随着乡村振兴战略的推进，农机与农艺日益密切融合，改变了传统农艺操作方式，提升了农业生产的整体效率和效益。文章结合河南省开封市、南阳市等地的实践创新，从“5G+”智慧农业技术的全覆盖、自走式喷灌机、无人驾驶拖拉机、植保无人机等方面，分析其对农业生产效益的影响，并据此提出农业生产效益提升策略，以期为农业现代化提供可行的策略参考。

　　乡村振兴战略旨在通过改善农业生产技术、优化农村经济结构、改善农民生活质量以及保护和改善农村生态环境，实现农业和农村的现代化。随着乡村振兴战略的实施和惠农政策特别是对农机用户的购机补贴进一步加大，越来越多的农村在种植、施肥、收割等环节纷纷引入农业机械，提高了作业效率，降低了人力成本，使得大规模的农业生产成为可能。农业技术与管理涉及土壤管理、种植技术、病虫害控制、作物轮作等多个方面，其与农业机械的结合，可以在确保作物生长的基础上，进一步提高生产效率和资源利用效率。随着信息技术和智能技术的发展，“智慧农业”的出现，农民可以利用物联网、大数据分析、人工智能等现代信息技术，实现了农业生产的精准管理和决策支持。文章探讨乡村振兴背景下农机与农艺结合的创新实践以及对农业生产效率的影响，并提出农业生产效率提升策略，以期为中国式的农业现代化提供可行的策略参考。

农机与农艺

农机发展历程

　　最初的农业机械化是从简单的手工工具开始的，由木头、石头和金属制成，用于耕作、种植和收割。随着蒸汽引擎的发明和应用，农业生产开始逐渐从依靠人力和畜力的耕作种植，转向依靠应用蒸汽动力的牵引机和联合收割机等大型设备，提高了耕作的面积和效率。进入20世纪后，拖拉机、播种机、喷雾机和各种类型的收割机成为农场的常见设备。农机的小型化、高效化和经济化推动了农业生产方式的转变，并扩展到了畜牧业和水产养殖业，进一步推动了农业的现代化。到21世纪后，信息技术和自动化技术的融入使得农业机械化进入了智能化阶段，GPS导航、无人驾驶技术、物联网和大数据分析等高科技的应用使得农机能够进行精准播种、变量施肥和病虫害的精准防控等精确的农业作业，提高了资源的使用效率和作物的生产率，有利于实现农业的可持续发展。

农艺的概念

　　农艺学关注作物本身的生长发育，涉及作物的种植、管理、保护以及收获过程中的技术和方法，涵盖土壤管理、水资源利用、病虫害防治、作物营养管理等多方面内容。农艺旨在通过科学的方法提高农作物的产量和质量，保护和改善农业生态环境。随着全球人口的增加和食品需求的上升，农艺专家通过选择和培育高产优质的作物品种，优化种植密度和排列，实施科学的灌溉和施肥策略，以及通过预防为主、化学和生物方法相结合的方式，在提高单位面积作物产量的同时降低对环境的影响。

农机与农艺的相互关系

　　农机与农艺是一种互补和共进的关系，农机的发展为农艺实践提供了新的工具和可能性，农艺的创新不断推动农机技术的改进和升级。一方面，通过引入先进的机械设备，实现了农业作业的自动化和机械化。而农机的高效运作依赖于土壤管理、作物生长周期及其对环境条件的适应性等农艺知识。另一方面，随着农业科学研究的深入和新农艺技术的应用，精确农业技术要求农机具备更高的精确性和可调控性，以适应不同土壤类型、不同作物品种甚至是微妙的气候变化。这种从农艺需求出发的农机设计和应用，提高了农业生产的科学性，增强了农作物产量和质量的稳定性。

乡村振兴背景下农机与农艺结合的实践创新

“5G+”智慧农业全覆盖

　　2020年，河南省开封市尉氏县张市镇全面实施了万亩高标准农田示范区，每亩地以3200元的标准进行升级改造，利用5G网络的高速、大容量、低延迟特性，整合物联网、大数据、云计算等技术，实现对农田的实时监控和管理，其中的沈家村因此提升了3200多亩农田农业生产的智能化和信息化水平，优化了农业基础设施。在此基础上，农业工作者可以通过安装在农田中的传感器和监控设备，实时获取土壤湿度、温度、养分水平以及农作物生长状态等数据，经云平台传输并进行大数据分析后，能够为农田管理者提供灌溉、施肥和病虫害防治的最优时机和方式，从而减少人为误差，提高作业效率和农作物产量。

自走式喷灌机

　　2022年，沈家村引入和部署了大型灌溉设备，其高效、节能的特点改变了传统的灌溉方式。其引入的自走式喷灌机能够自动沿预设的路径移动，通过调整喷头的工作模式，实现不同的灌溉需求，轻松调节细雾或大流量喷射等模式，能够有效满足各种作物的水分需求，体现了现代农业机械的先进性，展示了农艺与农机结合的实际应用成效。沈家村的农民沈双义描述，通过手机App应用就可以远程控制这些喷灌机，实现了“坐在家里点点手机，就把活干了”的现代农业新体验。在使用这种喷灌机后，“比以前大水漫灌，省了一半的钱”，减轻了农民的经济负担，促进了水资源的节约利用。地处豫西南的南阳市邓州市的首邑无人农场，为配合气力式播种机也引入了自走式智能喷灌机，通过手机下载App实现了远程监测与操控。方城县、社旗县等不少乡村不同程度地使用了自走式喷灌设备，进行自动化浇水抗旱保秋灌溉。实践表明，自走式喷灌机通过其精准的控制系统，能够根据土壤湿度和作物需求自动调整水量和喷洒频率，减少了水的消耗，降低了灌溉成本。

无人驾驶拖拉机

　　2022年，中央一号文件提出：“推进智慧农业发展”。邓州市作为全国超级产粮大县积极响应，成立了智慧农业中心，打造“无人农场”，并引入无人驾驶拖拉机，利用北斗导航系统和AI智能算法进行操作，实现全天候的精准农业作业，其通过精确控制机械行进的路径和深度，确保每一次作业达到最优的土地处理效果，提高了作业效率。新农人、首邑无人农场负责人沈兴新表示，无人驾驶拖拉机提升了土地处理的质量，通过自动化系统减少了对专业操作员的依赖，降低了长期的劳动力成本。

植保无人机

　　2024年4月，河南省南阳市卧龙区的田间正值小麦进入抽穗扬花期，为应对病虫害风险，区政府积极组织农业部门和各乡镇开展无人机“飞防”作业，仅陆营镇累计出动无人机101架，“飞防”实现全覆盖。此外，唐河等县也广泛地使用了植保无人机防治病虫害。在广大农村，以前农民们背负重重的喷雾器在田间劳作，劳动强度大，效率低下，后续引入的电动喷雾器不能满足大规模作业的要求，近些年陆续引入了植保无人机，可以自动完成喷药任务，根据预设的飞行路径和高度，精准控制喷药的范围和剂量，确保农药均匀分布，避免了传统方法中存在的重复喷洒和漏洒问题，提高了作业的精确性和覆盖面，降低了劳动强度和健康风险。

“四情”监测系统 助力现代农业智能化管理

　　农业“四情”监测系统是指通过集成先进的通信技术、传感器技术以及数据处理技术，对农田中的光照、降雨、温度、湿度4个主要环境因素进行全天候、全方位的实时监测和数据分析的系统。南阳市唐河县因地制宜，先后在桐河、桐寨铺、湖阳、昝岗、城郊等乡镇建立了50万亩玉米、小麦、花生作物“四情”(苗情、虫情、病情、墒情)监测系统，实现农业生产环境的智能感知预警、决策分析和专家在线指导，为这些地区的农业生产提供精准化的种植、可视化的管理、智能化的“行动指南”。开封市尉氏县沈家村引入的“四情”监测系统，集成了虫情、苗情、墒情、病情的监测功能，利用高科技设备实时收集农田数据，并自动录入到大数据分析平台中。在实践中，“四情”监测系统能够实时监测小麦、玉米等作物生长周期中的关键变量，能够准确识别作物生长过程中遇到的问题，也可以通过分析土壤湿度数据(墒情)来优化灌溉计划，以及通过检测病虫害发生(虫情)来调整植保措施，确保作物健康生长。另外，在施肥中，“四情”监测系统的应用使得农民可以根据作物生长的实际需求调整肥料种类和用量，从而避免过量施肥带来的土壤退化和水体污染问题。

乡村振兴背景下农机与农艺相结合对农业生产效益的意义

降低生产成本

　　自走式喷灌机、无人驾驶拖拉机以及植保无人机等现代农业机械的引入和应用，提高了农业作业的效率和精确度，降低了对人工的依赖。例如，植保无人机相比传统的人工喷洒方式，不仅节约了劳动力和时间，而且可以根据作物生长和病虫害得分布情况进行精准、高效喷洒，减少药剂浪费;自动式灌溉也比普通灌溉亩均节水约50m³;精准农业技术等农艺技术的应用，可以根据土壤分析和作物生长需求精确控制种植密度和施肥量，减少了化肥和农药的过量使用，降低了材料成本。在此基础上，农机与农艺的结合使得农民可以基于实时数据进行决策，提高了农业生产的响应速度。智能化和自动化降低了长期的人工成本，使农业生产更加经济高效，增强了农业发展的可持续性。

提高生产效率

　　在唐河县，空天地一体化遥感监测无人播种机等一项项农业新科技，勾画出“藏粮于地、藏粮于技”的生动图景。采用先进的农业机械设备能够在较短的时间内完成大面积的农业作业，且操作精度高，使得传统耕作、种植和收割等过程变得更加迅速和连续，缩短了作业收割周期，减少了作物生长周期中的时间浪费，提高了土地利用率和作物的生产周期。2022年，沈家村小麦平均单产每亩504.93kg，最高达863kg。另外，实时监测和数据分析等现代农艺技术通过实时监测土壤水分、营养水平及环境条件，配合精准的数据分析，农民能够确定最优的施肥时间和配方，避免资源浪费，同时也增强作物对病虫害的抵抗力，这提高了资源的利用效率，提升了作物产出率和质量。

促进环境可持续发展

　　通过卫星定位和地理信息系统(GIS)等精准农业技术，农机能够在确切需要的位置和时间执行作业。通过精确施肥、灌溉和定点喷药，减少了化学物质的使用量和泄露。另外，轮作和覆盖作物的技术，可以通过改善土壤结构和增加有机质含量来增强土壤的可持续性，提高了土壤的肥力，有助于碳的固定和减少温室气体的排放。而农机和农艺的结合通过智能化的病虫害管理系统，减少了农药的滥用和误用，保护了农田生态系统中的多样性。通过智能灌溉系统能够根据土壤湿度和天气预报自动调整水量，最大程度地减少了水资源的浪费。

提升农民收入与生活质量

　　2022年6月，沈家村党支部书记石长锁对河南日报记者说：“以前每年每亩土地流转费不到500元，现在达到1200元。不少人能够外出打工，每年可以拿到两份收入。可见，通过采用现代农业机械化工具，农民能够在更短的时间内完成种植、管理和收割等繁重的农业作业，使得农民能够更加轻松地管理更大面积的农田，在降低劳动强度的同时，提高了作物的产量和质量，提高了农产品的市场竞争力，从而增加了农民的收入。另外，农民通过参与农业部门举办的各类培训课程和技术演示，能够有效地使用现代农机设备，并结合先进的农作物栽培技术和病虫害防治知识，从而更有效地控制生产成本，提高农作物的产量和质量。

乡村振兴背景下农机与农艺进一步结合的农业生产效益提升策略

农机定制化应用

　　农机定制化应用需要根据农田特定的地理、气候特点以及作物需求来设计和调整农机设备，确保农业操作的最大效率和资源的最优利用。其中，根据土壤硬度和结构，可以通过定制的无人驾驶拖拉机调整耕作深度;根据当前的气候条件和作物生长阶段，可以通过智能喷雾器自动调整喷药量和频率，从而更精确地应对各种农业操作，提升作业的精确性。在此基础上，农机机构应根据当地农民的反馈对系统进行调整，对农机操作系统进行优化调整，提供定制化的用户界面和操作程序，确保农民能够轻松掌握并有效使用这些系统，降低农机的使用门槛，加强农民对新技术的接受度和满意度，从而提升整个农业生产系统的效率和产出。

农机农艺技能技术培训

　　在现代农业生产中，农业专家和农机机构应组织定期的技能培训课程，培训课程涵盖理论学习和实践操作两个部分，帮助农民理解农机运作原理和最佳使用方法，掌握无人驾驶拖拉机、智能喷雾设备和精准灌溉系统的操作技巧，确保农民能够从基础到高级的技能都有所涵盖，提高农民对新技术的适应能力和操作熟练度。另外，农业专家还应提供作物轮作、土壤管理以及病虫害防治等农业实践教育，指导农民如何根据天气变化和土壤条件调整机械设置，以及如何根据作物生长阶段选择合适的农艺措施，从而提升农民的整体农业知识、技术水平和管理能力，促进农业生产水平的不断升级和农业生态系统的整体健康稳定。

进一步强化智慧农业

　　智慧农业依赖于大数据、物联网、人工智能和远程感测技术，实时监测和管理农机，确保农业资源的最优化利用。引入智慧农业，在田间安装传感器和摄像头，实时获取田间的气候变化、土壤湿度、作物生长状态等数据，进行精确灌溉、施肥、病虫害防治等决策，可以适应不同的农业需求，从而提高资源的使用效率和农作物的产量。另外，引入智慧农业，农民可以优化作物种植结构和生产流程，降低农业生产中的碳足迹，支持生态保护和气候变化应对措施。智慧农业的引入，增强了农业系统对天气变化和自然灾害的适应能力，提高了农业生产的稳定性和安全性。

增强技术支持和维护服务

　　随着农业机械化和智能化技术的深入应用，农机机构和农业专家可以设立一个专业的技术支持系统，为农业生产者提供必要的维护和故障排除服务，对智慧农业系统进行定期的软件更新和硬件检查，保持数据准确性和设备功能的可操控性，避免数据延误或错误影响农业决策制定。这种通过定期维护预防潜在的技术问题，可以确保农机设备的长期运行。另外，农机机构和农业专家应提供远程诊断服务，及时识别问题所在，快速指导农民进行调整或直接派遣技术人员进行修复，减轻农民在技术问题面前的无助感，增强他们对高科技农业设备的信赖和依赖，从而提高农作物的生产效率和产出率。

　　农机与农艺作为一种共进的关系，农艺推动了农机的发展和创新，农机为农艺实践提供了工具。文章从“5G+”智慧农业全覆盖、自走式喷灌机、无人驾驶拖拉机、植保无人机和“四情”监测系统等方面分析了农机与农艺相结合的实践创新，指出在乡村振兴背景下，农机与农艺的结合实践可以提升农业生产效益、促进环境的可持续发展以及提高农民的生活质量。基于案例分析，文章提出了农机与农艺进一步结合的农业生产效益提升策略，以促进农业现代化和可持续发展。

　　编校：郭欢

　　网络：柳绣华

　　监审：牛勇雯

　　终审：魏文源