國(guó)家統(tǒng)計(jì)局近日公布的數(shù)據(jù)顯示，2023年全國(guó)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(wàn)億斤臺(tái)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(shí)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。

從“靠人”到“無人”，智慧農(nóng)業(yè)漸入佳境

智慧農(nóng)業(yè)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展方向，無人農(nóng)場(chǎng)是實(shí)現(xiàn)智慧農(nóng)業(yè)重要途徑?！稊?shù)字鄉(xiāng)村發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃(2022-2025 年)》提出，“建設(shè)一批智慧農(nóng)場(chǎng)、智慧牧場(chǎng)、智慧漁場(chǎng)，推動(dòng)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(chǎng)試點(diǎn)，通過遠(yuǎn)程控制、半自動(dòng)控制或自主控制，實(shí)現(xiàn)農(nóng)場(chǎng)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(yàn)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(chǎng)建設(shè)等協(xié)同發(fā)展，挖掘5G、千兆光網(wǎng)和移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)等在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)場(chǎng)景的典型應(yīng)用。”

從“靠人”到“少人”再到“無人”，發(fā)展循序漸進(jìn)。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外大部分無人農(nóng)場(chǎng)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(cè)、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(shí)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(guó)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(chǎng)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(chǎng)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(yàn)是制勝法寶。天氣如何?哪里缺水?哪里缺肥?哪里有蟲?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(yàn)去判斷。而無人農(nóng)場(chǎng)中，智能監(jiān)測(cè)設(shè)備代替了人眼，全天候、全方位、多種類、多維度地監(jiān)測(cè)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(wàn)畝，打造數(shù)字黃花項(xiàng)目，建成智慧農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)，其中就包括了物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，依托田間布設(shè)的土壤墑情監(jiān)測(cè)站、農(nóng)田氣象監(jiān)測(cè)站、水質(zhì)監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)、苗情監(jiān)測(cè)站、病蟲害疫情智能識(shí)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(zhǎng)環(huán)境、發(fā)育趨勢(shì)、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(zhǎng)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(jià)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(shí)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(wàn)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(cè)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(shí)別技術(shù)，拍照實(shí)現(xiàn)茉莉花病蟲害自動(dòng)識(shí)別、診斷，并獲取防治方案。同時(shí)，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(zhǎng)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(zhǎng)1-1.5個(gè)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(xiǎn)。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(cè)能力。在天氣預(yù)測(cè)方面，結(jié)合國(guó)家與地方氣象站數(shù)據(jù)、雷達(dá)衛(wèi)星的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，模擬未來24小時(shí)與15天的氣象變化，預(yù)測(cè)預(yù)警氣象風(fēng)險(xiǎn)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(cè)報(bào)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)字化植保防御體系，實(shí)現(xiàn)玉米病蟲害預(yù)警;產(chǎn)量預(yù)測(cè)方面，智能監(jiān)測(cè)每個(gè)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(zhǎng)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(cè)數(shù)據(jù)。

“機(jī)械手”實(shí)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(cè)直接實(shí)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(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)降本增效。

近日，北京市首個(gè)“無人農(nóng)場(chǎng)”應(yīng)用場(chǎng)景示范基地在昌平區(qū)陽(yáng)坊鎮(zhèn)金太陽(yáng)農(nóng)場(chǎng)揭牌。目前，該農(nóng)場(chǎng)總面積40余畝，通過“農(nóng)機(jī)-農(nóng)藝-智能”的深度融合，實(shí)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(shí)現(xiàn)了數(shù)字化自主管理，節(jié)約人工成本8.2萬(wàn)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(cè)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(duì)小葉苦丁茶進(jìn)行數(shù)字化管控，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程在線監(jiān)測(cè)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(shí)運(yùn)作11個(gè)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(shí)，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(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，國(guó)產(chǎn)高端智能農(nóng)機(jī)的加快投入使用推動(dòng)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(guó)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(guó)糧食生產(chǎn)僅“三夏”小麥機(jī)收環(huán)節(jié)減損1個(gè)百分點(diǎn)，就可挽回25億斤糧食，相當(dāng)于新增300萬(wàn)畝面積的產(chǎn)量。

去年，由工業(yè)和信息化部指導(dǎo)，中國(guó)發(fā)布了首個(gè)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(guó)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(dòng)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(chǎng)，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(chǎng)。