近年來，智能農(nóng)機發(fā)展迅猛，其工作效率在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中遠超人工作業(yè)方式，受到越來越多農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者的青睞。國家對自動駕駛農(nóng)機裝備的投資熱情也日益高漲，智能農(nóng)機應用正邁入更深層次、更廣范圍的“深水區(qū)”。然而，如何進一步推動智能農(nóng)機在小麥機械化種植生產(chǎn)中的大規(guī)模應用，提升智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展水平仍面臨諸多挑戰(zhàn)。本文旨在探討智能農(nóng)機在小麥生產(chǎn)中的實踐探索，重點關注在小麥機械化種植生產(chǎn)中智能農(nóng)機的應用方法，為解決農(nóng)村勞動力短缺、遏制棄耕、提高生產(chǎn)效率等問題提供解決路徑，為建設“現(xiàn)代農(nóng)業(yè)強國”打下堅實基礎，促進我國小麥產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。一、智能農(nóng)機與小麥機械化種植生產(chǎn)概述智能化農(nóng)機裝備是指將傳感器技術、大數(shù)據(jù)、人工智能技術以及物聯(lián)網(wǎng)技術等融入傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)機械，賦予其自主感知、自主決策、自主作業(yè)能力的新一代農(nóng)業(yè)裝備。智能農(nóng)機能夠根據(jù)作物生長情況、土壤環(huán)境、氣象數(shù)據(jù)等信息，進行精準作業(yè)，減少人力財力，能夠智能化管理農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程。例如，智能化播種機可以根據(jù)土壤肥力狀況進行變量播種；智能化噴藥機可以識別作物、雜草，精準噴灑農(nóng)藥；智能化收割機可以自動識別田間路徑，自主完成收割作業(yè)。在小麥的整個生長周期中，盡可能地利用農(nóng)業(yè)機械替代人工進行各種作業(yè)，包括耕地、播種、施肥、噴藥、灌溉、收獲等環(huán)節(jié)。小麥的機械化種植也標志著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式從傳統(tǒng)的人力或畜力耕作向現(xiàn)代化、機械化生產(chǎn)的轉(zhuǎn)變。機械化種植配合智能農(nóng)機的應用，不僅能夠提高生產(chǎn)效率、降低勞動強度，還能助力我國農(nóng)業(yè)發(fā)展突破瓶頸，為規(guī)模化、標準化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)奠定基礎。另一方面，智能化農(nóng)機裝備與小麥機械化種植生產(chǎn)的結(jié)合，對于解決“誰來種地”和“怎么種好地”這兩個難題，以及推動農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展具有重要意義。隨著農(nóng)村人口向城市轉(zhuǎn)移以及農(nóng)業(yè)人口老齡化加劇，農(nóng)業(yè)勞動力日益短缺，制約了我國的農(nóng)業(yè)發(fā)展。應用智能化農(nóng)機裝備，特別是自動駕駛系統(tǒng)的普及，可以大幅減少對人工的依賴，即使在勞動力短缺的情況下也能保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的順利進行。例如，配備自動駕駛系統(tǒng)的小麥收割機，可以實現(xiàn)無人化、少人化作業(yè)，減輕農(nóng)民的勞動負擔，解決農(nóng)忙季節(jié)勞動力不足的問題。智能農(nóng)機能夠提高小麥的產(chǎn)量和質(zhì)量。機械化生產(chǎn)可以大幅提高作業(yè)效率，縮短生產(chǎn)周期，增加單位面積產(chǎn)量。應用智能化農(nóng)機裝備能夠在此基礎上更進一步突破以往生產(chǎn)效率的上限。智能化變量施肥機可以根據(jù)土壤肥力狀況精準施肥，避免了肥料的浪費，同時提高了肥料的利用效率，從而提高了小麥的產(chǎn)量和品質(zhì)。以往的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式相對粗放，對資源環(huán)境壓力較大。應用智能化農(nóng)機裝備也可有效應對此類問題，通過精準作業(yè)，能夠減少浪費農(nóng)藥、化肥、水資源等投入品，降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的負面影響。智能化的噴藥機可以根據(jù)作物生長情況和病蟲害發(fā)生情況進行精準噴灑，減少農(nóng)藥的使用量，降低對環(huán)境的污染。智能化農(nóng)機裝備還可以收集大量的田間數(shù)據(jù)，輔助農(nóng)民進行決策。在政策扶持等多重利好因素的綜合作用下，我國農(nóng)機自動駕駛系統(tǒng)研發(fā)與生產(chǎn)正在蓬勃發(fā)展。圍繞現(xiàn)代設施農(nóng)業(yè)建設，以農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增效、農(nóng)民持續(xù)增收為智能農(nóng)機工作的出發(fā)點和落腳點，注重抓好智能化農(nóng)機裝備在未來農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用，在支撐農(nóng)作物耕種收關鍵環(huán)節(jié)上，延伸服務領域，能夠為保障國家糧食安全、推動農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展做出更大的貢獻。二、智能農(nóng)機在小麥機械化種植生產(chǎn)中的應用實踐1、整地技術搭載多光譜相機和電磁感應傳感器的智能農(nóng)機可以采集土壤的理化信息，包括土壤類型、有機質(zhì)含量、pH值、含水量、養(yǎng)分含量（氮、磷、鉀等）以及土壤緊實度等。數(shù)據(jù)經(jīng)過人工智能算法的分析處理，可以生成高精度土壤肥力地圖，指導變量施肥作業(yè)。例如，根據(jù)土壤肥力地圖，智能變量施肥機可以在播種前期根據(jù)不同區(qū)域土壤的實際養(yǎng)分需求，控制肥料的施用量和種類。例如，某區(qū)域土壤缺氮，智能變量施肥機就可以根據(jù)預設的施肥方案，自動增加氮肥的施用量，從每畝80kg增加到100kg；而對于磷鉀含量充足的區(qū)域，可以減少相應肥料的施用量，從每畝60kg減少到40kg。在耕地環(huán)節(jié)，智能深松機可以根據(jù)預設的耕作深度，如25-30cm，自動調(diào)節(jié)耕作深度，打破犁底層，改善土壤通透性，提高土壤保水保肥能力。同時，智能深松機還可以根據(jù)土壤的緊實度進行變量耕作。例如，在土壤緊實度較高的區(qū)域增加耕作深度至30cm，在土壤較為疏松的區(qū)域減少耕作深度至25cm。除了上述應用，智能農(nóng)機還可以配合施用土壤改良劑，例如，根據(jù)土壤pH值，施用石灰等改良劑，調(diào)節(jié)土壤酸堿度pH值至6.0-7.0左右。2、播種技術在小麥播種中應用智能農(nóng)機，能夠徹底改變傳統(tǒng)的播種方式。以智能化播種機為例，智能播種機配備了高精度傳感器，可以實時監(jiān)測土壤濕度、溫度、肥力等關鍵參數(shù)，根據(jù)數(shù)據(jù)自動調(diào)整播種深度、播種量和施肥量。在土壤肥力較低的區(qū)域，智能播種機會自動增加施肥量，而在土壤肥力較高的區(qū)域則會相應減少施肥量，實現(xiàn)精準施肥，避免肥料浪費。通過精準施肥，將肥料利用率提高了15%-20%，同時減少了10%-15%的肥料使用量，降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本。智能播種機也可以實現(xiàn)變量播種，根據(jù)田間不同區(qū)域的土壤條件和作物生長需求，調(diào)整播種密度和播種量，實現(xiàn)差異播種。在土壤肥沃、水分充足的區(qū)域，適當降低播種密度，而在土壤貧瘠、水分較少的區(qū)域，適當提高播種密度，保證了小麥均勻生長。通過變量播種技術，也可以將平均產(chǎn)量提高5%-8%，同時節(jié)省3%-5%的種子用量。此外，智能播種機可以與自動駕駛拖拉機無縫對接，實現(xiàn)無人化或少人化播種作業(yè)。自動駕駛拖拉機通過GPS、北斗等導航系統(tǒng)，可以按照預設的路徑精準行駛。以T1054無人駕駛智能拖拉機為例，機器可進行±2.5cm高精度自動駕駛、自主規(guī)劃路徑、自動作業(yè)；厘米級的高精度作業(yè)，減少重耕、漏耕和重播、漏播，助力精準農(nóng)業(yè)；可自動調(diào)節(jié)耕深，轉(zhuǎn)彎時自動提升農(nóng)具，掉頭前后自動升降懸掛，支持一機多用。大田塊情況下，每天可以播種200畝以上的小麥。此外，智能播種機還可以與田間管理系統(tǒng)連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和遠程監(jiān)控。通過對播種數(shù)據(jù)的分析，可以及時發(fā)現(xiàn)問題并進行調(diào)整，優(yōu)化播種方案，提高小麥的出苗率和成活率。通過對播種數(shù)據(jù)的分析，將小麥的出苗率提高了3%-5%，也減少了缺苗斷壟現(xiàn)象。3、田間管理技術智能農(nóng)機在小麥田間管理中發(fā)揮的作用是十分關鍵的，涵蓋灌溉、除草、噴藥、監(jiān)測多個方面。智能灌溉系統(tǒng)集成了土壤濕度傳感器、自動控制機制和氣象數(shù)據(jù)分析，實現(xiàn)精準灌溉。以50畝小麥田為例，傳統(tǒng)漫灌方式每次灌溉用水量為每畝80m3，而智能灌溉系統(tǒng)通過精確控制，可以將每次灌溉用水量降低至每畝50m3，則每次灌溉可節(jié)約1500m3的用水量。在生長季，每日需要灌溉3次的情況下，智能灌溉系統(tǒng)可以節(jié)約用水量4500m3。同時，智能灌溉系統(tǒng)還能根據(jù)實時天氣數(shù)據(jù)調(diào)整灌溉計劃。系統(tǒng)可以根據(jù)未來24小時的降雨預測，自動推遲或取消原定的灌溉計劃，避免在雨天進行灌溉。機器人除草器和噴霧機利用傳感器和人工智能算法，實現(xiàn)了精準除草噴藥。以除草為例，人工除草每畝需要使用0.5kg除草劑，機器人除草器通過精準識別定位雜草，可以將每畝除草劑的使用量降低至0.2kg，在50畝的小麥田中，機器人除草器可以減少除草劑使用量15kg。精準噴藥還可以減少農(nóng)藥漂移流失，降低環(huán)境危害。此外，土壤和氣象傳感器構(gòu)成了小麥田間管理的“數(shù)據(jù)大腦”，實時監(jiān)測土壤濕度、溫度、pH值、營養(yǎng)成分含量以及環(huán)境溫度、濕度、降雨量和風速等關鍵數(shù)據(jù)。土壤傳感器可以實時監(jiān)測土壤氮含量，指導農(nóng)民進行精準施肥，避免過量施肥造成的氮肥流失和環(huán)境污染。傳統(tǒng)施肥方法每畝施用氮肥20kg，而基于土壤傳感器數(shù)據(jù)的精準施肥可以將氮肥施用量降低至每畝15kg，大幅減少了肥料投入。4、小麥收割技術智能農(nóng)機在小麥收割中的應用為農(nóng)民帶來了實實在在的效益。以往“面朝黃土背朝天”的繁重體力勞動正在被先進的科技力量所取代，自動駕駛的聯(lián)合收割機成為田間地頭的主角。在小麥收割中，智能收割機配備了北斗導航系統(tǒng)和毫米波雷達等傳感器，可以在廣袤的麥田中按照預設路線自動行駛，無需人工干預即可完成收割作業(yè)。智能收割機還能根據(jù)小麥的長勢和密度自動調(diào)節(jié)割臺高度和脫粒速度，減少糧食損失。以4LZ-9L聯(lián)合收割機為例，配備了自動駕駛系統(tǒng)的智能收割機的作業(yè)速度為3-9km/h，每小時可以收割10-15畝小麥，效率提升了30%-50%。此外，智能收割機還能實時監(jiān)測發(fā)動機轉(zhuǎn)速、油耗、糧倉容量等關鍵數(shù)據(jù)，通過無線網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂浦行?，方便遠程監(jiān)控管理。在夜間或惡劣天氣條件下，自動駕駛農(nóng)機也能正常作業(yè)，大大延長了作業(yè)時間，避免了因天氣原因造成的收割延誤和損失。傳統(tǒng)收割方式下，1000畝小麥需要10臺普通收割機連續(xù)工作10-14h才能完成，而使用10臺智能收割機則只需8-10h就能完成作業(yè)，節(jié)省了20%-40%的時間。此外，多臺智能農(nóng)機協(xié)同作業(yè)的集群模式，正在將“無人農(nóng)場”的藍圖變?yōu)楝F(xiàn)實。通過云平臺的調(diào)度和控制，多臺智能收割機可以組成“收割團隊”，在田間協(xié)同作業(yè)，實現(xiàn)無縫銜接，進行全覆蓋收割。例如，5臺智能收割機可以組成1個集群，每臺收割機負責200畝的區(qū)域，它們之間保持固定距離、速度，并根據(jù)實時情況調(diào)整作業(yè)路徑，確保不重疊、不遺漏。采用5臺智能收割機集群作業(yè)，依托平臺管理、大數(shù)據(jù)交互和人工智能算法分析，其作業(yè)效率相當于25臺普通收割機同時作業(yè)，相比于25臺普通收割機，可以節(jié)省駕駛員的人工成本、減少組織調(diào)度環(huán)節(jié)的人力時間成本、節(jié)約大量的燃油費用。5、病蟲害防治技術智能農(nóng)機在小麥病蟲害防治中的應用主要體現(xiàn)在病蟲害監(jiān)測預警、變量施藥技術以及無人化作業(yè)等方面。依托物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術，可以構(gòu)建小麥病蟲害監(jiān)測預警系統(tǒng)。在田間部署傳感器、攝像頭等設備，能夠?qū)崟r采集小麥生長環(huán)境數(shù)據(jù)、病蟲害圖像信息等，利用人工智能算法進行分析，快速識別病蟲害種類、發(fā)生程度和發(fā)展趨勢，及時發(fā)出預警信息。例如，通過安裝在田間的孢子捕捉器和氣象監(jiān)測站，可以實時監(jiān)測小麥條銹病病原菌孢子濃度、溫濕度、風速等數(shù)據(jù)，結(jié)合歷史數(shù)據(jù)，可以提前預測條銹病的發(fā)生和流行趨勢。配合具備變量施藥技術的智能農(nóng)機，可以根據(jù)小麥病蟲害發(fā)生情況控制農(nóng)藥施藥量。例如，搭載GPS定位系統(tǒng)和變量噴霧控制器的智能噴桿噴霧機，可以根據(jù)預先設定的處方圖或田間實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，自動調(diào)節(jié)噴霧量，實現(xiàn)對不同區(qū)域、不同病蟲害程度的精準施藥。以一臺每次可帶藥500L，作業(yè)20畝的噴桿噴霧機為例，在20畝小麥田中，有5畝發(fā)生輕度蚜蟲危害，需要噴灑低濃度農(nóng)藥，其余15畝未發(fā)生病蟲害，智能噴桿噴霧機可以根據(jù)預設程序，只對發(fā)生蚜蟲的5畝地進行噴藥，并根據(jù)蚜蟲發(fā)生程度調(diào)整噴藥量。同時，農(nóng)用無人駕駛航空器也實現(xiàn)了智能化作業(yè)。操作人員只需在地頭設置好飛行路線和噴藥參數(shù)，無人機即可自動完成大面積的植保作業(yè)，每天可進行植保作業(yè)500畝以上，大大提高了作業(yè)效率。此外，智能農(nóng)機還配備了數(shù)據(jù)采集和分析功能，可以記錄每次作業(yè)的噴藥量、作業(yè)面積、病蟲害發(fā)生情況等數(shù)據(jù)，并上傳至云平臺進行分析，為后續(xù)的病蟲害防治提供數(shù)據(jù)支持，形成病蟲害防治的閉環(huán)管理。例如，通過分析歷史病蟲害發(fā)生數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)和農(nóng)藥使用數(shù)據(jù)，可以優(yōu)化農(nóng)藥使用策略，提高防治效果。6、小麥加工、倉儲和運輸技術智能農(nóng)機在小麥加工、倉儲和運輸?shù)膽?，貫穿了從田間到餐桌的全過程。在小麥加工環(huán)節(jié)，智能化磨粉機械配備傳感器和人工智能算法，可實時監(jiān)測小麥的濕度、硬度等指標，自動調(diào)節(jié)碾磨參數(shù)，如輥距、碾壓速度等，控制小麥出粉率。例如，通過智能控制系統(tǒng)，可將出粉率提高2%-3%，損耗降低1%-2%。同時，磨粉機械還集成了圖像識別技術，可以自動識別并剔除病麥、雜質(zhì)等，保障小麥的質(zhì)量安全。在倉儲環(huán)節(jié)，智能化糧倉管理系統(tǒng)利用物聯(lián)網(wǎng)技術，實時監(jiān)測倉內(nèi)溫濕度、糧堆高度、蟲害情況等，并通過智能通風、控溫系統(tǒng)，自動調(diào)節(jié)倉內(nèi)環(huán)境，防止小麥霉變、蟲蛀等問題。例如，通過智能化的糧情監(jiān)測系統(tǒng)，可以將倉儲損耗降低1%-1.5%，同時，糧庫還應用了機器人巡檢技術，可以自動巡查糧倉，及時發(fā)現(xiàn)并處理異常情況，進一步保障糧食存儲安全。此外，基于大數(shù)據(jù)分析，智能倉儲系統(tǒng)還可以預測小麥的儲存壽命，優(yōu)化庫存管理，減少儲存成本。在運輸環(huán)節(jié)，智能化物流系統(tǒng)可以實現(xiàn)小麥運輸?shù)娜瘫O(jiān)控和調(diào)度，例如，通過GPS定位、RFID技術等，可以實時追蹤運輸車輛的位置、速度、狀態(tài)等信息，并根據(jù)路況、天氣等因素，智能規(guī)劃運輸路線，提高運輸效率，降低運輸成本，將運輸時間縮短10%-20%，運輸成本降低5%-10%。物流公司還利用區(qū)塊鏈技術，建立了小麥運輸?shù)乃菰大w系，保障小麥的來源可追溯，提高了食品安全水平。綜上所述，智能農(nóng)機在小麥機械化生產(chǎn)種植中的應用，正從單一環(huán)節(jié)的自動化向全程機械化、智能化方向發(fā)展，為解決農(nóng)村勞動力短缺、提高生產(chǎn)效率、保障糧食安全提供了有效