生态无人农场模式及发展分析


生态无人农场属于目前重要的农业技术模式，应当包含物联网技术、大数据技术、人工智能技术、自动化的传感器技术等。近年来，生态无人农场的技术特征优势已经得到了全方位的展现，生态无人农场的核心技术推广采用将会有助于达到精准控制农作物施加化肥农药总量的目标，确保达到农田土壤的精细耕种良好实施效果。由此可见，生态无人农场的实践优势集中体现在构建循环可持续的农田生态系统，通过采取可循环利用的技术创新路径促进农田生态体系的建立完善。


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生态无人农场的主要技术模式


1.1   精准施加农药与化肥技术模式

生态无人农场最为显著的实践技术优势就在于仿照人类的思维认知建设高标准的新型生态农田，进而确保农田土壤的作物生长环境数据信息能得到实时性的精确采集分析，为农业种植生产提供科学决策[1]。在自动化的农田传感仪器系统作为支撑前提下，农业种植人员应当实现精准化的作物农药施加比例控制调整，确保达到农田土壤的化肥药量准确控制目标。技术人员在模拟物联网的自动操控模式基础上，应当促进形成一体化的农田智慧感知网络系统，确保对于农药施加的数量比例进行动态化的调整。


1.2   机械化的土壤耕作技术模式

现阶段的农田土壤耕种范围正不断扩大，耕种农田土壤的传统人工劳动方式亟待得到必要的转型。采取机械化的农田耕种控制管理模式，能够促进实现更加良好的土壤深翻深耕实践效率目标。采取无人驾驶的机械化自动翻耕农田技术模式能够保证更加精准的土壤翻耕深度定位，对于自动化的机械运行停车、机械故障处理以及机械驾驶的姿态控制等都能进行合理的技术完善[2]。具有定位导航实践功能的高精度卫星定位仪器设备能够辅助实现更加良好的土壤耕作效果，促进了土壤耕作的机械灵敏程度提高。在无人机群的自动化协同作业基础上，实现更高层次的农田土壤耕作生态效益目标。


例如，山东某农业种植地区目前主要致力于采取组合式的农田耕作方式，具体涉及到农田土壤翻耕、土壤深松与土壤免耕的优化轮作耕种技术手段。相比于农田耕种的传统单一实施形式而言，建立在农田组合耕种模式基础上的作物轮作方式更加有益于农田土壤获得良好的生态平衡维护。当地农业技术人员通过进行以上的创新耕作探索尝试，目前实现了玉米与小麦作物种植成本降低20%左右的效果，冬小麦的作物单产实现了超出20%的提升幅度比例。


1.3   农田循环生态系统技术模式

农田循环生态系统主要建立在可持续的资源循环利用理念基础上，旨在促进形成农田现有生态资源的可持续利用宗旨目的。农田现有的循环生态系统涉及到较为复杂的核心技术要点，其中关键性的支撑保障技术体现在可持续利用现有的厨余垃圾、作物秸秆、禽畜粪便等固体废弃物，通过实现合理的转化调整来达到提升土壤肥力的良好效果。在转换农田土壤的固废垃圾基础上，可持续的土壤固废资源利用模式能够实现更加完善的构建。

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生态无人农场的核心技术运用


2.1   人工智能技术

人工智能技术属于核心性以及关键性的生态无人农场技术，现阶段的人工智能技术已经被普遍应用于生态农业领域。具体在利用人工智能技术来促进实现农业资源的节约利用过程中，应当集中落实于自动检测农作物的病虫害风险因素，同时还要致力于精准管控农业种植的生产实施过程[3]。在传感器及农业自动监测设备仪器辅助下，促进实现规律化与模块化的自动决策目标。

例如，山东某农业种植产区通过推广采用人工智能的精准识别作物病害处理技术，目前已经能够实现99.6%左右的识别农作物病害准确率。技术人员通过设计与采用自动化的网络优化模型，总体上实现了93%的模型像素精度，进而有力支撑了农作物特征的分类提取实践工作开展。为了实现农作物的自动化分类精度显著提高，技术人员研发支持向量机的AMPSO算法模型，总体上农场核心技术获得了较为显著的创新完善效果。


2.2   网络大数据技术

大数据技术的基本实施原理就是全面采集精准的农田作物生长变化信息，并且致力于农田土壤的整体生态环境状况动态把握。在网络大数据的自动采集技术在进行广泛运用的基础上，农业种植的技术人员需要做到准确把控作物种植生长全过程的不可确定因素，从而实现准确采集以及归类整理各项信息数据的良好实施效果。对于特异性的作物种植生长因素都要进行客观的评估，合理简化作物生长的信息分析模式。


2.3   物联网传感器技术

物联网的智能传感器能够辅助实现全方位的自动感知与自动监测目标，确保覆盖于农田种植产区的各个范围区域。物联网的传感器能够直接连接于无线通信网络，实现准确捕捉作物害虫与作物病害信息的目标。无人农机设备对于实时性的传感器指令数据进行准确的接收，并且将其上传至大数据的智慧处理网络中心系统。因此，人工智能的农业种植科学决策方案必须要依靠于传感器的物联网技术保障。










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生态无人农场的未来发展趋势


近些年以来，生态无人农场的智能技术已经实现了较为显著的演变发展。生态无人农场的规模正在日益实现扩大，生态无人农场的核心支撑技术应当实现全方位的完善[4]。未来在生态无人农场的技术发展演变前提下，关键是应当体现在人工智能的农场自动监测设备推广采用，以及农场物质资源的绿色无害化处理等。对于可持续利用的农业种植生态资源应当重视实现全面的循环回收，从而保障生态农场的无人控制管理实施效率能够达到最优的指标。自动化的作物灾害判断与防控技术目前也亟待得到更加普遍的推广应用，切实降低农业种植作物的病害防控实践工作成本。

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结语


经过分析可见，生态无人农场的技术演变发展过程在客观上推动了智慧农业的保障体系建立。在当前时期的生态农业发展背景下，建立生态无人农场的侧重点应当体现在远程控制的自动化模式建立，从而集成农业信息化的数据采集以及数据分析处理方法。未来在生态无人农场的发展过程中，关键性的技术保障要素应当集中落实于网络大数据的技术手段普及应用，合理运用物联网的智能传感器平台来保证农作物的良好产能效益。构建循环资源利用的农田生态体系，以无人农机的智能传感仪器技术来支撑农业基础资源的可持续利用目标实现。



参考文献：

[1]曹林奎.发展生态农场 实现生态农业产业化[J].上海农村经济,2022(5):33-36.

[2]兰玉彬,王应宽.生态化无人化农场关键技术装备与应用特刊导读[J].农业工程学报,2021,37(9):12.

[3]兰玉彬,赵德楠,张彦斐.生态无人农场模式探索及发展展望[J].农业工程学报,2021,37(9):312-327.

[4]石亚楠.智能家庭农场破解“无人种地”难题[J].当代农机,2019(10):57-58.



作者单位：牡丹区李村镇人民政府


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