农业机械化：绪论

农业机械化农业机械化 农业机械化农业机械化主要内容主要内容农业机械的作业特点农业机械的作业特点农业机械化在农业生产中的作用农业机械化在农业生产中的作用国内外农业机械化发展现状与趋势国内外农业机械化发展现状与趋势一、农业机械的作业特点一、农业机械的作业特点1.工作对象复杂工作对象复杂农业机械的工作对象为生物及与生物活动有关的环境农业机械的工作对象为生物及与生物活动有关的环境条件条件土壤、水、肥料、气候等土壤、水、肥料、气候等这些因素由于区域、作物类别、种类、自然条件和这些因素由于区域、作物类别、种类、自然条件和栽培制度的不同变化较大，这就要求农业机械应具有较栽培制度的不同变化较大，这就要求农业机械应具有较强的适应性强的适应性农业生产具有很强的季节性，往往是在时间比较农业生产具有很强的季节性，往往是在时间比较集中的高强度条件下进行作业，这就需要农业机械集中的高强度条件下进行作业，这就需要农业机械具有较高的可靠性和生产率具有较高的可靠性和生产率2.季节性强季节性强一、农业机械的作业特点一、农业机械的作业特点许多农业机械是在田间、露天地和高速行走状态下工许多农业机械是在田间、露天地和高速行走状态下工作，农业机械必须有较高的产品质量和管理水平。

作，农业机械必须有较高的产品质量和管理水平3.工作环境条件差工作环境条件差一、农业机械的作业特点一、农业机械的作业特点二、农业机械化在农业生产中的作用二、农业机械化在农业生产中的作用p提高劳动生产率提高劳动生产率 p促进增产措施的实施与发展促进增产措施的实施与发展p争取时间，不违农时争取时间，不违农时p改善劳动条件改善劳动条件 广义农业机械化通常是指农、林、牧、副、渔各部门生产过程全部实现机械化，又称全方位农业机械化田间作业机械田间作业机械场上作业机械场上作业机械农副产品加工机械农副产品加工机械 林业机械林业机械 渔业机械渔业机械 牧草机械牧草机械、蓄禽饲养机械、蓄禽饲养机械 饲料加工机械饲料加工机械 农田基本建设机械等农田基本建设机械等 广义广义田间作业机械田间作业机械耕整地机械耕整地机械播种机械播种机械种植机械种植机械收获机械收获机械施肥机械施肥机械施肥机械施肥机械施肥机械施肥机械排灌机械排灌机械植保机械植保机械植保机械植保机械牧草机械牧草机械、蓄禽饲养机械、蓄禽饲养机械 蓄禽饲养机械蓄禽饲养机械林业机械畜牧生产机械狭义农业机械化通常是指种植业（大田作业）生产过程中某个作业环节的农业机械化。

粮食生产中耕管理耕地作业整地作业灌溉作业播种施肥收获作业植保作业国内情况国内情况 中国是从解放后开始发展自己的农机化事业的，中国是从解放后开始发展自己的农机化事业的，虽然经历了许多的风风雨雨，但还是取得了较大的虽然经历了许多的风风雨雨，但还是取得了较大的发展，由于中国地域辽阔，经济发展不平衡，农机发展，由于中国地域辽阔，经济发展不平衡，农机化水平差别较大，农机总动力与发达国家几乎相当，化水平差别较大，农机总动力与发达国家几乎相当，但农机具数量、质量、种类、性能等硬件指标与发但农机具数量、质量、种类、性能等硬件指标与发达国家存在较大的差距，机械化程度系数平均为达国家存在较大的差距，机械化程度系数平均为0.3左右，整体水平相当于美国上世纪左右，整体水平相当于美国上世纪50年代后期水平，年代后期水平，处于现代农业的初级阶段，农机化事业任重而道远处于现代农业的初级阶段，农机化事业任重而道远国内外农业机械化发展现状与趋势国内外农业机械化发展现状与趋势装备水平：装备水平：2012年农机总动力达到年农机总动力达到8.98亿千瓦，比亿千瓦，比1949年增加了年增加了1万倍高性能、大功率的田间作业动力机械和配套机具快速增长，万倍。

高性能、大功率的田间作业动力机械和配套机具快速增长，农机装备结构进一步优化农机装备结构进一步优化中国农业机械化现状农用总动力：9亿千瓦柴油机拖拉机电动机拖拉机总保有量：3000万台中国农业机械化现状联合收获机总保有量：30万台中国农业机械化现状作业水平：作业水平：2009年耕种收综合机械化水平达到年耕种收综合机械化水平达到49.1%，年均提高，年均提高3个百分点小麦生产已经基本实现了全程机械化，水稻、玉米生个百分点小麦生产已经基本实现了全程机械化，水稻、玉米生产机械化快速推进，畜牧业、渔业、林果业、农产品加工业和设产机械化快速推进，畜牧业、渔业、林果业、农产品加工业和设施农业等领域的机械化全面发展施农业等领域的机械化全面发展中国农业机械化现状中国农业机械化现状机耕率：80%中国农业机械化现状中国农业机械化现状机播率：40%中国农业机械化现状中国农业机械化现状机收率：30%未来中国的农机化发展趋势从宏观上看要未来中国的农机化发展趋势从宏观上看要与世界发展同步，但微观工作难度较大，基本机与世界发展同步，但微观工作难度较大，基本机械化是我们的近期目标，全方位农机化及局部领械化是我们的近期目标，全方位农机化及局部领域内的以机械、电子、信息等为依托的与生物工域内的以机械、电子、信息等为依托的与生物工程相结合的精确农业机械化则是中国农机化发展程相结合的精确农业机械化则是中国农机化发展的远期目标。

的远期目标中国农业机械化发展趋势中国农业机械化发展趋势Guidelines 2“十二五”期间粮食产量稳定在1万亿斤以上的目标不变，当前扩大粳稻生产能力，提高粳稻生产机械化水平是摆在我们面前的紧迫任务今后五年，粮食生产对农业机械化的需求将保持刚性增长趋势，粮食作物耕、种、收类机械，特别是田间管理机械需求不减，特别是田间管理机械需求不减，水稻、玉米和马铃薯生产机械化发展空间巨大我国农业劳动力结构性短缺的矛盾日益突出，迫切需要用机械化来改造传统农业生产应对气候异常、各种农业自然灾害和“三夏”、“三秋”抢收抢种，离不开农业机械机械化程度已成为影响农民种植意愿的因素之一发展粮食生产，对农业机械化的依赖程度越来越大发展粮食生产，对农业机械化的依赖程度越来越大 1农业劳动力大量转移，对农业机械化的需求越来越迫切农业劳动力大量转移，对农业机械化的需求越来越迫切 2耕地向种粮大户、农机大户转移趋势明显，农业生产呈现规模化、集约化、产业化、标准化的发展趋势，对大中型农机作业需求旺盛 国家政策扶持力度增加，购机补贴政策实施，对农业机械化发展的市场导向作用越来越强烈，农民购买农业机械的愿望强烈为农业机械化加速发展提供了强大动力农业经营机制的创新，为农业机械化搭建了越来越广阔的发展平台农业经营机制的创新，为农业机械化搭建了越来越广阔的发展平台 3国家政策扶持力度增加，对农业机械化发展的导向作用越来越强烈国家政策扶持力度增加，对农业机械化发展的导向作用越来越强烈 4n生态农业和农业可持续发展所需技术与装备将有生态农业和农业可持续发展所需技术与装备将有迅速发展迅速发展n粮食和经济作物等生产全过程机械化、自动化水粮食和经济作物等生产全过程机械化、自动化水平将进一步提高平将进一步提高n农业机械化技术向大力推进农业和农村经济结构农业机械化技术向大力推进农业和农村经济结构的战略性调整发展的战略性调整发展n广泛应用高新技术，提高农业机械产品技术含量广泛应用高新技术，提高农业机械产品技术含量n适应经济全球化需要，建立和完善农业机械标准适应经济全球化需要，建立和完善农业机械标准化技术体系化技术体系 发展趋势发展趋势加强耕地资源加强耕地资源的保护的保护加强对水资源加强对水资源的合理开发的合理开发和有效利用和有效利用努力改善农业生态努力改善农业生态环境，防治农业环环境，防治农业环境污染境污染生生态农业态农业1321.生态农业和农业可持续发展所需技术与装备将有迅速发展生态农业和农业可持续发展所需技术与装备将有迅速发展 农业保护性耕作机械：农业保护性耕作机械：耕种联合作业机械、少耕免耕机械等有机农业机械设备：有机农业机械设备：有机肥生产与施用机械、生物农药与施药机等 保护性耕作免耕播种机变量施肥机有机肥加工成套设备1.生态农业和农业可持续发展所需技术与装备将有迅速发展生态农业和农业可持续发展所需技术与装备将有迅速发展 提高水、肥料、农药利用率的技术与装备：提高水、肥料、农药利用率的技术与装备：化肥高效施肥技术与机械、环境友好型植保机械等农业废弃物处理与利用技术与装备：农业废弃物处理与利用技术与装备：作物秸秆综合利用技术与机械、畜禽类便无害化处理与综合利用技术与装备、农产品加工过程中的废弃物综合利用与无害化处理技术与装备等 高效自动施肥机秸秆发酵翻堆机1.生态农业和农业可持续发展所需技术与装备将有迅速发展生态农业和农业可持续发展所需技术与装备将有迅速发展 水资源保护和节约利用：水资源保护和节约利用：农村污水的综合治理技术、节水农业技术与装备等草原改良与人工草场建设工程技术草原改良与人工草场建设工程技术生物灾害综合防治技术生物灾害综合防治技术农用航空技术农用航空技术 1.生态农业和农业可持续发展所需技术与装备将有迅速发展生态农业和农业可持续发展所需技术与装备将有迅速发展 节水灌溉设施节水灌溉设施2.粮食和经济作物等生产全过程机械化、自动化水平粮食和经济作物等生产全过程机械化、自动化水平将进一步提高将进一步提高 我国继小麦基本实现生产过程机械化之后，向南方稻我国继小麦基本实现生产过程机械化之后，向南方稻谷主产区的稻谷生产机械化，北方玉米、大豆主产区谷主产区的稻谷生产机械化，北方玉米、大豆主产区的玉米、大豆生产机械化和具有经济作物优势的部分的玉米、大豆生产机械化和具有经济作物优势的部分经济作物生产机械化发展，尤其要抓好经济作物生产机械化发展，尤其要抓好种、收、烘干种、收、烘干、加工等机械化环节的重点实破、加工等机械化环节的重点实破，为发挥粮食和经济，为发挥粮食和经济作物生产优势，提高单产，优化品质，减少消耗，降作物生产优势，提高单产，优化品质，减少消耗，降低成本，提高农业劳动生产率和产品竞争力，提供农低成本，提高农业劳动生产率和产品竞争力，提供农业机械化技术支撑业机械化技术支撑广联4LZ-1.5全喂入收割机广联3WG系列微耕机井关乘座式插秧机广联回热热泵干燥机2.粮食和经济作物等生产全过程机械化、自动化水平粮食和经济作物等生产全过程机械化、自动化水平将进一步提高将进一步提高 3.农业机械化技术向大力推进农业和农村经济结构的农业机械化技术向大力推进农业和农村经济结构的战略性调整发展战略性调整发展 全面提高农产品质量，加快发展畜牧业，大力发展农产品加工业、设施农业，调整农业布局，拓展农民就业空间，是新阶段我国农业结构调整的主要任务，农业机械化技术将向推进农业结构调整方向发展 畜牧业集约化、规模化、现代化技术畜牧业集约化、规模化、现代化技术 农产品加工技术农产品加工技术 设施农业技术装备、作物工厂设施农业技术装备、作物工厂工厂化养猪设备板栗加工成套设备3.农业机械化技术向大力推进农业和农村经济结构的农业机械化技术向大力推进农业和农村经济结构的战略性调整发展战略性调整发展 ISOBUS-communicationDGPS-receiverTractor-ECUImplementindicatorSensors/implementsISOBUS-terminalData-logger高效、精准的农业机械加快发展，如GPS引导下的耕作、收获机械，高价值蔬菜、瓜果收获机器人等，更广泛融合现代液压技术、仪器与控制技术、现代微电子技术和信息技术、航空技术，向智能化、机电一体化方向快速发展4.广泛应用高新技术，提高农业机械产品技术含量广泛应用高新技术，提高农业机械产品技术含量 机载、便携式田间土壤数测试传感器机载、便携式田间土壤数测试传感器4.广泛应用高新技术，提高农业机械产品技术含量广泛应用高新技术，提高农业机械产品技术含量 4.广泛应用高新技术，提高农业机械产品技术含量广泛应用高新技术，提高农业机械产品技术含量 农业机械的设计、制造、销售与售后服务将广泛应用计算机辅助技术，如CAD、CAM、CAPP、CAT及计算机辅助管理技术等。

此外，在农业机械制造中，加工中心、加工与喷漆机器人、焊接机器人等将广泛应用，农业机械的制造质量与可靠性也将进一步提高卧式加工中心卧式加工中心 美国为代表的西方发达国家早在上个世纪美国为代表的西方发达国家早在上个世纪60年代就已经基本上实现了农业机械化，年代就已经基本上实现了农业机械化，70年代年代初实现了全方位机械化，并逐步被自动化所取代初实现了全方位机械化，并逐步被自动化所取代国外情况国外情况农业现代化的目标农业现代化的目标精确农业精确农业特点之一：全方位实现农业机械化并向自动化方向发展；特点之二：大马力拖拉机迅速发展，高宽幅作业机具普遍应用最大拖拉机动力为650马力，最大工作幅宽的播种机为120行，植保机具100米，最大率为31铧最大工作幅宽的联合收获机为9米，大大提高了劳动生产率；发达国家农业机械化现状折腰转向式拖拉机可实现较小的转弯半径特点之三：高新技术的快速应用，为提高农机化自动化水平创造了条件无人驾驶拖拉机、可控农机具等；基于GPS的无人驾驶拖拉机基于图像处理技术的中耕机特点之四：农用飞机的普遍采用为农业遥感、防虫治病、自然灾害预防、农田作业精准化创造了条件；特点之五：基于GPS、GIS、RS技术的精确农业，使农业生产更加科学化、精细化。

精确农业是基于现代电子信息技术、作物栽培管理辅助决策与支持技术和农业工程装备技术等集成组装起来的作物生产精细经营技术它是以知识为基础的农业微观管理系统，其特征是根据当时当地测定的作物实际需要确定对作物的变量投入系统组成：计算机控制器变量执行设备GPSGIS实时传感器GPS 确定作业者位 GIS 传感器 监测系统 RSS 持久数 据 专家系 统 决策支持系统 执行命令变量执行设备作业精确农业工艺框图精确农业的技术系统关系图精确农业的技术系统关系图计算机控制器GPSGISRSS实时传感器Calculating the N-demandMeasuring the N-statusN-Application变量执行设备收割机土壤采样车耕整机械喷药机施肥机播种机农药喷洒机械卫星GPS卫星卫星GPSGPSGPSGPSGPS作物生长信息采集精确农业过程示意图精确农业精确农业农业微观管理系统，其核心是根据当时当农业微观管理系统，其核心是根据当时当地所测定的作物作业实际需要地所测定的作物作业实际需要,确定对作物的投入量或作确定对作物的投入量或作业量系统组成：系统组成：GPS、GIS（计算机控制器、传感器及监测（计算机控制器、传感器及监测系统、专家决策支持系统、永久性地理空间数据等）、系统、专家决策支持系统、永久性地理空间数据等）、RS、电子化执行设备（电子化拖拉机、可变量投入性农、电子化执行设备（电子化拖拉机、可变量投入性农机具等）。

机具等）80年代末期，基于现代电子信息技术、农业年代末期，基于现代电子信息技术、农业生产辅助决策支持技术和农业工程装备自动化技生产辅助决策支持技术和农业工程装备自动化技术等集成组装起来的作物生产精细经营技术术等集成组装起来的作物生产精细经营技术精确农业在西方发达国家开始研究应用精确农业在西方发达国家开始研究应用精确农业是农业机械化、自动化的高度体现，精确农业是农业机械化、自动化的高度体现，同时也是对传统农业生产经营方式的一种新挑战，同时也是对传统农业生产经营方式的一种新挑战，最为关键的是他使人们对农业现代化在观念上发最为关键的是他使人们对农业现代化在观念上发生了革命性的变化生了革命性的变化精确农业的工作过程 通过全球定位系统（通过全球定位系统（GPS），确定农业作业者或农业机），确定农业作业者或农业机器在田间的瞬时位置，通过设置在田间、也可能是农业机器器在田间的瞬时位置，通过设置在田间、也可能是农业机器上的传感器及监测系统随时随地的采集田间数据（质地、肥上的传感器及监测系统随时随地的采集田间数据（质地、肥力、含谁量、作物生长状况、病虫害、杂草等），这些数据力、含谁量、作物生长状况、病虫害、杂草等），这些数据输入到地理信息系统（输入到地理信息系统（GIS），结合事先储存在），结合事先储存在GIS中的定中的定期输入或持久性数据、专家系统及其他支持决策系统，对信期输入或持久性数据、专家系统及其他支持决策系统，对信息进行加工处理，迅速做出适当的农业作业决策，即符合变息进行加工处理，迅速做出适当的农业作业决策，即符合变量投入或变量作业的农业生产处方，再通过作业者或农业机量投入或变量作业的农业生产处方，再通过作业者或农业机器携带的计算机控制器控制变量执行设备，实现对作物的变器携带的计算机控制器控制变量执行设备，实现对作物的变量投入或变量操作。

量投入或变量操作车载数据采集系统车载数据采集系统 该土壤信息自动采该土壤信息自动采集车配置有集车配置有DGPS接收接收器、器、GIS、数字田块生、数字田块生成器、电子扫描仪、图成器、电子扫描仪、图象处理系统等可在沿象处理系统等可在沿田块边界移动后自动生田块边界移动后自动生成地貌电子图，在田间成地貌电子图，在田间等间隔行走后可获得田等间隔行走后可获得田间持水量、肥力分布、间持水量、肥力分布、杂草等信息杂草等信息卫星遥感生成的田块杂草及土壤性状图卫星遥感生成的田块杂草及土壤性状图GPS确定作业者位置确定作业者位置GIS传感器传感器监测系统监测系统专家系统专家系统决支系统决支系统RSS持久数据持久数据执行者执行者变量控制器变量控制器作业作业精确农业工作流程图精确农业工作流程图 基于基于GPS的智能植保机械在有选择的喷洒除草剂的智能植保机械在有选择的喷洒除草剂。