現代農業機械在新型設施大棚中的應用

趙淑芳

(靖遠縣農業機械化服務中心，甘肅 白銀 730600)

1 新型設施大棚概念

傳統的大棚技術僅具備簡單的防雨以及保溫功能，對自然災害的抵御能力差，無法實現溫度、光照、肥度、水量以及濕度等各種環境因素的綜合調控。而新型設施大棚就是在傳統大棚的基礎之上，將各種物理技術以及新型職能技術有效融合，在大棚內模擬植物最適宜的生長環境，通過調整溫度、濕度、光照以及二氧化碳等，使大棚內環境指標得以全面提升，與此同時通過配合使用計算機等各類軟件設備，可綜合分析大棚種植過程相關數據，通過放置以及控制水簾、遮光板以及風機等設施，調整大棚內生態環境，使農作物獲取最為適宜的生長環境[1]。當前，較為常見的新型設施大棚包括玻璃溫室大棚、塑料溫室大棚以及自動化溫室大棚內。

2 現代農業機械應用情況

2.1 耕作機

耕作機是一種能夠一機全部解決農業所有耕作作業的實用新型機械。耕作機的應用可有效解決辛苦耕作的局面，為種植戶創收、保收奠定基礎。近年來，在現代農業耕種中，耕作機應用范圍日漸擴大，其作業流程日益簡化，耕作效率顯著提升，幫助作業者有效減少了工作勞動量[2]。目前，聯合式耕作機應用范圍較為廣泛，其主要包括松土機、旋耕機以及滾籠耙等多個設備，可一次性完成表土耕作以及基礎耕作；因耕作機配備有釘齒耙、彈齒耙、圓盤耙以及滾籠耙等各個部件，使其在耕作后播種前可完成種床的準備工作；耕耙犁是一種由驅動型碎土以及鏵式犁部件所組成的耕作機，在其具體應用過程中，可通過旋耕器上的旋耕刀將犁體翻起的土垡切碎，這一機具實現了旋耕機以及鏵式犁的綜合特點，可將全部耕層土壤松碎。

2.2 微噴灌系統

在現代城市綠化以及農業種植過程中，微噴灌系統已得到了廣泛的應用，其主要是利用低壓管道將水分疏松至農作物植株附近，接著利用小噴頭為土壤或者作物枝葉噴灑灌溉[3]。微噴灌系統所需要的工作壓力較小，同時其流量較低，可有效保證土壤含水量，為植株提供充足的水分，同時可有效調節氣候以及植物局部濕度，為植物的生長奠定基礎。當前，新型設施大棚內，微噴灌技術已得到廣泛應用，其主要部件包括過濾器、疏水管道、供水泵以及噴頭等。在具體應用中，必須合理安裝相關設備，定期對其檢查。

2.3 智能化溫度調控系統

在農作物生長中，溫度是尤為重要的一個外界影響因素。智能化溫度調控系統就是利用計算機對大棚內溫度進行智能化控制，其主要工作涉及采集溫度、顯示溫度以及增溫控制等，一方面，不斷優化并完善控制系統，另一方面通過MAT-LAB實現系統仿真[4]。通過智能化溫度調控系統，可實現人機的有效結合，同時其操作簡便，自動化控制性能較高。另外，智能化溫度調控系統制作成本不高，因而具備良好的應用前景。

3 現代農業機械在新型設施大棚中的應用現狀

3.1 耕作機操作受限

在建設新型設施大棚時，需采用支架以起到支撐作用，同時為實現棚舍內溫度的有效控制，棚舍內空間有限，耕作機若體積較大，在作業中常受到限制[5]。

3.2 智能化水平不高

當前在新型設施大棚內，噴灌以及溫度控制尚未實現完全的智能化調整，多數仍然依賴于人工，其智能化水平并不高。

3.3 成本過高

新型設施大棚在制造過程中需要較高的成本，若農村經濟發展程度較低，很難實現新型設施大棚的大范圍覆蓋，同時在地理等外界條件的影響下，在新型設施大棚內農業機械很難得到快速的推廣以及應用[6]。

4 現代農業機械在新型設施大棚內的應用前景

4.1 應用市場

近年來，物聯網技術實現了快速發展，新型設施大棚的建造日益成熟，為農業機械的應用提供了良好的條件。物聯網技術可有效結合現代網絡技術、感知技術、自動化技術以及人工智能等，使其相互處于集成應用狀態。在新型設施大棚內溫度控制中，可以對物聯網的優勢充分發揮，通過無線傳感器實現網絡監測，在傳感器節點以及執行機構節點的基礎之上構建一個無線網絡，從而對大棚內溫度、濕度、光照、氣壓以及二氧化碳濃度等各個指標進行檢測，接著利用模型分析并進行針對性的調節，從而有效控制大棚內溫度環境、灌溉以及施肥等工作的有效控制，使農作物獲取一個適宜的生長環境[7]。

在溫室生產不同階段，物聯網技術均可得到有效應用。例如，在生產準備階段，可通過分析傳感器所傳回大棚內的溫室信息，初步掌握大棚內環境狀況，以種植適宜的農作物[8]；而在植物生長過程中，可通過對溫室內溫度以及濕度的調控以監測植物生長，從而開展精細化的管理，需結合植物生長需求以調節大棚內的空氣、土壤溫度以及土壤濕度。另外，還需結合溫室內溫度以及光照調節遮陽網的開啟時間，利用溫度采集信息以實現溫室內加溫系統的調整[9]；待植物成熟并對其收獲后，可通過物聯網技術以分析制備生長過程中所需開展的環境調控，待下一輪生產時，對這部分信息充分利用，以便于生產管理。

4.2 應用前景

在新型設施大棚種植生產中利用農業機械時，可有效控制大棚內的透光性以及溫度，同時可降低機械成本，節約勞動力，增加農業耕作產量，保證農作物質量。由此可以看出，這一技術的應用可靠性較高，具備良好的經濟效益，因而深受種植戶的喜愛，具備廣闊的應用前景，在未來，將逐漸成為我國農業生產的重要技術措施[10]。

5 推廣現代農業機械在新型設施大棚中的應用策略

5.1 大力宣傳

無論是單獨使用新型設施大棚、單獨使用現代農業機械，亦或是將現代農業機械應用于新型設施大棚內，均需要種植戶了解這一農業生產技術，明確其特點及優勢，進而愿意在農業生產中嘗試應用這一技術。由此可以看出，對這一技術加大宣傳力度，做好種植戶技術培訓工作尤為重要。需大力普及上述技術的種植優勢以及經濟效益，從而對種植戶有效引導，使其實施這一技術，進而獲取良好的農耕效果[11]。

5.2 推廣技術

推廣技術亦是較為重要的一項工作，相關部門需不斷優化并完善現代農業機械在新型設施大棚中的應用技術，保證該技術具備功能完善的農業設備，以不斷提升農業耕種水平[12]。另外，還需積極應用各種示范性的農機推廣方式，大力推廣先進技術設備以及機械，使我國農業生產力得以全面提升。

5.3 強化政策扶持

在我國農村地區，經濟發展普遍較為落后，在農業種植過程中經濟效益并不理想，因而無法承擔新型設施大棚建設所需要的各項成本，基于此，政府部門需提供適量經濟補貼以及政策扶持，使該技術得到更多的應用。一方面，可建設示范園區，并在其中構建新型設施大棚，展示各種先進的農業耕種技術，引導種植戶正確使用[13]。另一方面，國家還需在種子以及幼苗培育方面給予經濟投入，大力支持相關高等院校培養技術人才，為新型農業設施大棚的建設提供經濟以及政策扶持，進而為我國農業生產的機械化以及科技化發展奠定堅實的基礎。