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智能化农业机械在青稞种植中的应用论文

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2026-03-24 10:25:56    来源:    作者:xuling

摘要:伴随信息技术与农业装备的深度交融,智能化农业机械正逐步成为现代农业发展的核心驱动力。青稞作为青藏高原地区的特色农作物,其种植生产面临劳动力短缺、作业效率偏低等现实困境。

  摘要:伴随信息技术与农业装备的深度交融,智能化农业机械正逐步成为现代农业发展的核心驱动力。青稞作为青藏高原地区的特色农作物,其种植生产面临劳动力短缺、作业效率偏低等现实困境。研究以隆子县为例,深入剖析智能化农业机械在青稞耕整地、播种施肥、田间管理及收获加工各环节的应用,归纳总结当前推广过程中遇到的技术适配、人才培育、服务保障等方面的问题,并从技术攻关、人才建设、服务体系完善等维度提出针对性的发展路径,以期为高原地区青稞种植智能化转型提供参考。

  关键词:智能化农业机械;青稞种植;高原农业;精准作业;隆子县

  1.引言

  在全球农业发展过程中,农业机械化向智能化演进已经成为明显的发展趋势,物联网感知技术、北斗卫星定位系统、大数据分析平台与人工智能算法的协同应用正对传统农业生产方式产生深刻的重塑作用。智能化农业机械搭载各类传感器与控制系统,可以有效地提升农业生产的精细化程度与资源利用效率。在藏族群众日常饮食中,青稞是基础食材,在维护区域粮食安全与传承民族饮食文化方面具有不可替代的作用。隆子县地处雅鲁藏布江中游河谷,属于典型的高原温带半干旱季风气候区,光照充足、昼夜温差显著,具备发展优质青稞生产的天然禀赋。当前随着国家相关政策的支持以及农业现代化进程的推进,当地在青稞种植领域不断进行探索,将智能化技术应用其中,并且已经取得了初步成效。但是受到地理环境、基础设施等多重因素的影响,青稞生产中应用智能化农机仍处于起步探索阶段[1]。怎样因地制宜,进一步提升智能化农机应用水平,破解农机推广中存在的难题是当前亟需研究解决的重要课题。

  2.智能化农业机械的技术内涵

  智能化农业机械是指运用现代信息技术来升级改造传统农机装备,使其成为具备环境感知、信息处理、智能决策等功能的新型农业生产工具。与常规农业机械相比,智能化农机拥有感知、分析、决策、控制的闭环工作流程,这是其本质特征。因此,智能化农机可以在作业对象和环境条件变化的基础上,对作业状态和参数设计自动地做出调整,实现最优化的作业效果。从技术构成来看,一般智能化农机集成了包含传感、检测、数据通信、中央处理以及执行控制等多个模块,形成完整的智能化作业体系。根据功能定位和应用场景不同,目前农作物生产当中应用较多的智能化农机主要包括智能导航作业系统、变量作业控制系统、作业质量监测系统以及远程运维管理平台[2]。

  3.隆子县青稞种植基本情况

  3.1自然资源条件

  隆子县位于西藏自治区东南部的山南市东南端,地处喜马拉雅山北麓、雅鲁藏布江支流隆子河流域。全县平均海拔约3900米,年均气温6.1摄氏度,年降水量280毫米左右,无霜期约120天。县域内河谷平坝与山地丘陵交错分布,耕地主要集中于隆子河及其支流两岸的河谷阶地,地形相对平坦,土层较厚,有机质含量适中,排灌条件较好,适宜青稞等作物生长。近年来,县域农业基础设施持续改善,高标准农田建设稳步推进,为机械化作业创造了有利条件。

  3.2种植规模与品种结构

  青稞是隆子县种植面积最大的粮食作物,常年播种面积约3万亩。主栽品种以藏青2000、喜拉22号等优良品种为主,这些品种株高适中、抗逆性强、丰产性好,较好地适应了本地气候和土壤条件。从近五年生产数据来看,全县青稞平均亩产稳定在350公斤至400公斤区间,部分高产示范田块产量突破450公斤。在品种布局上,县农牧部门积极推广适宜机械化作业的矮秆、抗倒品种,为智能化装备的引进应用奠定了农艺基础。

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  3.3机械化发展现状

  经过多年建设积累,隆子县农业机械化水平取得长足进步。截至目前,全县拥有各类农业机械约2800台套,其中大中型拖拉机260余台、小型耕作机械1500余台、播种机械180余台、收获机械90余台。青稞生产耕整地环节机械化率超过90%,机械播种比例接近80%,但机收率仍不足40%。在智能化装备配置方面,近两年通过项目引进和政策扶持,已配备安装北斗导航终端的拖拉机12台、精准施肥播种一体机6台、植保无人飞行器8架,初步具备了开展智能化作业试验示范的装备基础。

  4.存在的主要问题

  4.1装备适配性有待提升

  当前市场上主流的智能化农机装备一般都是针对平原农业产区而设计制造的,针对高原特殊环境条件的适应性考量相对不足。在海拔超过3500米的区域,大气含氧量大幅度下降,内燃机动力衰减较为明显,气压偏低会造成液压系统工作压力不稳定。昼夜温差过大会导致电子元器件容易发生故障,而紫外线过强会使橡塑部件老化进一步加剧。上述多因素共同叠加,会导致智能化农机在高原地区故障率偏高,使用寿命缩短,维护成本更高。此外,与内地主要粮食作物不同,青稞穗粒结构和茎秆特性有其自身特征,需要对现有智能播种和收获装备的部件进行有针对性地改进才能取得理想效果。

  4.2技术人才较为匮乏

  智能化农机操作维护涉及机械工程、电子控制、信息通信等多学科知识,对从业人员综合素质要求较高。当前县域内具备智能农机操作技能的专业人才严重不足,多数农机手仅掌握传统机械的基本操作,对北斗导航系统调试、变量控制软件设置、飞行器编程操控等技术普遍感到陌生。由于培训资源有限、学习周期较长、激励机制不完善等原因,农机操作人员技能提升进度整体上较为缓慢的。农机维修服务队伍同样面临专业化程度不高的困境,智能化装备在出现电子类或软件类故障的情况下,本地往往难以第一时间排除,需返厂或等待厂家技术人员上门,对农时作业产生很大的影响[3]。

  4.3配套服务体系不健全

  智能化农机推广应用需要完善的社会化服务体系作为重要的保障,当前隆子县农机合作社等服务组织发展程度比较低,难以承担大面积智能化作业服务任务。而且调度指挥主要是通过电话联系的,信息化管理手段较为落后,基于互联网的作业任务发布与对接平台相对较少,这就导致了农户与服务主体之间信息不对称现象较为普遍。此外,零配件供应渠道通畅性不足,在县域之内,专业的经销和维修网点较少,如果要采购关键零部件的话周期比较长,价格较高[4]。当前,县城内金融保障服务覆盖不足,农户和服务组织如果要购置农机,资金压力比较大,抵押担保也存在较大难度,机具保险机制也不健全,如果发生损毁事故,农户和服务组织需要承担较大的经济损失风险。

  4.4基础条件仍需改善

  智能化农机应用对农业基础设施条件的要求较高,部分区域田块细碎分散、进田道路狭窄、田间电力通信设施缺失,对于大中型智能装备的进入和高效作业产生了制约作用。北斗高精度定位信号依赖地面基准站网络支撑,当前县域内基站布设密度不足,个别偏远区域信号稳定性欠佳,对导航精度产生影响。移动通信网络覆盖存在盲区,导致远程监控和数据传输功能无法正常发挥。农机库棚、充电设施、无人机起降场地等专用设施建设滞后,智能装备存放和日常保养条件有待改善。

  5.发展对策与建议

  5.1加强高原适用装备研发

  依托科研院所和装备制造企业力量,聚焦高原环境适应性这一核心技术难题,组织开展专项攻关。在动力系统方面,研究高海拔低氧条件下发动机增压补氧技术,优化燃油喷射控制策略;在电控系统方面,开发宽温域稳定工作的电子模块,强化电磁兼容和抗干扰设计;在结构材料方面,选用耐候性优良的工程塑料和密封件,延长部件使用寿命。针对青稞作物特点,改进播种排种器结构和收获脱粒分离装置,提高作业质量[5]。建立高原农机测试验证基地,对研发产品开展严格的环境适应性试验,加速成果转化落地。

  5.2强化专业人才培育、培训

  构建多层次、立体化的智能农机人才培养体系。在农机操作层面,依托县乡农机推广机构,定期组织北斗导航、精量播种、植保飞防等技能培训班,邀请设备厂商技术人员现场授课指导,注重理论讲解与实操演练相结合,颁发技能等级证书,建立持证上岗制度。在维修服务层面,选拔有一定文化基础和动手能力的青年农民,送往区内外职业院校和企业培训中心进行系统学习,重点培养能够处理电子电气和软件故障的复合型维修人才。

  5.3完善社会化服务体系建设

  培育壮大农机专业合作社等新型服务主体,引导其购置先进智能化装备,开展耕种管收全程托管或关键环节托管服务。加快区域性农机维修服务中心建设,引导品牌经销商设立售后服务网点,储备常用零配件,使报修响应时间进一步缩短。协调金融机构创新信贷产品和服务模式,简化贷款审批流程,适当延长还款期限,降低农机购置资金门槛。推动保险机构开发农机综合保险产品,将智能化装备纳入保障范围,分散意外损失风险。

  5.4夯实农业基础设施条件

  结合高标准农田建设项目实施,统筹推进田块整治、机耕道拓宽硬化、农田输配电网升级改造等基础设施建设,为智能化装备应用创造良好作业条件。加密北斗地基增强系统基准站网络布局,消除信号覆盖薄弱区域,保障厘米级定位精度稳定可靠。配合通信运营商加快5G等新一代移动网络在农业产区的延伸覆盖,为远程监控、图像传输、云端计算提供通信保障。规划建设农机停放库棚、充电桩、无人机停机坪等专用设施,改善智能装备存储保管条件。

  6.结语

  智能化农业机械的应用是推动青藏高原特色农业现代化发展的必由之路,北斗导航、精量播种、植保无人机等智能化技术在青稞生产中具有广阔的应用前景,能够有效地提升作业精度、提高生产效率、节约资源投入、减轻劳动强度。但同时必须清醒认识到,高原地区推广智能化农机仍面临一些比较突出的困境,需要政府、科研机构、装备企业、服务组织和广大农牧民群众协同发力。展望未来,随着乡村振兴战略深入实施和数字乡村建设加快推进,智能化农机在青稞种植中的应用将迎来更加有利的发展环境。

 参考文献:

  [1]卓玛吉.高原农业资源配置的多目标优化建模与应用研究[J].新农民,2025(31):16-18.

  [2]孟苗苗,梁丹辉.中国青稞产业面临的挑战与对策建议[J/OL].中国食物与营养,2025(11):1-9.

  [3]秦启娟.基于全产业链推进青稞产业发展的策略研究——以甘肃省合作市为例[J].河北农业,2025(10):106-107.

  [4]崔棚飞.气候变化对青稞种植海拔的影响分析——以四川省阿坝州为例[J].河北农业,2025(10):79-80.

  [5]万先起,随顺涛,高新,等.青稞机械化生产关键环节发展现状及建议[J].中国农机化学报,2025(11):52-59.