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“智慧農(nóng)業(yè)”助中國人端穩(wěn)飯碗（視頻）
6月13日，黑龍江省同江市樂業(yè)智能溫室內(nèi)，一位農(nóng)戶在清理草莓苗中的枯葉。中青報·中青網(wǎng)見習(xí)記者 李若一 攝
六月秧苗綠如畫。在黑龍江建三江七星農(nóng)場，水稻秧苗已經(jīng)躥出兩掌高。
51歲的北大荒精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)農(nóng)機中心主任孟慶民望著眼前連片的萬畝稻田，感慨道：這里每隔10年就發(fā)生一次巨變。
上世紀(jì)90年代，每到插秧季節(jié)，成群結(jié)隊的農(nóng)工乘坐“插秧專列”從四面八方趕來。經(jīng)過近1個月的勞作，黑土地變成一片“綠海”。
2000年以后，第一臺獨輪驅(qū)動的插秧機讓農(nóng)戶眼前一亮，機械化插秧的大門被推開。又過了10年，高速插秧機以每天五六十畝的作業(yè)速度取代傳統(tǒng)插秧機，釋放了農(nóng)戶雙手。
面朝黃土背朝天的農(nóng)耕時代早已過去。如今，無人駕駛插秧機和整地機正帶來新一輪農(nóng)業(yè)生產(chǎn)變革。
“智慧農(nóng)業(yè)”的鏈條很長
連續(xù)9年糧食產(chǎn)量位居全國第一，黑龍江這片沃土守護著中國人自己的飯碗，擔(dān)負(fù)著糧食“壓艙石”的重任。
有1000多萬畝耕地面積的農(nóng)墾建三江管理局是這片黑土地上的“產(chǎn)糧大戶”，僅粳稻產(chǎn)量就占全國1/20。自成立以來，這里累計為國家生產(chǎn)糧食1.08億噸，年產(chǎn)糧食650萬噸左右。
“中國人的飯碗任何時候都要牢牢端在自己的手上。”2018年，習(xí)近平總書記來這里考察時強調(diào)的這番話，引起了北大荒建三江國家農(nóng)業(yè)科技園區(qū)主任李曉輝的深思，中國人的飯碗裝著自己的糧，意味著糧食產(chǎn)量和品質(zhì)都要有保障。
建三江未開墾前是一片沼澤地，荒草叢生。“十年九澇”的自然環(huán)境讓小麥生產(chǎn)鮮有收成。后來，當(dāng)?shù)厝擞?ldquo;以稻治澇”的方式變劣勢為優(yōu)勢。
現(xiàn)在，這里的良田以水稻種植為主，建三江科研所自主培育的“三江6號”品種在全國120多個農(nóng)產(chǎn)品集散地銷售。
李曉輝說，要保障大米的產(chǎn)量和品質(zhì)，從育苗、插秧、管護到收割的每一個環(huán)節(jié)都要既科學(xué)化又標(biāo)準(zhǔn)化。
農(nóng)時不等人，水稻生產(chǎn)的許多環(huán)節(jié)都要在10天左右完成。建三江農(nóng)場種植實行家庭承包。過去，人工種植的效率不高，每人每天最多插秧1畝田。雖然大量勞動力能保障插秧按時完成，但秧苗深淺不一，作物生長速度不同，每個農(nóng)戶對病蟲草害、作業(yè)時間的判斷也不同。
建三江農(nóng)場的機械化率已達98%以上。李曉輝團隊這兩年致力于運用大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，打造農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的“智慧大腦”，幫助農(nóng)戶解決生產(chǎn)中的技術(shù)難題，實施精準(zhǔn)作業(yè)。
目前，李曉輝團隊正在探索建立智能葉齡診斷模型。七星農(nóng)場100多畝的良田里設(shè)置了200個監(jiān)測點，每個監(jiān)測點都有360度可旋轉(zhuǎn)變焦攝像頭，實時監(jiān)測作物生長。這些監(jiān)測點下方還安裝了傳感器，可以獲取土壤里水位、水溫、泥溫等信息，實現(xiàn)作物生長的全方位監(jiān)控。
目前，葉齡診斷還只能依靠人工。李曉輝的目標(biāo)是，把粗放種植精準(zhǔn)化，把水稻從種到收的全過程實現(xiàn)智能化操作。
站在七星農(nóng)場物聯(lián)網(wǎng)綜合服務(wù)信息平臺的控制區(qū)，七星農(nóng)場副廠長韓天甲說：“‘智慧農(nóng)業(yè)’的鏈條很長。”他身后的大屏幕上，閃爍著紅綠黃3種顏色的圓點，對應(yīng)著七星農(nóng)場里每個地塊的長勢情況。
這些技術(shù)和田間的攝像頭、傳感器、氣象站相聯(lián)，實時傳輸著農(nóng)場每一塊稻田的生長情況。七星農(nóng)場分為2900多個地塊，在這個物聯(lián)網(wǎng)平臺上，每個地塊都有自己的檔案，檔案里有這塊土地的經(jīng)營者、承包情況、土地生長情況。這些信息甚至對接銀行等金融機構(gòu)，銀行可以根據(jù)經(jīng)營者的土地情況安排貸款。
水稻種得好，未必就能賣得好。水稻收割后，加工、倉儲、物流和銷售等每個環(huán)節(jié)都影響著消費者的選擇。物聯(lián)網(wǎng)平臺還完善了供應(yīng)鏈信息。消費者通過掃描二維碼就能對大米進行溯源，看到水稻種植的全部信息。去年，這里產(chǎn)出的原糧價格比普通原糧每斤多0.1元，農(nóng)戶的收益有所提高。
“智慧農(nóng)業(yè)”的底色是綠色
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不能竭澤而漁。
水稻種植依賴地下水的灌溉。建三江農(nóng)場三江環(huán)繞、七河貫通，但這幾年，地下水位在下降。為了保護地下水資源，當(dāng)?shù)亻_始興建四大灌區(qū)，引江水灌溉。“江水比地下水灌溉的品質(zhì)好。”韓天甲說，灌區(qū)的建立能加強黑土地保護，鞏固寒地黑土的生態(tài)優(yōu)勢。
四大地表水灌區(qū)設(shè)計灌溉面積715萬畝。七星農(nóng)場依靠的青龍山灌區(qū)是目前全國第四大灌區(qū)。四大灌區(qū)建成后，建三江70%的水稻都可以實現(xiàn)江水覆蓋，水稻的品質(zhì)將提升到新的水平。
走出田間，水稻的催芽育苗和大棚里的農(nóng)作物種植也插上了智能化的翅膀。
水稻催芽是插秧水稻生產(chǎn)過程中的首要環(huán)節(jié)。在黑龍江省撫遠市，玖成農(nóng)業(yè)合作社研制推出雙氧快速智能程控水稻催芽技術(shù)，實現(xiàn)了智能化控溫、臭氧消毒、曝氣增氧、自動化控制等環(huán)節(jié)的有機集成，提升了育苗速度，保證了水稻催芽安全。整個過程通過電腦操作，實現(xiàn)了遠程控制和自動控制，大大減輕了育種工作量。
85后海歸博士周忠誠是土生土長的黑龍江省同江市人。4年前回國后，他和哈爾濱工業(yè)大學(xué)科研人員組建團隊，經(jīng)過兩年調(diào)研，打造了一個大棚智能培育系統(tǒng)。
2018年，5棟采用該技術(shù)的智能溫室大棚在黑龍江省同江市樂業(yè)鎮(zhèn)建成。8米高的大棚里種上了6層草莓，品種多達9類。
大棚裝有400多個傳感器，可以實時獲取光照、溫度、濕度等信息，并傳輸?shù)绞畮着_不同功能的機器上，機器根據(jù)設(shè)定的種植參數(shù)，自動進行精準(zhǔn)的作物管護。
周忠誠說，該系統(tǒng)還能根據(jù)未來一周的天氣情況，判斷當(dāng)天對植物的滴灌比重，“如果一周后雨大，澆水就少一點。”
“智慧農(nóng)業(yè)”讓農(nóng)民邁入高科技領(lǐng)域
“‘智慧農(nóng)業(yè)’的下一步就是要向無人化的方向突破。”韓天甲所在的七星農(nóng)場里，80畝試驗田上正進行無人機插秧、整地的測試。
95后操作手杜承隆通過手機軟件，操作著不遠處水田里的無人駕駛高速插秧機。這是一臺在現(xiàn)有高速插秧機上通過安裝自動控制硬件、連接衛(wèi)星定位的無人駕駛插秧機。過去，高速插秧機需要由兩三人完成駕駛、擺放秧盤的工作?，F(xiàn)在，通過聯(lián)網(wǎng)操作、輸入?yún)?shù)，短短數(shù)分鐘，一臺無人駕駛插秧機就可以插滿6排秧苗。
無人駕駛插秧機的另一邊，是無人駕駛攪漿整地機。北大荒精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)農(nóng)機中心主任孟慶民介紹，無人生產(chǎn)作業(yè)的試驗早在2007年就開始了。目前，農(nóng)場聯(lián)合國內(nèi)21家智能農(nóng)機相關(guān)科研機構(gòu)、高校和企業(yè)，把最先進的無人化技術(shù)在此集中測試。
“無人駕駛插秧機的測試和應(yīng)用是一個循序漸進的過程。”孟慶民介紹，最初只是讓駕駛車完成兩點間的直線行進插秧，后來還要讓車能夠自動實現(xiàn)拐彎、避開田間的障礙物，在反復(fù)的測試中，才達到今天的效果。
無人駕駛插秧技術(shù)正在攻克自動化問題，接下來還要實現(xiàn)插秧機從出機庫到入田間，實現(xiàn)全路徑無人化操作。孟慶民理想中的智慧生產(chǎn)，是從春天攪漿整地、夏季插秧管護，到秋季收割，農(nóng)作物生長的全流程都能實現(xiàn)無人化操作。
除七星農(nóng)場外，建三江農(nóng)場計劃建設(shè)6個全程無人作業(yè)示范農(nóng)場，推廣自動化工廠育秧、衛(wèi)星平地、無人駕駛插秧、智能噴藥、無人收獲等9個智能化耕作新技術(shù)。
“操作難度不大，但需要心細(xì)。”杜承隆畢業(yè)后就來到農(nóng)機中心，本來是負(fù)責(zé)物聯(lián)網(wǎng)平臺的操作控制，沒想到，不到3年的時間，自己從展示臺走向田間，擔(dān)任一名無人駕駛插秧機的操作員，這讓他覺得自己邁進了高科技領(lǐng)域。
從種地農(nóng)戶到機械維修工，陳鳳波感覺現(xiàn)在的新生事物太多，自己得跟著科技走。作為黑龍江省富錦市的農(nóng)戶，過去，他靠著家里的兩三坰地維持生計，還要到處借錢。
2013年，他把土地流轉(zhuǎn)給當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶成立的合作社用來集中種植水稻。自己到合作社工作，負(fù)責(zé)機械維修，一年收入有七八萬元。剛到合作社的第二年，他就自己設(shè)計了適合當(dāng)?shù)赜玫暮Y土農(nóng)具，4米高、1500多公斤重的鐵篩子能把開春時地里未化的大塊凍土快速過篩。
這幾年，陳鳳波親眼看到新型機械如何讓農(nóng)業(yè)種植加速，無人機空中揚肥讓他開了眼，“農(nóng)民的本質(zhì)改變不了，但如果不學(xué)習(xí)就會被落下。”
孟慶民發(fā)現(xiàn)，發(fā)展現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的黑土地上，許多農(nóng)民已經(jīng)不用再彎腰作業(yè)，開始鉆研生產(chǎn)管理和技術(shù)。從水稻生產(chǎn)人工化、機械化再到無人化，孟慶民感嘆，“智慧農(nóng)業(yè)”已經(jīng)在這片黑土地上生根發(fā)芽。他希望，未來中國的“智慧農(nóng)業(yè)”發(fā)展會引領(lǐng)世界。
中國青年報
