國家統(tǒng)計局11日公布的數(shù)據(jù)顯示,2023年全國糧食總產(chǎn)量達(dá)到13908.2億斤,創(chuàng)歷史新高,增產(chǎn)177.6億斤,糧食產(chǎn)量連續(xù)9年站穩(wěn)1.3萬億斤臺階。在今年天災(zāi)頻發(fā)、部分地區(qū)受災(zāi)嚴(yán)重的情況下,順利實現(xiàn)糧食產(chǎn)量“九連豐”,智能化、數(shù)字化的智慧農(nóng)業(yè)發(fā)揮著重要作用。
智慧農(nóng)業(yè)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展方向,無人農(nóng)場是實現(xiàn)智慧農(nóng)業(yè)重要途徑。《數(shù)字鄉(xiāng)村發(fā)展行動計劃(2022-2025 年)》提出,“建設(shè)一批智慧農(nóng)場、智慧牧場、智慧漁場,推動智能感知、智能分析、智能控制技術(shù)與裝備在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的集成應(yīng)用。推進(jìn)無人農(nóng)場試點(diǎn),通過遠(yuǎn)程控制、半自動控制或自主控制,實現(xiàn)農(nóng)場作業(yè)全過程的智能化、無人化。”《2023 年數(shù)字鄉(xiāng)村發(fā)展工作要點(diǎn)》中進(jìn)一步提出,“加快無人農(nóng)業(yè)作業(yè)試驗區(qū)建設(shè),推進(jìn)先進(jìn)適用智能農(nóng)機(jī)與智慧農(nóng)業(yè)、云農(nóng)場建設(shè)等協(xié)同發(fā)展,挖掘5G、千兆光網(wǎng)和移動物聯(lián)網(wǎng)等在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)場景的典型應(yīng)用。”
當(dāng)然,無人農(nóng)場的發(fā)展不可能一蹴而就,從“靠人”到“少人”再到“無人”的發(fā)展是循序漸進(jìn)的。當(dāng)前,國內(nèi)外大部分無人農(nóng)場尚呈現(xiàn)人機(jī)結(jié)合、遠(yuǎn)程控制的模式特點(diǎn),但搭載數(shù)字技術(shù)的智能監(jiān)測、分析、決策、操作系統(tǒng)已在多地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到有效利用。
“電子眼” 夯實數(shù)據(jù)基礎(chǔ)
12月7日,第二屆“金扁擔(dān)”農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化論壇在山東濱州舉行。 中國工程院院士、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)教授羅錫文在論壇上提到,無人農(nóng)場已經(jīng)突破了數(shù)字化感知、智能化決策、精準(zhǔn)化作業(yè)和智慧化管理四大關(guān)鍵技術(shù)。
數(shù)字化感知,是無人農(nóng)場開始的第一步,是智慧生產(chǎn)操作的基礎(chǔ)。
傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)耕作中,經(jīng)驗是制勝法寶。天氣如何?哪里缺水?哪里缺肥?哪有有蟲?等等一系列問題需要農(nóng)民下到田間地頭,用眼睛去看,用經(jīng)驗去判斷。而無人農(nóng)場中,智能監(jiān)測設(shè)備代替了人眼,全天候、全方位、多種類、多維度地監(jiān)測與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相關(guān)的各類表現(xiàn)。
山西省大同市云州區(qū)黃花菜種植面積達(dá)到17萬畝,打造數(shù)字黃花項目,建成智慧農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)平臺,其中就包括了物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng),依托田間布設(shè)的土壤墑情監(jiān)測站、農(nóng)田氣象監(jiān)測站、水質(zhì)監(jiān)測控制系統(tǒng)、苗情監(jiān)測站、病蟲害疫情智能識別系統(tǒng)、視頻圖像等采集的數(shù)據(jù),全面感知目標(biāo)作物的生長環(huán)境、發(fā)育趨勢、田間作業(yè)狀態(tài)等信息。通過反饋的數(shù)據(jù)合理調(diào)整目標(biāo)作物的生長小環(huán)境,有效減少化肥、農(nóng)藥使用量20%,節(jié)約灌溉用水10%,節(jié)省用工10%,黃花菜產(chǎn)量增加10%,畝均銷售收入增加1134元。
“數(shù)字腦”提供“最佳方案”
數(shù)據(jù)的價值在于使用,由海量數(shù)據(jù)作支撐,智能化決策幫助農(nóng)業(yè)生產(chǎn)最大程度實現(xiàn)“趨利避害”。
智能化決策可以提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益。廣西南寧橫州市茉莉花種植面積約12.8萬畝,年產(chǎn)茉莉花(茶)占世界總量60%以上。以數(shù)字鄉(xiāng)村試點(diǎn)建設(shè)為契機(jī),橫州市推進(jìn)茉莉花全產(chǎn)業(yè)鏈信息化建設(shè),打造“數(shù)字茉莉”。橫州市在中華茉莉園5000畝核心區(qū)內(nèi)安裝種植智慧化管控系列設(shè)備、智能測產(chǎn)裝備,建立土壤改良、農(nóng)資投放和產(chǎn)量的模型,優(yōu)選茉莉花種植植保方案;建立茉莉花病蟲害算法模型,利用AI人工智能圖像識別技術(shù),拍照實現(xiàn)茉莉花病蟲害自動識別、診斷,并獲取防治方案。同時,橫州市建立“數(shù)字茉莉”種植大棚,利用全套智能的光照、溫濕度控制系統(tǒng)以及監(jiān)控傳感設(shè)備,調(diào)節(jié)構(gòu)建生長環(huán)境。通過分析傳感器數(shù)據(jù)形成最適合茉莉花生產(chǎn)的種植標(biāo)準(zhǔn)。按照標(biāo)準(zhǔn)種植的茉莉花花期普遍延長1-1.5個月,每畝花田每年為花農(nóng)增收3600元以上。
智能化決策可以降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)風(fēng)險。內(nèi)蒙古鄂爾多斯鄂托克前旗研發(fā)上線數(shù)字農(nóng)業(yè)綜合決策分析系統(tǒng),以算法提升農(nóng)業(yè)預(yù)警預(yù)測能力。在天氣預(yù)測方面,結(jié)合國家與地方氣象站數(shù)據(jù)、雷達(dá)衛(wèi)星的實時數(shù)據(jù),模擬未來24小時與15天的氣象變化,預(yù)測預(yù)警氣象風(fēng)險發(fā)生情況;在災(zāi)害預(yù)警方面,基于農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害基礎(chǔ)數(shù)據(jù),開展農(nóng)業(yè)災(zāi)害與玉米病蟲害測報監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)和數(shù)字化植保防御體系,實現(xiàn)玉米病蟲害預(yù)警;產(chǎn)量預(yù)測方面,智能監(jiān)測每個農(nóng)戶的本季種植情況,運(yùn)用數(shù)字化手段模擬玉米全生育期生長曲線,提供精細(xì)化的玉米種植輔助決策方案,給出科學(xué)的水、肥、要管理方案、農(nóng)事操作建議和產(chǎn)量預(yù)測數(shù)據(jù)。
“機(jī)械手”實現(xiàn)降本增效
數(shù)據(jù)與分析最后的落點(diǎn)在于操作,不論是基于智能監(jiān)測直接實現(xiàn)的水肥一體智能灌溉,還是需要人工間接操控的機(jī)械農(nóng)機(jī),數(shù)字化、智能化的操作,以高效率、低損耗實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)降本增效。
近日,北京市首個“無人農(nóng)場”應(yīng)用場景示范基地在昌平區(qū)陽坊鎮(zhèn)金太陽農(nóng)場揭牌。目前,該農(nóng)場總面積40余畝,通過“農(nóng)機(jī)-農(nóng)藝-智能”的深度融合,實現(xiàn)了覆蓋整地、起壟、移栽、水肥、植保、收獲等環(huán)節(jié)的全流程無人化作業(yè),85%以上都實現(xiàn)了數(shù)字化自主管理,節(jié)約人工成本8.2萬余元。
貴州遵義余慶縣將茶產(chǎn)業(yè)作為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè),因苦丁而脫貧,因苦丁而致富。通過配備物聯(lián)網(wǎng)智能監(jiān)測系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)智能控制系統(tǒng)、無人機(jī)施藥等數(shù)字化設(shè)備,對小葉苦丁茶進(jìn)行數(shù)字化管控,實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程在線監(jiān)測及遠(yuǎn)程調(diào)控。平均每畝茶葉節(jié)約人力成本800元,產(chǎn)量提高8.7%。數(shù)字化還向產(chǎn)業(yè)鏈延伸,去年,全縣落實運(yùn)作11個苦丁茶鮮枝條清潔化加工點(diǎn),取代傳統(tǒng)家庭式作坊蒸曬加工方式,年加工苦丁片茶2000余噸。
同時,基于互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、北斗導(dǎo)航的智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)已廣泛應(yīng)用于我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn),國產(chǎn)高端智能農(nóng)機(jī)的加快投入使用推動了糧油機(jī)收減損和單產(chǎn)提升,蔬菜等特色經(jīng)濟(jì)作物機(jī)械化快速發(fā)展。目前,我國主要農(nóng)作物耕種收綜合機(jī)械化水平已經(jīng)超過72%,小麥、玉米、水稻三大糧食作物耕種收綜合機(jī)械化率分別超過97%、90%和85%。
減損就是增產(chǎn)。數(shù)據(jù)顯示,我國糧食生產(chǎn)僅“三夏”小麥機(jī)收環(huán)節(jié)減損1個百分點(diǎn),就可挽回25億斤糧食,相當(dāng)于新增300萬畝面積的產(chǎn)量。
去年,由工業(yè)和信息化部指導(dǎo),中國發(fā)布了首個智能農(nóng)機(jī)技術(shù)路線圖。工業(yè)和信息化部相關(guān)負(fù)責(zé)人指出,到“十四五”末期,中國平原地區(qū)主要糧食作物將全面普及以導(dǎo)航技術(shù)為主、具備自動行走能力的智能農(nóng)機(jī)裝備,在集中連片的大型平原地區(qū)農(nóng)場,具備高度自主行走能力的智能農(nóng)機(jī)、完全自主行走能力的農(nóng)機(jī)將成為作業(yè)主力,形成一批商業(yè)化的無人農(nóng)場。(中國經(jīng)濟(jì)網(wǎng)記者 梁木)