無人智慧農(nóng)場(chǎng)促進(jìn)農(nóng)業(yè)高質(zhì)高效發(fā)展

智慧農(nóng)業(yè)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向，無人農(nóng)場(chǎng)是實(shí)現(xiàn)智慧農(nóng)業(yè)的重要途徑。據(jù)中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化協(xié)會(huì)會(huì)長(zhǎng)劉憲介紹，目前，智慧農(nóng)業(yè)正處于一個(gè)探索、發(fā)展階段，它的最大的特點(diǎn)就是跨界融合。智慧農(nóng)業(yè)通過集成現(xiàn)代科技手段，將實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的智能化、精準(zhǔn)化和高效化，必將催生新的業(yè)態(tài)，促進(jìn)新的發(fā)展，加快形成農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力，展示出智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展的巨大潛力。

2024年6月，廣東省發(fā)展改革委發(fā)布2024年廣東省應(yīng)用場(chǎng)景典型案例，由華南農(nóng)業(yè)大學(xué)黃埔創(chuàng)新研究院、隆平農(nóng)業(yè)科技黃埔研究院聯(lián)合打造的大吉沙島無人智慧農(nóng)場(chǎng)便是其中之一。

四項(xiàng)核心技術(shù)" 實(shí)現(xiàn)五大功能

說起大吉沙島，很多常住廣州的人也未必很了解，這里是廣州市唯一一座仍然不通車、不通橋、出行靠渡船、且島上有住民的江心小島，是一個(gè)相對(duì)遠(yuǎn)離喧囂的“桃花源”，也是現(xiàn)代都市里一塊獨(dú)特的鄉(xiāng)村振興“試驗(yàn)田”。

雖然近年來，每到農(nóng)忙時(shí)節(jié)，大吉沙的無人智慧農(nóng)場(chǎng)都呈現(xiàn)出一派繁忙的耕種景象，但在幾年前，這里的農(nóng)用地撂荒現(xiàn)象嚴(yán)重，讓人感覺十分蕭條。

回憶起當(dāng)年，中國(guó)工程院院士、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)教授羅錫文用“荒涼”來形容第一次上島時(shí)看到的場(chǎng)景，“大片農(nóng)田都被荒廢了，部分種點(diǎn)香蕉，基本上不種水稻。還有島民告訴我‘這個(gè)地種不得（水稻）’，看著令人心痛?！?/p>

為落實(shí)耕地保護(hù)工作，2019年，廣州市黃埔區(qū)啟動(dòng)了“都市錦田計(jì)劃”土地綜合整治項(xiàng)目。黃埔文化集團(tuán)開展農(nóng)地流轉(zhuǎn)、租賃幫扶，全力推進(jìn)農(nóng)文旅產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展，新增一批高標(biāo)準(zhǔn)水田，由袁隆平院士親自謀劃、選址和題名的隆平國(guó)際現(xiàn)代農(nóng)業(yè)公園一期項(xiàng)目大吉沙隆平稻香園開始投入建設(shè)，有了高科技的加持，島上的農(nóng)業(yè)開始加速發(fā)展。

從2004年開始，華南農(nóng)業(yè)大學(xué)羅錫文院士團(tuán)隊(duì)開展了農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航及自動(dòng)作業(yè)關(guān)鍵技術(shù)的研究，突破了導(dǎo)航定位和路徑跟蹤等10項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，取得了三大創(chuàng)新成果，打破了國(guó)外對(duì)農(nóng)機(jī)導(dǎo)航技術(shù)的壟斷。2020年，為了探索解決“誰來種地”和“怎樣種地”的難題，羅錫文院士帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)率先在廣州市增城區(qū)創(chuàng)建了全球首個(gè)水稻無人農(nóng)場(chǎng)。

此后，羅錫文院士團(tuán)隊(duì)又在黃埔區(qū)進(jìn)行復(fù)制和升級(jí)，建設(shè)了大吉沙島無人智慧農(nóng)場(chǎng)。

來到農(nóng)場(chǎng)，只見一臺(tái)無人駕駛水稻收割機(jī)在黃澄澄的稻浪中來回穿梭，從耕整土地到播種插秧，從水肥管理到收割運(yùn)糧，全程都由無人駕駛的現(xiàn)代化機(jī)械自動(dòng)完成，這些農(nóng)機(jī)就好像裝上了智慧“大腦”，井井有條地完成各項(xiàng)工序。

工作人員告訴筆者，無人駕駛農(nóng)機(jī)的行駛路線都由計(jì)算機(jī)預(yù)先設(shè)計(jì)好，作業(yè)時(shí)，橫向位置誤差不超過2.5厘米。1臺(tái)無人駕駛旋耕機(jī)1個(gè)小時(shí)可以耕20畝田，還可以多機(jī)協(xié)同作業(yè)，1個(gè)小時(shí)內(nèi)也可完成6畝稻田的收割。

那么什么樣的農(nóng)場(chǎng)才能被稱作是無人農(nóng)場(chǎng)呢？羅錫文說，無人農(nóng)場(chǎng)應(yīng)該至少能實(shí)現(xiàn)一下五大功能：一是實(shí)現(xiàn)耕種管收生產(chǎn)環(huán)節(jié)全覆蓋，包括覆蓋農(nóng)作物生產(chǎn)中的耕整、種植、田間管理（水、肥、藥）和收獲的各個(gè)環(huán)節(jié)；二是機(jī)庫(kù)田間轉(zhuǎn)移作業(yè)全自動(dòng)，即農(nóng)機(jī)自動(dòng)從機(jī)庫(kù)轉(zhuǎn)移到田間，完成田間作業(yè)后自動(dòng)回到機(jī)庫(kù)；三是自動(dòng)避障異況停車保安全，也就是在農(nóng)機(jī)轉(zhuǎn)移和作業(yè)過程中能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)避障，遇到異常情況能自動(dòng)停車，以確保安全；四是作物生長(zhǎng)過程實(shí)時(shí)全監(jiān)控，能對(duì)作物生產(chǎn)過程中的長(zhǎng)勢(shì)和病蟲草害情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控；五是智能決策精準(zhǔn)作業(yè)全無人，能根據(jù)作物的長(zhǎng)勢(shì)和病蟲草害情況及時(shí)作出決策并自動(dòng)進(jìn)行精準(zhǔn)作業(yè)，包括精準(zhǔn)灌溉、精準(zhǔn)施肥和精準(zhǔn)施藥等。

“而支撐無人農(nóng)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)這五大功能的是智慧農(nóng)業(yè)的四大核心技術(shù)，也就是數(shù)字化感知技術(shù)、智能化決策技術(shù)、精細(xì)化作業(yè)技術(shù)和智慧化管理技術(shù)。”

具體來說，就是對(duì)無人農(nóng)場(chǎng)的作業(yè)環(huán)境、作業(yè)對(duì)象和作業(yè)機(jī)械信息精準(zhǔn)感知的數(shù)字化感知；對(duì)土地整治、耕整、種植、播種、田間管理和收獲方案的智能化決策；對(duì)農(nóng)機(jī)自動(dòng)導(dǎo)航和農(nóng)機(jī)精準(zhǔn)作業(yè)的精準(zhǔn)化作業(yè)以及對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)、農(nóng)機(jī)運(yùn)維和農(nóng)場(chǎng)經(jīng)營(yíng)管理的智慧化管理。

“我們把最新的科技成果，包括信息技術(shù)、人工智能、智能農(nóng)機(jī)等結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)了全新的水稻生產(chǎn)，這就是新質(zhì)生產(chǎn)力?！绷_錫文說，“現(xiàn)在利用無人駕駛旋耕機(jī)、無人駕駛水稻直播機(jī)、變量施肥無人機(jī)、無人駕駛收割機(jī)等設(shè)備，已實(shí)現(xiàn)耕種管收全過程無人機(jī)械化技術(shù)突破，我們很快還會(huì)建設(shè)一個(gè)遠(yuǎn)程操控車間，未來將實(shí)現(xiàn)全流程無人化。”

綜合效益顯著 資源利用提升

除了在廣州，羅錫文還帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在全國(guó)15個(gè)省啟動(dòng)建設(shè)了30個(gè)無人農(nóng)場(chǎng)，其中廣東有8個(gè)，主要種植水稻、小麥、玉米、花生等作物。

在江門新會(huì)區(qū)文發(fā)農(nóng)業(yè)種植場(chǎng)，據(jù)該種植場(chǎng)負(fù)責(zé)人張永發(fā)介紹，在羅錫文院士及團(tuán)隊(duì)的幫助下，農(nóng)場(chǎng)借助數(shù)字分析技術(shù)，利用無人駕駛插秧機(jī)克服了人工插秧效率低、間距參差不齊的問題，利用植保無人機(jī)把控了施肥、噴藥的精準(zhǔn)用量，確保實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)豐收。該農(nóng)場(chǎng)還已投資了60多萬元引入病蟲害全程監(jiān)測(cè)智能系統(tǒng)，數(shù)字化感知、智能化管理、精準(zhǔn)化作業(yè)等科學(xué)種植技術(shù)的應(yīng)用，讓“無人農(nóng)場(chǎng)”逐漸成為現(xiàn)實(shí)。

羅錫文曾說，突破智能農(nóng)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)，推進(jìn)無人農(nóng)場(chǎng)建設(shè)，就是要變“人種地”為“科技種地”，用更少的人種更多的地，并且在單位面積內(nèi)取得更高的產(chǎn)量。各地的實(shí)踐結(jié)果也表明，無人農(nóng)場(chǎng)建設(shè)取得了顯著的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益，展示了無人農(nóng)場(chǎng)和智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展的巨大潛力。

2021年，廣州增城水稻無人農(nóng)場(chǎng)建成后，種植的優(yōu)質(zhì)絲苗米“十九香”畝產(chǎn)就達(dá)到662.29公斤，而當(dāng)?shù)仄骄€產(chǎn)為500公斤左右，比當(dāng)?shù)氐钠骄a(chǎn)量增加32個(gè)百分點(diǎn)；2022年，河源萬綠智慧農(nóng)場(chǎng)種植的俗稱“太空稻”的“華航51號(hào)”經(jīng)核算畝產(chǎn)1075斤，比普通水稻產(chǎn)量高5%左右；2023年，湖南益陽千山紅鎮(zhèn)再生稻無人農(nóng)場(chǎng)兩季畝產(chǎn)達(dá)到1241.7公斤。這些都充分說明，人不下田也能種地，也能種好地。

羅錫文團(tuán)隊(duì)也向筆者展示了一組數(shù)據(jù)：水田耕整時(shí)，1個(gè)人1頭牛1天最多能犁2畝地，1臺(tái)無人駕駛旋耕機(jī)1小時(shí)能耕20畝地；水稻種植時(shí)，人工插秧1人1天最多能插1畝地，1臺(tái)無人駕駛插秧機(jī)1小時(shí)能插5畝地；水田管理時(shí)，人工噴霧1人1天最多能噴3畝地，無人機(jī)噴霧1小時(shí)能噴200畝地；水稻收獲時(shí)，人工收割1人1天最多能收半畝地，1臺(tái)無人駕駛收割機(jī)1小時(shí)能收5—6畝地。

同時(shí)智慧農(nóng)業(yè)還可以提高資源利用率，基于北斗的精準(zhǔn)導(dǎo)航技術(shù)可以提高土地利用率0.5%—1%，以農(nóng)田精準(zhǔn)平整為例，農(nóng)田精準(zhǔn)平整后能節(jié)水20%—30%、節(jié)肥5%—10%、增產(chǎn)5%—10%，比傳統(tǒng)平地方法提高效率30%。

發(fā)展智慧農(nóng)業(yè) 建設(shè)農(nóng)業(yè)強(qiáng)省

對(duì)羅錫文來說，廣東是他的無人農(nóng)場(chǎng)起步的地方，廣東對(duì)農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新的重視，為他的無人農(nóng)場(chǎng)夢(mèng)想提供了堅(jiān)實(shí)的支持。

羅錫文回憶說，2019年，廣東省科技廳批準(zhǔn)了由他提出的無人農(nóng)場(chǎng)建設(shè)項(xiàng)目，這是國(guó)內(nèi)第一個(gè)由政府支持建設(shè)的無人農(nóng)場(chǎng)項(xiàng)目。也正是這個(gè)項(xiàng)目的實(shí)施，使廣東省走在國(guó)內(nèi)無人農(nóng)場(chǎng)和智慧農(nóng)業(yè)的前列。

而且讓羅錫文印象深刻的是，很多年前他計(jì)劃在廣東推廣水稻直播時(shí)，廣東省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳就在全省建了38個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)，以考察不同地區(qū)的直播效果，工作還是很超前的。

習(xí)近平總書記強(qiáng)調(diào)，沒有信息化就沒有現(xiàn)代化，要瞄準(zhǔn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的主攻方向，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)智能化、經(jīng)營(yíng)網(wǎng)絡(luò)化水平，推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合，加快傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、智能化。

近年來，廣東瞄準(zhǔn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的主攻方向，著力提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)智能化水平，取得顯著成效。

據(jù)廣東省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳黨組書記、廳長(zhǎng)劉棕會(huì)介紹，廣東積極謀劃和推動(dòng)智慧農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，計(jì)劃建設(shè)一批智慧農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園，把智慧農(nóng)業(yè)的應(yīng)用場(chǎng)景基地化、園區(qū)化、定制化，進(jìn)行集成式創(chuàng)新。同時(shí)推進(jìn)若干個(gè)現(xiàn)代農(nóng)機(jī)高端裝備制造創(chuàng)新園建設(shè)，打造研發(fā)、中試、生產(chǎn)、應(yīng)用、推廣和服務(wù)于一體的平臺(tái)，為加速建設(shè)農(nóng)業(yè)強(qiáng)省、推進(jìn)鄉(xiāng)村全面振興提供堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

新時(shí)代以來，我國(guó)大力推進(jìn)農(nóng)村信息化發(fā)展，推動(dòng)現(xiàn)代信息技術(shù)向農(nóng)業(yè)農(nóng)村各領(lǐng)域滲透融合，農(nóng)村信息化基礎(chǔ)設(shè)施明顯改善，智慧農(nóng)業(yè)建設(shè)取得積極成效。2023年，全國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息化率達(dá)到27.6%。2024年中央一號(hào)文件提出“持續(xù)實(shí)施數(shù)字鄉(xiāng)村發(fā)展行動(dòng)，發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)”。2024年4月，為指導(dǎo)智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展，國(guó)家六部門聯(lián)合印發(fā)《數(shù)字鄉(xiāng)村建設(shè)指南2.0》，提出數(shù)字鄉(xiāng)村建設(shè)包括智慧農(nóng)業(yè)、鄉(xiāng)村數(shù)字富民產(chǎn)業(yè)、鄉(xiāng)村數(shù)字文化、鄉(xiāng)村數(shù)字治理、鄉(xiāng)村數(shù)字惠民服務(wù)、智慧美麗鄉(xiāng)村六方面重點(diǎn)任務(wù)。

當(dāng)前，我國(guó)智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展已駛?cè)肟燔嚨?，展現(xiàn)出廣闊前景，預(yù)計(jì)到2027年，全國(guó)智慧農(nóng)業(yè)相關(guān)市場(chǎng)規(guī)模將超過1200億元。希望借此東風(fēng)，羅錫文院士無人農(nóng)場(chǎng)和廣東智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展都能再上層樓，廣東加速建設(shè)農(nóng)業(yè)強(qiáng)省、推進(jìn)鄉(xiāng)村全面振興的目標(biāo)也能早日實(shí)現(xiàn)。