羅錫文院士:智慧農業是推動農業現代化的關鍵力量

羅錫文院士:智慧農業是推動農業現代化的關鍵力量
2024年12月26日 19:13 農資導報

12月23日,在貴陽舉行的第三屆現代農業發展論壇上,中國工程院院士、華南農業大學教授羅錫文作了題為《智慧農業的探索與實踐》的報告。本報特將報告內容整理成文,以饗讀者。

中國工程院院士、華南農業大學教授羅錫文

農業機械化是推動農業現代化不可或缺的力量。智慧農業作為現代農業的航標,正借助人工智能、大數據和信息技術的飛速發展,推動著農業現代化的巨輪破浪前行。智慧農業的發展,將大幅度提高勞動生產率、土地產出率、資源利用率,有效緩解農村勞動力短缺的矛盾。

隨著農業科技的發展和數字技術的應用,智慧農業越來越成為農業發展的重要趨勢之一,也成為當前農業科技領域中的研究熱點。以華南農業大學2020年在廣東增城啟動的全球首個水稻無人農場實踐為例,2021年該農場種植的優質絲苗米“19香”,畝產達到了662.29千克,而當地平均畝產在500千克,比當地平均水平高出了32%。在湖南武岡的試驗結果表明,在雜交水稻生產中采用無人機授粉,產量可比人工趕粉提高13.4%。同時,依托無人農場的耕種管收全程技術創新,湖南益陽千山紅鎮開展的再生稻生產試驗,兩季收割畝產量最高達到了1291.2千克,實現了袁隆平一生最想做的3件事之一——再生稻畝產超1200千克。可以說,智慧農業的田間實踐成果是新質生產力在農業生產中的集中體現。

要實現智慧農業,需具備四方面核心技術。

一是數字化感知。主要通過遙感等多種手段,精準獲取農田里各類信息,以此為依據科學指導后續農業生產環節。目前最常用的是“星、機、地”三種方法,即根據衛星影像、飛機和地面安裝儀器來獲取土壤情況、農作物長勢和病蟲草害等信息。目前較為成功的案例有無人機在田地上飛行獲取水稻長勢以做出長勢分布圖,而后做出處方圖。

二是智能化決策。可以讓農業生產決策更科學合理、貼合實際情況,減少人為經驗局限帶來的誤差。包括根據地形地貌、田塊大小和灌溉條件等,智能決策地塊大小、機耕道和灌排渠道等的土地整治方案;根據土壤質地和耕整習慣等,智能決策犁耕、耙耕、旋耕及激光平整等的耕整方案;根據當地氣候和種植習慣等,智能決策一熟制或多熟制、種植品種等的種植方案;根據當地氣候和種植方案,智能決策播種時間、行距、穴(株)距和播種量等的播種方案;根據作物長勢和病蟲草害信息,智能決策灌排、施肥、打藥等的田間管理方案;根據作物長勢和當地氣象,智能決策收獲時間和收獲方式等的收獲方案。

三是精準化作業。例如,在農機作業中應用自動導航技術,實現田間精準定位和操作,以及田間全過程精準化管理等,保障各農事操作的準確性和高效性。精準作業主要包括耕作、種植、田間管理、收獲和干燥。整地方面,利用激光平地技術和衛星平地技術,可達到存水不過田的要求;播種方面,通常采用無人駕駛水稻直播機精準播種,實現了開溝、起壟、精量細播;田間管理方面,中國農機院研發的大型智能化變量噴霧機可實現雜草自動識別和噴霧量精準反饋控制;收獲方面,無人駕駛收割機與卸糧車相結合的跟車協調模式,實現了兩車并排走,中間橫向位置不超5厘米、縱向位置不超10厘米,保證卸糧準確性;干燥方面,采用稻谷干燥系統可把稻谷含水率由28%降到13.6%,每小時處理量可達14噸。

四是智慧化管理,包括農作物生長管理、農機管理、農場管理。通過遠程監控農機作業位置、作業進度、作業質量,并進行故障預警和維修指導等方面的覆蓋,保障農業生產設備的正常運轉,提升整體農業生產的流暢性,來實現農場智慧化管理。

在智慧農業的關鍵技術突破和實踐方面,依托自主知識產權的智慧農業技術,華南農業大學成功研究并在國內15個省份啟動了30多個無人農場,主要作物包括水稻、小麥、玉米、花生等。

無人化智慧農場具有五大核心功能,包括耕種管收生產環節全覆蓋、機庫田間轉移作業全自動、自動避障異況停車保安全、作物生長過程實時全監控和智能決策精準作業全無人。同時,無人農場還需三大關鍵技術支持,即生物技術、智能農機和信息技術。生物技術主要負責提供適應機械化作業的品種和栽培模式;智能農機主要負責提供智能感知、智能導航、精準作業和智能管理;信息技術主要為無人農場生產的信息獲取、傳輸和處理,農機導航與自動作業,農機遠程運維管理提供支持。

把最新的科技成果,包括信息技術、人工智能、智能農機等結合起來,實現全新的農業生產,這就是新質生產力。無人農場代表的是未來智慧農業、精準農業的最高方向。其中,智能播種、精準施肥、無人機植保、自動化收割以及全程信息化管理等先進技術的應用,展示了智慧農業實踐中信息的精度和廣度,可以為未來的農田決策、作業提供更好的支撐。

未來,智慧農業發展將推動更多尖端技術與農業生產深度融合,加快農業機械化持續進步,進而為中國農業的可持續發展和更高層次的現代化注入強大動力,為建設農業強國添磚加瓦。

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來源:農資導報

作者:彭樂瑤

編輯:陳然

審核:翟怡婷

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