一步影响了其在农业机械中的推广和应用。

4、环境适应性差，影响作业效果

自动化控制技术在农业机械中的应用往往受到环境因素的影响。例如，恶劣的天气条件、复杂的农田地形等都会对自动化控制技术的稳定性和可靠性造成挑战。此外，不同地区的农作物种类和种植模式也存在差异，这要求自动化控制技术具有较高的适应性和灵活性。

5、数据安全和隐私保护问题亟待解决

随着物联网、大数据等技术在农业机械中的应用，自动化控制系统需要收集和处理大量的农田数据。然而，在数据传输和存储过程中，数据安全和隐私保护问题日益凸显。如何确保农田数据的安全性和隐私性，防止数据泄露和滥用，是当前自动化控制技术在农业机械实践中面临的重要问题。

四、自动化控制技术在农业机械中的实践策略

1、农业机械制造商应加强技术研发和创新

农业机械制造商应加大技术研发和创新力度，提高农业机械的自动化水平和智能化程度。通过引入先进的传感器、控制器和执行机构等技术，优化控制系统算法，提高控制系统的稳定性和可靠性。在研发自动化控制技术时，应充分考虑技术的实用性和可操作性，确保技术能够在实际应用中发挥作用。农业机械制造企业应建立单独的技术团队，对全球先进的科学技术进行深度研究。为了提升机械创新的效率，技术团队需要从农业角度上考量不同现代化科学技术的应用价值，并通过反复的实践、实验来验证农业机械自动化革新的效果，不断提升农业机械自动化水平的发展效率，为农业产业的智能化发展奠定良好的基础。同时，自动化控制技术的研究队伍需要关注行业发展趋势和市场需求，积极研发适应不同作业环境和作物种类的自动化农业机械。在自动化农业机械的研发过程中，技术人员需要加强与农民和农业企业的沟通与合作，了解他们的实际需求和难点，为技术研发提供有针对性的方向。比如：农业播种需要耗费大量的人力翻地、播种，农业机械生产企业的技术人员则可以关注到播种过程中的难点，推出自动化翻地机械及自动化播种机械，减少农业生产过程中的人力环节，让农民的种植行为更加便捷、智能。

2、提高农民的技术素质和应用能力

政府和相关机构应加强对农民的技术培训和教育，提高农民对自动化控制技术的认识和掌握程度。首先，地方政府与农业机械生产企业都可以通过举办培训班、现场演示、技术讲座等方式，向农民普及自动化控制技术的基本原理、操作方法和维护保养知识，鼓励农民积极参与技术交流和合作，分享经验和技术成果，提高整体技术应用水平。在农民了解了自动化农业机械应用的价值以后，有许多农民会在地方政府的帮助下主动采购自动化机械，并推动地方农业产量的提升，为农村地区经济效益的快速发展提供推动力。同时，在信息技术快速发展的背景下，农业机械生产企业还可以利用互联网、手机APP等渠道，提供便捷的在线学习平台，让农民可以随时随地进行学习。农业机械生产企业在销售自动化机械的过程中不能只注重机械本身的宣传，需要在宣传的过程中融入教学内容，让文化水平偏低的农民也能够通过有效的宣传了解自动化机械的使用方式及使用价值。互联网的发展让农民有了更多的学习渠道，农业机械生产企业扮演的教育者地位既可以推动自身自动化机械产品的销售量，又能够为农业产业的智能化、现代化发展提供力量。

3、加强政策支持和资金扶持

为了推动自动化控制技术在农业机械中的广泛实践，也为了让农民对自动化农业机械有更高的接受程度，政府应出台相关政策，支持自动化控制技术在农业机械中的应用和推广。首先，政府可以为自动化农业机械的购买提供财政补贴，也可以为推动自动化农业发展的农民提供税收优惠政策支持，以此来降低农民购买自动化农业控制设备的基础成本，在推动农业产业现代化发展的同时减轻农民的经济负担。其次，政府可以将部分实现了农业自动化生产的区域设为技术示范推广基地，邀请小农户前往基地进行参观、学习。由专业的技术人员为农民提供示范与技术指导，让农民能够直观地了解到自动化控制技术的应用魅力，提升农民的学习欲望与农业自动化创新动力。再次，农业机械生产企业作为销售商，也需要给予农民一定的帮助。企业可以与金融机构进行深度合作，为农民提供贷款支持，解决农民的资金问题，为农民采购自动化农业机械并将其应用于农业生产中做好铺垫。

4、农业机械制造商和经销商应建立完善的服务体系

要想运用了自动化控制技术的农业机械能够投入到农业产业中进行实践应用，就需要农民接受并学会应用自动化农业机械。因此，农业机械制造商和经销商应建立完善的服务体系，为农民提供及时、专业的技术支持和服务。首先，农业机械生产企业需要设立售后服务网点，在服务网点中为农民解决保养维修问题，并且可以通过有效的售后服务了解农民在采购的自动化生产机械以后的实际使用状况，收集机械的使用数据，为后续的创新及优化提供参考依据。其次，为了便于自动化控制技术在农业机械中进行实践应用，企业需要建立线上服务系统，让采购了自动化农业机械产品的农民可以通过线上系统询问使用问题。线上系统的客服人员可以从专业的角度为农民解答，让农民能够更快地将农业机械投入到实际种植行为中应用。并且，在线上服务系统的支持下，许多有采购意向的农民也能够通过线上沟通渠道了解农业机械的自动化产能，加快农民的采购决策。

5、提高技术适应性和环境稳定性

不同的地区、种植环境需要应用到的自动化农业机械种类不同，针对环境因素的影响，农业机械制造企业需要加强自动化控制技术的环境适应性研究。通过优化算法、改进传感器等方式，提高自动化控制系统在恶劣环境下的稳定性和可靠性。同时，技术人员需要针对不同地区的农作物种类和种植模式，开发具有针对性的自动化农业机械。又或是加强控制技术的应用，让自动化农业机械可以根据农作物的类型与种植环境智能化地调整种植方式。在自动化农业机械具有极强的可操作性时，机械的环境稳定性会更强，也更能够符合不同地区农民的种植需求。地方政府需要鼓励科研机构和农业企业开展技术创新和合作，研发出更加经济实用的自动化控制技术，推动其在农业机械中的广泛应用。

6、加强数据安全和隐私保护

自动化农业机械往往会搭载信息化技术、大数据技术、云计算技术等科技技术，这些技术都会将农业种植数据、信息储存在线上系统中，网络安全是威胁信息安全的重要因素。因此，在数据传输和存储过程中，技术人员应采用先进的加密技术和安全防护措施，确保农田数据的安全性和隐私性。自动化控制农业机械往往需要计算机的操作，计算机会将农业机械采集、收集的数据进行处理与整合。为了保障这些农业数据的安全性，技术人员可以在大数据库中搭载安全防护技术，应用多道防火墙，防止黑客、病毒的入侵，保障数据的完整性。还需要同步应用身份识别技术，无论是账号匹配密码的识别方式，还是生物识别方式，都能够避免外部人员登录系统查阅农业数据，为农业信息的安全提供进一步的保障。在自动化农业机械的线上操作系统中可以建立完善的数据管理制度和监管机制，由技术人员防止数据泄露和滥用。此外，农业机械生产企业需要加强对农民的数据安全意识教育，在销售自动化农业机械产品的同时增强他们的数据保护意识。

自动化控制技术在农业机械中的应用是推动农业现代化发展的重要手段。通过加强技术研发和创新、提高农民的技术素质和应用能力、加强政策支持和资金扶持以及建立完善的服务体系等实践策略，可以充分发挥自动化控制技术的优势，提高农业机械的智能化水平和作业效率，为农业生产带来更高的经济效益和社会效益。随着科技的不断进步和创新，自动化控制技术在农业机械中的应用将更加广泛和深入。可以预见，未来的农业机械将更加智能化、精准化、高效化，为农业生产提供更加可靠、高效的技术支持。

（作者单位：246200 安徽省安庆市望江县太慈镇农业综合服务中心）