摘要：近些年，我国科技发展得到了显著的进步，尤其是在自动控制方面，其在农业机械化领域的应用极大的推动了农业生产的效率，有效提高了我国农产品的附加值，助力农业机械化发展。本文阐述了自动控制技术与农业机械化概述，深入探讨自动控制技术在我国农业机械化过程的具体应用，结合云南省玉溪市江川区农业机械化发展情况，分析农业机械化在江川区的应用，以此希望为更多区域推动农业机械化发展提供参考和借鉴。

关键词：自动控制技术；农业机械化；挑战；应用

中图分类号：S232.3

0 引言

随着科学技术的发展，我国农业机械化得到大幅度发展，尤其是传感设备、信息控制技术等在农业机械化技术中的应用，不仅提高了广大农户对农业生产管理的水平，也提高了生产效率和产量。在农业生产中，自然环境、生态环境等因素的变化都会影响农业生产情况，21世纪科学技术的发展推动着我国农业机械化不断向规模化、多样化方向发展。同时，随着市场经济的快速发展，农村劳动力流失严重，劳动力的变化使农产品供需发生变化，农产品价格有所上升，但市场竞争优势并不理想，这为农业机械化发展提出了新的挑战。

1 自动控制技术与农业机械化概述

1.1 自动控制技术解析

自动控制技术，即一种在无人参与情况下，使被控对象的工作状态或过程能够按照预定要求运行的技术，主要的核心技术为传感器、控制器、执行机构。其中，传感器负责收集各类信息，如温度、湿度、位置等，所以传感器就是自动控制系统的“感知器官”；控制器就是接收传感器传来的数据，并对数据进行分析处理并下达操作控制指令，可称之为自动控制系统的“大脑”；执行机构则是按照指令完成相应的动作，也可称为系统的“行动肢体”，三者的紧密协作才能够保障系统运行的稳定性和高效性。

随着时代的发展，自动控制技术从工业领域延伸到农业领域，这是科技发展的必然发展之路，但农业生产的场景十分复杂，土壤差异、气候波动等，其都会对自动化设备的适应性提出了更高的要求。同时，农业生产的非线性特征十分明显，而传统线性控制难以满足需求，这就需要技术人员研发更先进的线性系统，以此来实现对农业生产的精准控制，以此来增强系统的适应性，保证其能够在农业复杂环境中稳定运行。

1.2 农业机械化的内涵与意义

农业机械化是指运用先进的机械化设备代替人力、畜力进行农业生产，其涵盖农业生产的耕种、播种、灌溉、病虫害防治、收获等诸多环节，农业机械化在农业生产中的应用大幅度的提高了农业生产效率，极大节省了农业生产的劳动力和时间成本投入，农业机械化生产能够实现在短时间内完成大面积农业作业任务。

从政策层面来看，农业机械化发展是新时期乡村振兴战略发展的需求，随着土地集约化经营的日趋增强，大规模、高效率农业生产是乡村振兴的迫切需求，其不仅能够满足农业集约化生产模式的需求，还能够进一步提高农业生产效率和质量，推动我国农业向着现代化、智能化发展。在劳动力替代方面，随着我国人口老龄化严重、农村劳动力外流等问题的凸显，农业机械化设备的应用有效的缓解了农业生产劳动力短缺的压力，保障了我国农业生产的顺利进行。同时，精准农机设备的应用能够实现对农业资源，如水资源、肥料等方面的浪费，提高了资源利用效率。

2 自动化技术在农业机械化生产中的应用

2.1 智能灌溉系统

近些年，智能灌溉系统逐渐走进农户视野，并广泛应用在农业生产中。在智能灌溉系统应用中，土壤湿度传感器网络布局是系统正常运行的关键，通常技术人员需要根据农田的面积、形状、农作物种植情况，将多个传感器平均分布在各区域，以此来保证获取实时、准确的土壤湿度信息，通过搭建密集的传感器网络能够实现精确监控。同时，应用模糊控制策略对传感器采集的数据进行分析，并结合农作物生长阶段、气象条件等因素，灵活调整灌溉量达到智能灌溉。如：在江川区，当地积极推行蔬菜、花卉规模化种植水肥系统，该系统的应用能够结合土壤湿度、农作物需水情况进行科学灌溉。通常，系统会根据分析的情况适当增加灌溉频率和时长；若湿度适中，系统则会维持当前灌溉水平；当湿度过高时，系统则会减少灌溉或暂停灌溉作业。

2.2 果蔬烘干机

近些年，在农产品加工全产业链中，果蔬烘干机有着广泛的应用，以蔬菜为例，传统的晾晒方式受到天气影响较大，且容易导致蔬菜品质下降，采用果蔬烘干机进行烘干，能够在短时间内将蔬菜的水分降低到安全储存范围，同时保留果蔬的营养成分和色泽，且烘干后的蔬菜在市场上的受欢迎度也比较好，价格也有所增加。芒果、香蕉等果干的烘干一样离不开果蔬烘干机，烘干后的果干不仅便于存储和运输，而且口感和风味更佳，通过精准控制烘干参数，能够使果干的品质得到显著提升。

果蔬烘干机的应用，对于合作社和家庭农场来说，其对果蔬烘干机的需求存在一定差异，通常合作社拥有较大的种植规模和生产效率，所以合作社更倾向于配备大型、自动化程度较高的烘干机，以此来满足大规模果蔬的烘干需求，虽然配备大型、自动化程度较高的设备投入较大，但从长远利益来看性价比更适宜，且生产成本也能够降低。对于种植规模较小的家庭农场来说，性价比高且灵活性较好的小型、多功能烘干机更适合他们的需求。

2.3 植保无人机集群

植保无人机集群，是近些年农作物生产中被广泛应用到农作物病虫害防治中的农机设备。其多级协同作业的航路冲突消解算法是保证无人机集群高效作业的关键，该算法能够对无人机的位置、速度、航向等信息进行实时监控与分析，并预测航路冲突，体现对飞行路径进行调整，以保证无人机群的各机之间保持安全距离，以免出现碰撞。在无人机集群进行植保作业时，药液雾化粒径与风速的耦合控制模型能够根据不同的风速条件，精确控制药液的雾化粒径，在风速较大时，系统会增大雾化粒径，使药液能够更易沉降，达到植保效果；在风速较小时，系统减小粒径，提高药液的覆盖范围与均匀性。此外，无人机集群的变量喷洒系统的流量实时调节机制，能够根据植保农田不同区域的病虫害分布情况，自动调整喷洒流量，这就能够保障无人机集群在病虫害严重区域，增加喷洒量；在病虫害较轻区域，减少喷洒量。依托该机制，不仅能够提高无人机集群的农业使用效率减少不必要的浪费，同时还能够提高药液的沉积均匀性，提高防治效果，减少农药对环境的污染。

3 自动控制技术在农业机械化中的应用——以江川区农业机械化为例

3.1 云南省玉溪市江川区农业机械化发展概况

玉溪市江川区属丘陵山区，地处滇中腹地，素有“滇中粮仓”之称，坝区地势平坦开阔、土壤肥沃，星云湖为江川区农业灌溉提供了充足且优质的水资源，这也为江川区农业发展奠定了良好基础。长期以来，江川区形成了以水稻、小麦、玉米、油菜等粮食作物为主，蔬菜、烤烟、花卉等经济作物为辅的传统农业生产模式。但江川区的地势并非全境平坦，有部分区域也存在山地纵横的情况，这就对农业机械化应用提出了特殊的要求。在坝区，大型农机设备能够满足农业机械化生产作业；但在山区，小型、轻便且适应性强的农机设备才能够更好的适应复杂地形。因此，近些年江川区积极结合本地实际情况，农机应用因农作物分布、因地形差异而安排，在坝区，推广使用大型机械化作业；在山地，则以特色经济作物为主，并推荐适配的小型专业农机，以此满足不同作业的种植、养护、植保、收获需求。

截至2024年底，江川区共拥有各类农业机械26188台，其中：农用拖拉机4300台，配套农具2418部，耕整机8869台，农用排灌机械5397台，机动脱粒机843台，农副产品初加工机械4351台，植保无人机10台。农机总动力17.71万kW，全区农机化作业量82.7万亩，主要农作物耕种收综合机械化率达55.3%。

3.2 江川区农机应用的政策支持与推广策略

3.2.1 农机购置补贴政策实施

农机购置补贴政策的实施，极大调动了江川区从事农业生产的个人和组织购买农业机械的积极性，有力促进了农业机械现代化发展。江川区自2006年农机购置补贴政策实施以来，截至2024年底，共争取补贴资金4310万元，补贴各类农机具19700台（套），受益农户18240户。通过补贴政策的实施，有效提高了全区农机装备水平、作业水平、科技水平、服务水平和安全水平，推进农业机械化又好又快发展，为我区高原特色农业发展提供强有力的技术装备支撑。

结合江川区实际，2016年以来，重点推广果蔬烘干机运用于烟叶烘烤，累计补贴果蔬烘干机2973座，其中，热泵果蔬烘干机770座。通过多年的烘烤效果跟踪对比试验，果蔬烘干机与传统卧式烤房相比，果蔬烘干机用于烘烤烤烟具有节能、节约劳动力、减轻劳动强度、提高烟叶烘烤质量和方便快捷等优势。果蔬烘干机安装方便、快捷，烘烤技术易掌握。用果蔬烘干机烘烤烤烟通风排湿由控制器自动控制，不会出现有青筋、霉筋现象，烟叶质量有新提高，其烤出的烟叶光泽度好、烟叶质量有所提高，农户普遍反映中上等烟比例能提高10%左右。

3.2.2 多渠道扩大农业机械化宣传

多渠道宣传是扩大农业机械化普及的重点方法，江川区为了让广大农民更好的了解先进的农业机械，积极举办农业机械现场会，各类先进的农机具整齐排列的现场会中，工作人员现场操作演示能够让农民展示不同的农机在实际生产中的效果。例如：在展示环节，工作人员为农民展示了蔬菜、花卉规模化种植水肥化、温控管理等技术，让农民能够了解机械辅助规模化种植的优势，充分认清与传统模式相比工作效率、工作质量都得到大幅度提升。同时，还邀请技术专家，为农民展示果蔬烘干机，使农民对设备了解更加清晰，方便农民采购选择。

不仅如此，江川区在农闲时节，还会分区、分片、分村的安排农户参加农业机械设备应用培训，在课堂上采用理论讲解与实际操作相结合的方式，让农民充分掌握农业机械的理论知识，还能够在实践中亲自上手操作体验，确保参训农民熟练掌握农机使用技巧，这些活动有效的提高了农民对新农机、新技术的认知度和接受度，激发农民采购农机的积极性，有力的推动了农业机械化水平发展。

江川区为了推动农机政策深入人心，一方面利用传统媒体和新媒体平台，如广播、电视、微信公众号、微信群等发布农机购置补贴政策、新农机推广信息等，让农民能够随时地的获取相关资讯；另一方面，制作通俗易懂的宣传资料，如手册、海报等，在农村集市、村委会等人员密集的场所发放和张贴，保证政策信息能够传递到江川区的每一个角落。同时，为了更好的服务江川区的农机从业人员，江川区成立多支小分队深入村组，通过发放政策告知书、张贴公告等形式，进行“面对面”的政策宣传，为广大农户细致的讲解补贴范围、补贴标准等政策。尤其是在春耕环节，小分队还深入田间地头，为农户提供现场技术指导，帮助解决农机使用中遇到的问题，这种贴心的服务让农户切实感受到政策的温暖，增强农户对农机应用的信心，促进农业机械化生产，助力江川区农业机械化发展迈向新台阶。

4 结论

综上所述，农业机械的自动控制技术应用是农业机械化发展的一种必然趋势，也是我国农业高速发展的关键要素。因此，我们必须立足当下，结合农业发展的现状、实际情况对自动化技术进行优化，并结合本地地势、气候、温度等进行农机设备推荐，以此来促进地方农业机械化生产，为助力地方农业生产机械化发展提供良好环境。

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[5]谷兰菊.自动控制技术在农业机械中的应用研究[J].种子科技，2020，38（15）：138-140.

作者简介：向红佳（1983—），女，汉族，云南江川，本科，农艺师，研究方向为农业机械化。

通讯作者，宋虹燕（1978—），女，汉族，云南江川，本科，农艺师，研究方向为农业机械化。