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本文導讀目錄：

1、國內外豐富多彩的智能化農(nóng)業(yè)裝備

2、國內外先進的大型農(nóng)業(yè)機械欣賞：拖拉機、耕作、播種機械

3、國內外先進的大型農(nóng)業(yè)機械欣賞：收獲機械

國內外豐富多彩的智能化農(nóng)業(yè)裝備 ♂

國內外豐富多彩的智能化農(nóng)業(yè)裝備

1、智能化的拖拉機

國外農(nóng)機多年的發(fā)展經(jīng)驗表明，采用智能化、自動化的作業(yè)方式是農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然趨勢，是發(fā)展高效節(jié)本農(nóng)業(yè)的有效途徑。世界農(nóng)業(yè)發(fā)達國家在采用了高度自動化的作業(yè)機械后不僅提高了工作效率，降低了作業(yè)成本，而且還提高了其農(nóng)產(chǎn)品在國際市場上的數(shù)量和價格優(yōu)勢。拖拉機等自走式動力機械在行走、操控、人機工程等方面實現(xiàn)了智能化。

利用GPS自動導航、圖像識別技術、計算機總線通迅技術等，大大提高機器的操控性能；通過優(yōu)化設計駕駛室、駕駛座、方向動力控制、空調裝置等減輕機手的勞動強度，提高操作的舒適性，實現(xiàn)農(nóng)機系統(tǒng)內按鈕操作。

加大控制系統(tǒng)的科技含量，使機手通過儀表裝置就可以隨時了解農(nóng)機的生產(chǎn)、安全等技術指標和使用狀態(tài)，從而使農(nóng)機產(chǎn)品發(fā)揮出最大效能。

綜合應用信息技術、先進加工工藝，在拖拉機產(chǎn)品上，應用計算機及全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS、北斗衛(wèi)星導航）、地理信息系統(tǒng)（GIS）、衛(wèi)星遙感系統(tǒng)（RS），高精度的機、電、液（氣）一體化等與拖拉機產(chǎn)品的有機結合，提高作業(yè)效率，降低消耗。

駕駛室內的計算機，具有統(tǒng)一設計的標準接口，與不同的農(nóng)機具配套使用；智能化的動力機安裝信息顯示終端，操作者可任意選擇菜單中顯示的機組不同終端信息，調用數(shù)據(jù)庫信息；通過顯示的數(shù)據(jù)、圖形、語音等多謀體信息，實現(xiàn)多種方式，使作業(yè)更輕松、高效、高質量。美國已應用的激光導航拖拉機，能夠精確測定拖拉機所在的位置及行走方向，誤差不超過25cm。

國內的一拖、福田等農(nóng)機巨頭，研發(fā)智能化拖拉機表現(xiàn)不凡。如東方紅X-804拖拉機安裝載波相位差分全球定位系統(tǒng)（DGPS）自動導航控制系統(tǒng)，使該拖拉機的自動化、智能化水平大大提高，實現(xiàn)了無人駕駛作業(yè)。

目前國產(chǎn)的多款智能化大功率拖拉機，有的已完成田間作業(yè)考核，有的已具備實際應用性能。國產(chǎn)自動導航技術產(chǎn)品在新疆維吾爾自治區(qū)、黑龍江、內蒙古、上海等地應用，通過了成果鑒定，與福田雷沃國際重工股份有限公司合作已開始批量生產(chǎn)。自動導航產(chǎn)品突破了農(nóng)機自動導航關鍵技術，研發(fā)了國產(chǎn)化農(nóng)機自動導航產(chǎn)品并應用轉化；研制了基于電機和電液控制的自動轉向驅動裝置，開發(fā)了國產(chǎn)化農(nóng)機自動導航產(chǎn)品，田間作業(yè)導航和直線跟蹤精度控制在5cm以內，性能指標達到了國際先進水平；農(nóng)機自動導航技術產(chǎn)品的研發(fā)，打破了國外同類產(chǎn)品的壟斷，并比其價格降低了1/3。

2、智能化耕耘播種施肥機械

能自動根據(jù)作業(yè)田塊的土壤墑情、生產(chǎn)能力等即期條件變化，精確調控播種機的播種量、開溝深度、施肥量等作業(yè)參數(shù)。如美國生產(chǎn)的ACCU-PLANT播種控制軟件，安裝在各種播種機上。通過該系統(tǒng)調控播種機上的播種計量器，實現(xiàn)不同地塊的播種量自動調整。

為了實現(xiàn)復式作業(yè)，部分條播機還加裝了同時完成撒施肥料、殺蟲劑、除草劑的裝置，并將這些裝置的驅動機構與播種機計量裝置互聯(lián)互通，實現(xiàn)施肥、施藥與播種量大小的同步智能化控制。

國內已研制并應用基于GPS或北斗定位導航的智能化變量播種、施肥、旋耕復式作業(yè)機具。使用表明，這種智能化機具可一次完成耕整地、播種、施肥等多種功能。適用于小麥、大豆、油菜等多種作物，操作簡單，通過電腦顯示屏設置和調控機具作業(yè)參數(shù)。作業(yè)效率、質量明顯提高，達到節(jié)約種、肥、藥和節(jié)能降耗之目的。

山東省農(nóng)機院、福田雷沃重工等研制的2BYFZ-4智能型玉米精量播種施肥機，采用自主研發(fā)的種、肥專用傳感器，具有種子和肥料檢測與自動補種、補肥、自動疏通裝置，以及基于CAN總線專用控制器與觸控軟件系統(tǒng)。前者完成已播種數(shù)、重播數(shù)、漏播數(shù)的計量，以及缺種、堵塞故障報警、自動化補種；后者能實現(xiàn)株距與施肥量的電動無級調節(jié)。

農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機械化研究所研制成功的2BDZQ-33800型國內首臺33行大型智能化氣力集排式水稻直播機。該裝備采用折疊式機架，作業(yè)幅寬8m，作業(yè)速度可達10km/h，作業(yè)效率75~100畝/h，播種作業(yè)僅由機手1人即可完成，可滿足大型農(nóng)場及其他規(guī)?；N植主體的高效作業(yè)要求。該裝備填補了國內大型氣力式智能化水稻直播技術空白，研發(fā)的基于電驅控制的氣力集排系統(tǒng)采用“集中排種+氣流均勻分配”技術方案，可實現(xiàn)“一器33行”作業(yè)，排種效率高，利用電驅控制系統(tǒng)替代地輪驅動，極大簡化播種機結構，使可靠性得到提高；通過控制系統(tǒng)調整排種部件轉速，實現(xiàn)了播量的精確調整，有效解決了現(xiàn)有機械槽輪式播種機播量一致性難以保證的難題；裝備的智能化程度較高，利用研發(fā)的智能化控制系統(tǒng)，機手在駕駛室內即可進行播量調整、排種器開關等常規(guī)操作，操作方便快捷。同時，采用集中式大容量種箱，可明顯降低寬幅播種機種箱長度，配合機械化裝種，可有效減少田間種肥搬運、裝卸時間，從而提高作業(yè)效率。

田間試驗表明，2BDZQ-33800型寬幅折疊式水稻直播機的各項播種性能指標均已達到國標要求，播量可根據(jù)預設值實現(xiàn)精確調節(jié)，與現(xiàn)有寬幅機械槽輪式水稻直播機相比，省工2人以上，作業(yè)效率明顯提升。

3、智能化灌溉機械

灌溉機械智能化后，可以大量節(jié)約灌溉用水，且省工省時。如美國瓦爾蒙與ABS兩家公司合作開發(fā)的智能化紅外濕度計，安裝于農(nóng)田灌溉系統(tǒng)后，每6s讀取一次植物葉面濕度，當濕度不足時，灌溉系統(tǒng)會及時通過電腦控制發(fā)出指令向農(nóng)田灌水；節(jié)水灌溉機械的智能化處世界一流的以色列，在平移式噴灌機具上加裝GPS定位系統(tǒng)，結合存放于地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)農(nóng)作物的變量灌溉。目前，田間管理環(huán)節(jié)已實現(xiàn)灌水、施肥、施藥同步的一體化智能化作業(yè)。

我國將機載電腦與分布于田間的各種傳感器，如土壤水吸力、管道水壓力、流量、空氣溫（濕）度、降雨量、太陽輻射量、氣壓等傳感器互聯(lián)互通，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集自動化。對采集的信息數(shù)據(jù)進行即時分析，就此作為確定精確的灌溉時間和最隹灌水量的依據(jù)；還可根據(jù)決策結果對灌溉設備進行自動化控制與監(jiān)測，實現(xiàn)了灌溉作業(yè)智能化。

4、智能化施藥機械

發(fā)達國家采用大型懸掛式或牽引式噴桿噴霧機，噴幅達18~34m，藥箱容量為400~3000L，作業(yè)速度達8~10km/h，配套拖拉機功率在5.88~73.5kw。各種大型植保機械都是機、電、液一體化的復雜系統(tǒng)，設計完善，制作精美，工作安全可靠，操作方便。

采用機電一體化技術，電子控制系統(tǒng)顯示機組前進速度、噴桿傾斜度、噴量、壓力、噴灑面積和藥箱藥液量等。

通過面板操作，控制和調整系統(tǒng)壓力、單位面積噴液量及多路噴桿的噴霧作業(yè)等。系統(tǒng)依據(jù)機組前進速度自動調節(jié)單位時間噴灑量，依據(jù)施藥對象和環(huán)境嚴格控制施藥量和霧粒直徑大小?？刂葡到y(tǒng)與個人計算機相連，可配置GPS系統(tǒng)，實現(xiàn)精準、精量施藥。

德國推出一種莠草識別噴霧機，作業(yè)時能借助專門的傳感器來區(qū)分莊稼和雜草，農(nóng)藥只噴向雜草，使莊稼免受藥害。其農(nóng)藥施用量只有傳統(tǒng)機具的10%或者更低；俄羅斯研制的果園對靶噴霧機，采取超聲波測定樹冠位置，實現(xiàn)對果樹樹冠的噴霧，基本消除了農(nóng)藥噴到非靶標植物上的可能性，節(jié)省農(nóng)藥達50%，生產(chǎn)率提高20%，且無藥害之虞。

我國對自動對靶噴霧技術等識別性變量噴藥進行了長時間的深入研究，并已開發(fā)出相應機具應用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。如將紅外探測技術、自動控制技術應用于噴霧機上，研制出果園自動對靶噴霧機，較好地解決了現(xiàn)行果園病蟲害防治問題，大大提高了農(nóng)藥利用率，減輕甚至消除了藥害，解決了環(huán)境污染問題。約翰迪爾4630自走式噴霧機在中國本土生產(chǎn)，已廣泛應用于國內玉米、棉花、高粱、甘蔗等高稈作物的精準植保作業(yè)，表現(xiàn)非凡。

5、智能化收獲機械

聯(lián)合收割機裝備各種傳感器和GPS定位系統(tǒng)，在收獲作業(yè)的同時，可實時測定谷物的含水率、小區(qū)產(chǎn)量、含雜率等多種技術參數(shù)，形成作物產(chǎn)量圖，為農(nóng)作物處理提供技術支撐。農(nóng)場主則可根據(jù)這些技術信息決定下季作物種植計劃，以及種子、農(nóng)藥、化肥在不同小區(qū)的施用量。日本研制的自動控制半喂入聯(lián)收機，其作業(yè)速度自動裝置可利用發(fā)動機的轉速檢測行進速度、收割狀態(tài)，通過無級變速機構，實現(xiàn)作業(yè)速度的自動化控制。當喂入量過大時，作業(yè)速度會自動變慢，使機器始終處于最隹工作狀態(tài)。

智能化收獲機械也是我國研發(fā)重點。國內第1臺GPS收獲機已經(jīng)在福田重工誕生。國產(chǎn)10kg/s大喂入量智能化谷物聯(lián)合收割機由中國農(nóng)機院研制成功，憑借其自動化、智能化控制等先進技術，一舉打破了國外巨頭的技術和市場“雙壟斷”，可用于水稻、小麥、大豆等糧食作物的收獲。福田雷沃重工研發(fā)的基于GPS或北斗定位系統(tǒng)的精準農(nóng)業(yè)遠程信息化服務系統(tǒng)，能夠對收割機進行遠程故障實時診斷，并能指導維修作業(yè)，使機器的使用效率和可靠性大大提高。

6、智能化設施農(nóng)業(yè)裝備

西方發(fā)達國家設施農(nóng)業(yè)的機械化、自動化水平高。設施內部環(huán)境因素（如溫度、濕度、光照度、一氧化碳濃度等)的調控由過去單因子控制向利用環(huán)境計算機多因子動態(tài)控制系統(tǒng)發(fā)展。發(fā)達國家的溫室作物栽培，實現(xiàn)了播種、育苗、定植、管理、收獲、包裝、運輸?shù)茸鳂I(yè)機械化和自動化。

荷蘭一花木公司的8000m2盆花栽培從播種、育苗到定植、管理等作業(yè)只用了3個工人，年產(chǎn)30萬盆花，產(chǎn)值達180萬美元。

美國開發(fā)了移苗作業(yè)機器人，可將作物幼苗從穴盤中轉栽到苗床上。

日本已成功開發(fā)計算機控制的營養(yǎng)液配制和供給的閉路循環(huán)系統(tǒng)，推動了無土栽培的迅猛發(fā)展。設施農(nóng)業(yè)中的植物工廠，完全擺脫了自然環(huán)境對植物生長的影響，其產(chǎn)量是常規(guī)栽培的上百倍。

以色列ELDAR-GAL公司研制的能同時采集數(shù)十個植物生理和環(huán)境信息的監(jiān)測儀，通過與專家系統(tǒng)結合實現(xiàn)對植物環(huán)境的精確調控。

我國圍繞“設施農(nóng)業(yè)植物生理生態(tài)檢測和環(huán)境調控系統(tǒng)”、“溫室設施配套作業(yè)技術裝備”、“設施農(nóng)業(yè)嫁接、移栽自動化技術裝備”等方面開展了研究和攻關。開發(fā)研制出植物生理生態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)和基于互聯(lián)網(wǎng)的溫室環(huán)境智能化調控系統(tǒng)、移動式無土栽培基質消毒與營養(yǎng)液循環(huán)再利用技術裝備、土壤消毒設備、溫室精確育苗與移植設備、嫁接用大粒種子定向播種機、自動化嫁接復式作業(yè)裝備和自動化幼苗移缽裝備等。自動測量、環(huán)境控制和計算機程序化技術已在設施農(nóng)業(yè)領域得到應用推廣，從而促進了設施農(nóng)業(yè)高新技術的興起與發(fā)展。利用電腦技術、傳感器技術、通訊技術，研制了溫室環(huán)境監(jiān)測和自動控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了溫室內氣候和土壤參數(shù)的自動監(jiān)測，對溫室內設備進行優(yōu)化、自動化控制運行，如開窗、加溫、降溫、加濕、補充光照、二氧化碳補氣、灌溉施肥、環(huán)流通氣等。利用物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等先進技術，實現(xiàn)遠程自動化控制。

7、農(nóng)業(yè)機器人

隨著電子技術和計算機技術的發(fā)展，誕生于美國的智能機器人技術正越來越被世界各國所重視，在許多領域得到了廣泛的應用。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，由于易對植被造成損害、易污染環(huán)境等原因，傳統(tǒng)的機械通常存在著這樣或那樣的缺點。

為了解決這個問題，國內外都在進行農(nóng)業(yè)機器人的研究。智能化和自動化技術的長足進展，為應用于非結構化環(huán)境的農(nóng)業(yè)機器人開發(fā)打下了堅實的理論基礎，如近幾年出現(xiàn)的耕耘機器人、嫁接機器人、農(nóng)藥噴灑機器人、瓜果采摘機器人、溫室管理機器人等。

使用農(nóng)業(yè)機器人可以提高勞動生產(chǎn)率，解決勞動力的不足，改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境，防止農(nóng)藥、化肥等對人體的傷害，提高作業(yè)質量。農(nóng)業(yè)機器人相對于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)機械能夠更好地適應生物技術的新發(fā)展，農(nóng)業(yè)機器人的問世，改變了傳統(tǒng)的勞動方式，改善了農(nóng)民的生活勞動狀態(tài)。

近年來，國內農(nóng)業(yè)機器人研發(fā)取得重大突破。如國家農(nóng)業(yè)信息化工程技術研究中心環(huán)境控制部門與華南農(nóng)業(yè)大學聯(lián)合研發(fā)的氣力旋轉自動嫁接機，該機主要以西瓜、黃瓜、甜瓜為嫁接對象，嫁接生產(chǎn)率達450株/h以上：嫁接成功率90％以上；

由東北農(nóng)業(yè)大學研制的2JC-350型插接式自動嫁接機，結構簡單、成本低，操作方便，生產(chǎn)率為350株/h。經(jīng)改進后生產(chǎn)率已達500株/h。由于采用插接法進行機械嫁接，不需嫁接夾等夾持物。適用黃瓜、甜瓜和西瓜的嫁接作業(yè)，嫁接成功率達93％。

上海帥耀諾機械科技公司SOP-TJ800 型蔬菜嫁接機。適合于西瓜、黃瓜、甜瓜、茄子、辣椒、西紅柿等作物的嫁接作業(yè)。秧苗旋切方式作業(yè)，切削質量好。需2人上苗操作，生產(chǎn)效率：800株/h，嫁接成功率：98% 。由天津市農(nóng)機研究所和天津市靜?？h興盛機械有限公司共同研制的便攜式蔬菜自動嫁接機，采用的負壓吸附固定系統(tǒng)、電磁鐵為動力的旋轉切削系統(tǒng)、嫁接苗墊板系統(tǒng)和砧木壓葉等結構設計獨特，實現(xiàn)了固定苗卻不傷苗、不脫落，快速切苗、傷口污染少，將生長點完全切下且不切傷子葉，屬國內首創(chuàng)。機具能滿足黃瓜嫁接的農(nóng)藝要求，可減輕農(nóng)民勞動強度，為蔬菜生產(chǎn)機械化提供了一種先進實用的生產(chǎn)機具。

國內外先進的大型農(nóng)業(yè)機械欣賞：拖拉機、耕作、播種機械 ♂

國內外先進的大型農(nóng)業(yè)機械欣賞：拖拉機、耕作、播種機械

大田農(nóng)業(yè)機械主要按耕、耙、播、管、收來分類。收獲機械種類比較繁多，很有意思。（圖片來自網(wǎng)絡）

一、拖拉機

拖拉機作為大部分非自走式農(nóng)業(yè)機械的動力來源，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中極其重要。國內外比較著名的大型農(nóng)業(yè)機械公司基本都生產(chǎn)拖拉機。國內的一般是200馬力以下的；比如一拖和雷沃。國外的有功率600馬力的，John Deere、CASE、紐荷蘭、蘭博基尼等。

二、耕作機械

1 犁耕

鏵式犁一直變化不大，只是動力有畜力，蒸汽機，到拖拉機不斷變化。雷肯（LEMKEN）做犁比較專業(yè)。

圓盤犁

2 深松機 

長期耕作會使耕作層和底層土壤形成一層5-8cm的密實的犁底層，如下圖中25cm左右。

犁底層會阻礙降水入滲，作物根系生長等，造成水土流失，易旱，易倒伏等問題。如下圖。

但是如果把地全深翻，能源消耗太大，也會水土流失。所以要深松，剖面圖如下

深松機如下。深松一般是30cm-45cm，對拖拉機功率需求比較大。

三、播種機械

播種機械，我目前認為主要有三種，播種子的，播塊根，移栽。

1 播種子機械

基本上是一致的，不同的農(nóng)作物的播種機主要是排種器不一樣。

2 播塊根（土豆為代表）

3 移栽機

比較有代表性的是插秧機。

來源：知乎，本文已取得作者授權。

國內外先進的大型農(nóng)業(yè)機械欣賞：收獲機械 ♂

國內外先進的大型農(nóng)業(yè)機械欣賞：收獲機械

收獲機械

1 地上農(nóng)作物收獲

大家見的最多的應該是小麥的聯(lián)合收獲機，其實水稻、葵花（瓜子）、芝麻、大豆等的收獲也類似，只是割臺差別比較大。玉米的收獲相比差異大些。棉花的收獲和上述的基本都不一致。地上莖類作物的收獲，有甘蔗等的收獲。
（1）小麥的聯(lián)合收獲：目前我國市場主流機型喂入量為6～7 kg/s，國外的則10～11 kg/s

（2）水稻收獲，由于水稻收獲時含水量相對較大，脫粒的要求功率相對較大，所以一般割臺會相比小麥的小很多，而且由于田地含水量很大，有很多是履帶式的。

（3）玉米收獲，有兩種，一種是青儲用來作飼料，一種是收玉米粒的。玉米籽粒收獲：在玉米種植模式上，國外采用密植，收獲時采用籽粒收獲機，因此，同樣面積的玉米所產(chǎn)生的經(jīng)濟效益是我國的2～3倍。青儲玉米收獲：與籽粒玉米收獲機不同之處在于，秸稈回收裝置是其核心裝置。

（4）向日葵收獲，我們去東北實習時，據(jù)說當?shù)氐挠涂侵苯訉⑿←湹氖斋@機的割臺調整下。

（5）芝麻收獲：芝麻的主產(chǎn)區(qū)主要在黃河及長江中下游各省，其中河南省產(chǎn)量最大，占全國總產(chǎn)量的30%。由于芝麻的收割工藝比較復雜，目前國內尚沒有成熟的技術實現(xiàn)。而在美國則已經(jīng)實現(xiàn)了芝麻的聯(lián)合收割。

（6）大豆收獲：收獲大豆也可以采用小麥或水稻收割機，將割臺高度降低即可。不過最好的是配備大豆專用割臺。

（7）棉花收獲：圖中為圓形模塊采棉機，采棉機用保護薄膜把棉花包起來，避免后期堆放壓塊帶來的二次污染，且在采棉過程中，機器無需停下來。

（8）甘蔗收獲，收獲的是莖，主要用來制糖。甘蔗收獲機近兩年在我國開始普及，目前廣東、廣西等甘蔗主產(chǎn)區(qū)已將其列入補貼目錄。

（9）圈心菜收獲，生菜收獲：這種機械嘛，也沒什么好說的，在我國基本還是空白。

2 地下作物的收獲

地下作物主要是塊根塊莖的作物，比如馬鈴薯，蘿卜，蒜、花生等，收獲方式有分段的也有聯(lián)合的。
（1）土豆收獲：目前，在我國已有一些企業(yè)開始生產(chǎn)適合我國的小型馬鈴薯收獲機器，但都尚還處于起步階段。

（2）胡蘿卜收獲：胡蘿卜收獲一般分為自走式和分段式收獲，20世紀90年代，日本久保田研制成功小型自走式胡蘿卜收獲機，并引進我國，但由于我國土質較粘，易出現(xiàn)對行不準的現(xiàn)象，因此，目前還沒有適合我國環(huán)境的胡蘿卜收獲機。

（3）花生收獲，剛從地下翻出的花生不好將果實從植株上脫掉，而且晾曬后對花生沒有損失。見到的一般是分段收獲，即先將花生翻出，晾曬后再收獲

（4）洋蔥收獲，可能種植面積較小，大型機械不多。和花生的收獲很像。在洋蔥生產(chǎn)的主產(chǎn)區(qū)，如甘肅省的河西走廊地區(qū)，采用機械方式收獲洋蔥。但存在生產(chǎn)率低、破損率高的現(xiàn)象，因此，洋蔥收獲機械在我國還不夠成熟。