無錫農業(yè)全程無人作業(yè)發(fā)展前景初探

○江蘇省無錫市農業(yè)裝備技術推廣中心 張建國

隨著農村土地流轉進程不斷加快，農村勞動力短缺、人工成本不斷攀升、農民勞動觀念轉變等諸多問題日益凸顯，對農業(yè)機械的自動化、智慧化需求越來越高，發(fā)展無人農業(yè)生產機械化將是大勢所趨，也是降低農業(yè)生產成本、提高農業(yè)生產效率、推動農業(yè)生產方式變革的重要途徑。為此，無錫市緊緊圍繞以“機械化—智能化—無人化”為發(fā)展主線，依托國家傳感網創(chuàng)新示范區(qū)，發(fā)揮無錫物聯(lián)網技術應用和產業(yè)基礎優(yōu)勢，遵循“試點—示范—推廣”路徑，大力推動稻麥作業(yè)主要環(huán)節(jié)（耕整地、種植、植保、收獲等）的全過程無人作業(yè)試驗和成果應用，建立稻麥全過程無人作業(yè)試驗農場，借助智慧農機服務管理平臺，實行無人駕駛、遠程遙控、大數(shù)據(jù)分析與智能管控，最終實現(xiàn)全自動化智慧農業(yè)，為無錫市糧食生產實現(xiàn)從“全程機械化”到“全程無人化”轉變(從粗放到精確、從機械到智能、從有人到無人方式的轉變)，探索經驗和路徑。

一、基本思路

引進北斗導航系統(tǒng)自動駕駛設備，結合GNSS、控制轉向、組合慣導等多項核心技術，進行無人化智能農機試驗，分析智能化設備的功能和作業(yè)性能指標，總結形成可用于指導面上推廣的技術規(guī)范或操作規(guī)程，為加快無錫市農機化發(fā)展轉型升級，推動無錫市現(xiàn)代精準農業(yè)高新技術的應用與推廣，實現(xiàn)農業(yè)生產規(guī)?；?、集約化和標準化提供科學理論和技術裝備支撐，打造農藝與智能農機、農情與數(shù)據(jù)信息、農機與人工智能深度融合的新典范。

二、發(fā)展規(guī)劃

按照單機無人化、群組無人化、全域無人化三個發(fā)展階段并在2025年完成具備商業(yè)價值的無人作業(yè)農場建設的總體目標要求，進一步促進農業(yè)機械向自動化、智能化發(fā)展，提高勞動生產效率，減輕駕駛操作人員的勞動強度，充分發(fā)揮現(xiàn)代農機裝備保障國家糧食安全中的作用。同時，加強農業(yè)技術的組裝集成和科技成果轉化，促進傳統(tǒng)農業(yè)的改造與升級，為加快新型現(xiàn)代農業(yè)的發(fā)展起到示范、帶動作用，加快推進園區(qū)農業(yè)信息化工程建設。

第一步：引進收割機、拖拉機、噴霧機、插秧機等農機具設備，并安裝北斗導航自動駕駛系統(tǒng)，借助結合GNSS、控制轉向、組合慣導等多項核心技術，通過控制方向盤旋轉軸驅動農機轉向輪自動轉向，控制農機按AB直線、圓圈、對角線及自適應曲線等模式自動行駛，實現(xiàn)稻麥田間智能農機裝備全程“無人化”作業(yè)。

第二步：優(yōu)化物聯(lián)傳感網絡及5G通信網絡建設，完成稻麥田間作業(yè)全程“無人化”智能農機裝備遠程可視化管控終端建設工作，通過整合現(xiàn)代農藝和無人農機裝備、物聯(lián)網、大數(shù)據(jù)、云計算等技術，依托多種傳感節(jié)點和5G通信網絡，對農機設備進行實時監(jiān)管，在二維地圖上實現(xiàn)對“無人化”智能農機裝備的實時位置、實時狀態(tài)、路徑規(guī)劃、歷史軌跡、作業(yè)面積、作業(yè)質量、實時油耗、實時速度等信息進行監(jiān)控管理。

第三步：推動“無人化智慧農場”示范基地建設，借助三維可視化、虛擬現(xiàn)實、物聯(lián)傳感等信息化技術，對農機合作社的農田、農業(yè)機械化設備、建筑物、構筑物及其他農業(yè)輔助設備進行精細化建模，同時全面接入示范區(qū)域內的物聯(lián)傳感設備，將無人化農場內的各農機實時狀態(tài)直觀呈現(xiàn)在信息化平臺內，并在信息化平臺內實現(xiàn)模擬試驗、操作示范、技術推廣、產品展示等功能，推動數(shù)字化、智能化技術與農業(yè)裝備深度融合，實現(xiàn)精準化種植、智能化決策、可視化管理和智能化操控。

第四步：將稻麥田間作業(yè)全程“無人化”智能農機裝備推廣至全市區(qū)域，至2025年，各市（縣）、區(qū)分別建成3～4家稻麥田間作業(yè)全程“無人化”智能農機裝備試驗示范農場，進一步加強農業(yè)科技成果轉化，促進傳統(tǒng)農業(yè)的改造與升級。通過衛(wèi)星遙感技術，配合無人機、地面?zhèn)鞲衅鳎瑢r作物長勢、病蟲害、土壤肥力、光照強度等監(jiān)測信息進行綜合測評。通過大數(shù)據(jù)分析，規(guī)劃農機耕整地、種植、植保、收獲計劃，指導農機作業(yè)。

三、存在問題

1）現(xiàn)有農田集中度不高，田塊小而分散，有落差，平整度差，大型農機在無人化作業(yè)過程中需要不斷耗費時間進行轉向掉頭，不能充分發(fā)揮其效率優(yōu)勢。

2）合作社原有農機具設備品牌型號多樣，與現(xiàn)有的北斗導航農機自動駕駛設備暫不能完全有效適配，推廣難度較大。

3）相比傳統(tǒng)農機，無人化農機操作難度大，合作社現(xiàn)有農機實用人員少、總體技能水平偏低，暫時沒有足夠的技術人才支撐無人化作業(yè)，一定程度上影響了無人農機新技術、集成的推廣、示范和運用。

四、發(fā)展建議與舉措

今后幾年，將是無人農機應用的黃金發(fā)展時期。無錫市將抓住這個契機，在信息化、智能化、數(shù)字化發(fā)展大潮中，積極引進新技術、新機具，提高機械化信息化融合發(fā)展水平，促進農機農藝結合，提升農機化綜合水平，為農業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展服務。

1.創(chuàng)新試驗的組織模式和管理方式。成立以企業(yè)為主體的無人農機合作社，支持、鼓勵其采取資金、設備、技術、專利、服務等緊密合作方式，統(tǒng)一標準、服務和管理，采取宣傳、推廣、采購、承包等各種市場手段，推動無人農機的技術開發(fā)、試驗、應用、推廣等工作。

2.加大財政扶持力度。積極爭取各方支持，在智能農機系統(tǒng)平臺的研發(fā)、智能終端設備的購置、技術支持和運維、操作人員培訓等方面加大財政資金投入，加快推動無人農場建設的發(fā)展。

3.加強協(xié)調配合。加強與財政、工信、自然資源部門，農業(yè)信息、農業(yè)農機推廣機構，互聯(lián)網服務、農機企業(yè)等多方密切協(xié)作，確保無人農場能夠持續(xù)健康運行。

4.改進設備的適應性。針對不同的農業(yè)機具進行無人化技術的改造和推廣應用。

5.加快專業(yè)技能人才培養(yǎng)。創(chuàng)新培訓模式，提高培訓質量，采取多種培養(yǎng)的方式和途徑，開拓視野和思路，提高專業(yè)技術水平，打造高素質智慧農機人才隊伍。

6.打造智慧農機服務管理平臺。整合相關資源，強化物聯(lián)網、信息化與農機化的融合發(fā)展，構建農業(yè)產業(yè)一張圖、農業(yè)數(shù)據(jù)中心、農場決策中心、物聯(lián)網控制平臺、農機管理平臺，采集并分析農機作業(yè)情況、蟲情及氣象數(shù)據(jù)、土壤墑情、種植作物生長等信息，實現(xiàn)精準化種植、智能化決策、可視化管理和智能化操控。

7.加快農田“宜機化”建設步伐。順應適度規(guī)模經營、宜機化作業(yè)、標準化生產、優(yōu)勢產業(yè)發(fā)展需要，堅持集中連片、規(guī)模開發(fā)、整體推進，加大田地平整力度，推進宜機化農田建設，注重農田農機與溝渠路樹結合、橋涵閘站配套，為智能化作業(yè)、規(guī)?；a創(chuàng)造條件。

8.探索無人農場發(fā)展商業(yè)模式。堅持因地制宜、因業(yè)制宜，按照先易后難、先急后緩、梯度推進的原則，立足農業(yè)全過程無人作業(yè)試驗，推動成熟、先進、可靠的無人拖拉機、插秧機、施肥施藥機、收割機等投入到實際商業(yè)化應用當中。