——黑龍江無人化智慧農(nóng)場建設調(diào)查
從“面朝黃土背朝天”到機械化耕種,科技的發(fā)展在不斷改變著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。
當前,智慧農(nóng)業(yè)浪潮席卷而來,無人化智慧農(nóng)場更是打開了提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的“一扇窗”,農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力在加快形成中。
而這場農(nóng)業(yè)的變革也正在黑土地上悄然發(fā)生,黑龍江糧食主產(chǎn)區(qū)為解決未來誰來種田、如何種好田的問題展開積極探索。
無人駕駛插秧機插秧,田間機器人巡田,地下各類傳感器遍布,空中植保無人機飛行,“北斗導航+農(nóng)業(yè)”廣泛應用,一塊塊大屏幕顯示農(nóng)田各類信息……在我國糧食主產(chǎn)區(qū)黑龍江省,無人化智慧農(nóng)場正刷新人們的認知,感嘆歷經(jīng)千年的農(nóng)業(yè)也能變得如此現(xiàn)代化、智能化,充滿“科技與狠活”。
到2025年建成20個萬畝級的無人化智慧農(nóng)場,黑龍江省已經(jīng)提出了發(fā)展目標。不過這畢竟是新鮮事物,人們不禁要問:無人化智慧農(nóng)場具體是什么?為什么要建?要怎么建?還面臨哪些困難和挑戰(zhàn)?盛夏時節(jié),記者走進黑龍江糧食主產(chǎn)區(qū)的田間地頭尋找答案。
先行先試積極探路
7月中旬,三江平原稻浪滾滾,滿眼的稻田綠令人心曠神怡。走進北大荒集團建三江分公司七星農(nóng)場,萬畝大地號里智能灌溉閘門、水稻葉齡診斷儀、田間氣象站等智能設備一應俱全,這是無人化智慧農(nóng)場從視覺上帶來的直觀景象。
除此之外,還有一張無形的5G智能網(wǎng)絡覆蓋在廣袤的田野上。從智慧水利灌溉到人工智能病蟲害監(jiān)測,從變量施肥到作物生長環(huán)境實時調(diào)控,每一個環(huán)節(jié)都實現(xiàn)了高度的自動化與智能化,物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等尖端科技在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到應用,極大地減少了人員依賴,提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。
2018年9月25日,習近平總書記在北大荒建三江國家農(nóng)業(yè)科技園區(qū)考察時說,“農(nóng)業(yè)要振興,就要插上科技的翅膀”。早在2016年,七星農(nóng)場就率先在黑龍江墾區(qū)開始智慧農(nóng)業(yè)的探索。經(jīng)過8年探索,七星農(nóng)場在國內(nèi)建設了首個不間斷作業(yè)的百畝智慧農(nóng)機智能管控試驗基地、1000畝規(guī)模的無人化示范基地、單個集群15000畝水田智慧農(nóng)場推廣區(qū)。
“我們通過應用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、5G、智能裝備與機器人等新一代信息技術(shù),實現(xiàn)設施、裝備、機械等的遠程控制、全程自動控制或機器人自主控制。無人駕駛插秧機插秧、無人機植保、無人聯(lián)合收割機收獲、自動閘門灌溉等在示范區(qū)內(nèi)都可以實現(xiàn)?!逼咝寝r(nóng)場副總經(jīng)理李振宇說。
北大荒集團作為保障我國糧食安全的“國家隊”,在無人化智慧農(nóng)場建設上起步較早。在建三江區(qū)域內(nèi),勝利農(nóng)場和紅衛(wèi)農(nóng)場今年也被北大荒集團納入萬畝級無人化智慧農(nóng)場建設試點,分別在旱田農(nóng)業(yè)和水田農(nóng)業(yè)領(lǐng)域開展智慧農(nóng)業(yè)的先行先試。
位于雙鴨山市饒河縣的勝利農(nóng)場,打造了核心面積900畝、輻射面積10000畝的智慧農(nóng)業(yè)先行示范區(qū),進行大豆、玉米輪作。在核心區(qū)內(nèi)有小型智能氣象站、土壤墑情儀和自動蟲情監(jiān)測儀等7大類27臺(套)物聯(lián)網(wǎng)設備。
“我們重點在旱田智能農(nóng)機改裝上發(fā)力,目前已改造收割機、拖拉機、噴藥機等智能化農(nóng)機裝備15臺(套),搭建了智能農(nóng)機管理指揮中心云平臺。同時利用田間智能設備收集作物生長全程數(shù)據(jù),通過對積溫、土壤墑情、蟲害等數(shù)據(jù)分析,及時科學地展開田間管理。未來,在智能無人農(nóng)機改裝和研發(fā)中,還將繼續(xù)加大投入力度。”勝利農(nóng)場智慧農(nóng)業(yè)先行示范區(qū)技術(shù)員劉猛說。
與勝利農(nóng)場相鄰的紅衛(wèi)農(nóng)場,從2019年開始在水田智慧農(nóng)業(yè)上發(fā)力,打造了一塊總面積3600畝的智慧農(nóng)業(yè)水田先行示范區(qū)。站在觀景臺上,3600畝地被分成多個面積均勻的格子田,每個約15畝,秧苗長勢良好,反映“智慧農(nóng)業(yè)”圖景的立體稻田畫映入眼簾,成為一道亮麗風景線。
“無人化智慧農(nóng)場著眼‘誰來種田、如何種好田’等問題,目前還處于起步探索階段。我們通過建設示范區(qū)以點帶面,先行先試智慧農(nóng)業(yè)技術(shù),積累經(jīng)驗,探索模式,摸著石頭過河,要蹚出一條路子來?!奔t衛(wèi)農(nóng)場智慧農(nóng)業(yè)水田先行示范區(qū)主任于海銘說,要通過耕、種、管、收的全程數(shù)字化、精準化、智能化及無人化,打造出發(fā)展樣板,為北大荒打造世界一流的智慧農(nóng)業(yè)進行有益探索。
“無人”還是“無人化”
黑龍江為何要建設無人化智慧農(nóng)場?
作為農(nóng)業(yè)大省,黑龍江是保障國家糧食安全的“壓艙石”,全國每9碗飯中就有1碗來自黑龍江。擔負著重要責任的黑龍江,也具備發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)的優(yōu)良條件,農(nóng)業(yè)規(guī)模化、機械化程度較高。通過加速推進以信息化、數(shù)字化、智能化、無人化為標志的智慧農(nóng)業(yè),能夠加快形成農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力,推動農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,從而更好地保障國家糧食安全。不久前,黑龍江省委副書記、省長梁惠玲在“推動高質(zhì)量發(fā)展”系列主題新聞發(fā)布會上提出,拓展規(guī)模化智慧農(nóng)業(yè)應用場景,到2025年建成20個萬畝級無人化智慧農(nóng)場。
無人化智慧農(nóng)場,到底需不需要人?是不是該叫“無人智慧農(nóng)場”?
現(xiàn)實中,對于無人化智慧農(nóng)場還存在一些理解偏差。東北農(nóng)業(yè)大學教授、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部東北智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)重點實驗室主任蘇中濱向記者解釋道:“智慧農(nóng)場建設永遠不可能離開人。無人化是盡量少用人,通過構(gòu)建起完善的農(nóng)業(yè)智慧大腦,在處理各種數(shù)據(jù)基礎上進行自主學習、自主決策,將勞動力從繁雜的農(nóng)事生產(chǎn)中解放出來,從‘憑經(jīng)驗’種田邁向‘憑數(shù)據(jù)’種田,通過智能農(nóng)機農(nóng)具應用,實現(xiàn)耕種管收全過程少人化、無人化。”
作為我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)建設的“排頭兵”,北大荒集團近年來也是在積極探索智慧農(nóng)場建設。集團已經(jīng)為墾區(qū)4800萬畝耕地、26萬個地塊、56萬種植戶、68萬臺農(nóng)機建立了數(shù)字“身份證”,超過半數(shù)農(nóng)場使用傳感器采集數(shù)據(jù),基于獲取的數(shù)據(jù),建設了資源資產(chǎn)圖、作物分布圖、土壤肥力圖等分析決策系統(tǒng),為農(nóng)場田間精細管理提供科學“處方”。
從2020年以來,北大荒集團先后啟動建設三批28個數(shù)字農(nóng)場試點和3個數(shù)字農(nóng)業(yè)創(chuàng)新應用基地。探索建設以農(nóng)機自主作業(yè)為主的智慧農(nóng)場,目前已建設七星、勝利、紅衛(wèi)等16個無人駕駛試驗示范農(nóng)場,實現(xiàn)了農(nóng)機遠程控制、自主路徑規(guī)劃、自主作業(yè)、多機協(xié)同、智能避障和自動轉(zhuǎn)彎等功能,年農(nóng)機自主作業(yè)面積達1.3萬畝次。
為了實現(xiàn)一部手機管生產(chǎn),北大荒數(shù)字農(nóng)服APP兩年前上線,成為墾區(qū)種植戶必備“武器”。該平臺集成了土地托管、農(nóng)貸助手、農(nóng)機調(diào)度、農(nóng)業(yè)保險、農(nóng)業(yè)補貼等10項“一站式”農(nóng)事服務功能。目前,平臺注冊用戶超過59萬人,累計線上貸款超過200億元,農(nóng)機補貼發(fā)放超100億元,農(nóng)機調(diào)度作業(yè)超億畝次,平臺年資金交易近500億元。
“智慧農(nóng)場要從全程機械化到少人化,再到實現(xiàn)作業(yè)和管理過程的無人化,從技術(shù)層面、管理層面都需要一個復雜及漫長的過程?!北贝蠡募瘓F科技信息產(chǎn)業(yè)部副總經(jīng)理白雪告訴記者,北大荒集團就是要以智慧農(nóng)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)為牽引,場景創(chuàng)新為基礎,打造科技驅(qū)動產(chǎn)業(yè)發(fā)展的策源地、協(xié)同創(chuàng)新和引領(lǐng)示范的新高地,蹚出一條特色農(nóng)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展道路,支撐黑龍江率先實現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化。
目前,業(yè)界在無人化智慧農(nóng)場建設上也達成了一些共識。真正的無人化智慧農(nóng)場要突破數(shù)字化感知、智能化決策、精準化作業(yè)和智慧化管理四大關(guān)鍵技術(shù),實現(xiàn)耕種管收生產(chǎn)環(huán)節(jié)全覆蓋、機庫田間轉(zhuǎn)移作業(yè)全自動、自動避障異況停車保安全、作物生長過程實時全監(jiān)控和智能決策精準作業(yè)全無人五大基本功能。
“無論哪一個環(huán)節(jié),傳統(tǒng)農(nóng)民都很難做到,需要更多熱愛智慧農(nóng)業(yè)的‘新農(nóng)人’加入其中。人才短板,是目前無人化智慧農(nóng)場建設的最大瓶頸所在?!崩钫裼顚Υ松钣懈杏|,農(nóng)業(yè)人才不懂智慧科技,懂智慧科技的人不懂農(nóng)業(yè),推動“農(nóng)業(yè)+科技”不是一件容易的事。盡管存在不少困難,但探索智慧農(nóng)業(yè)建設的腳步從未停歇。
形成合力應對挑戰(zhàn)
在七星農(nóng)場,年過六旬的種植大戶張景會承包了360畝水田,由于年齡原因,只能雇人種田。每年插秧季,一名插秧機司機每天人工費高達700元,對張景會來說,這是一筆不小的支出。
“現(xiàn)在插秧機上運用北斗導航輔助直行技術(shù),秧苗插得更加齊整。同時,還能根據(jù)地塊肥力情況,一邊插秧,一邊變量施肥,種地是越來越省力、越來越智慧了。我看到農(nóng)場試驗無人駕駛插秧機,希望能夠早日用上,能省去一大筆費用?!睆埦皶吹搅藷o人化的好處,對無人化智慧農(nóng)場建設充滿期待。
記者了解到,在插秧機上運用北斗導航輔助直行,已經(jīng)在墾區(qū)和地方得到推廣應用,深受種植戶歡迎,但無人駕駛插秧機的應用,還停留在試驗地塊。在七星農(nóng)場智能農(nóng)機試驗田,北大荒智慧農(nóng)業(yè)農(nóng)機中心高級主管劉建國指著眼前一塊幾十畝的水田告訴記者,無人駕駛插秧機的試驗就在這個地塊進行,一年要進行幾十次試驗。
“無人駕駛插秧機目前已經(jīng)可以實現(xiàn)自動出庫入庫,按照規(guī)劃路徑到指定地塊作業(yè),也解決了自動掉頭等困難問題,但機器設備的穩(wěn)定性和可靠性還需要進一步試驗,才能不斷發(fā)現(xiàn)問題、改進機器。”劉建國說。
實際上,即使無人駕駛插秧機試驗成熟了,也面臨推廣難題?!案难b一臺插秧機,裝上北斗導航輔助直行系統(tǒng),最初需要兩三萬塊錢,現(xiàn)在只需要幾千塊錢。由于插秧效果好,農(nóng)戶能接受。要是使用無人駕駛插秧機,一臺得比普通插秧機多出十來萬塊錢,而且技術(shù)門檻更高,種植戶能否接受是個問題?!眲⒔▏f。
目前,我國智能農(nóng)機裝備的生產(chǎn)也處于起步階段,單價高、穩(wěn)定性差等問題客觀存在。普通農(nóng)戶即使是在有實力的合作社,也會考慮種植成本,短期內(nèi)不太會愿意花費大價錢購買智能農(nóng)機。在無人化智慧農(nóng)場建設中,智能農(nóng)機設備是重要一環(huán),要靠它們?nèi)ネ瓿筛N管收全過程。如果缺少智能農(nóng)機的加持,無人化智慧農(nóng)場建設也將無從談起。
更何況,實現(xiàn)無人化智慧農(nóng)場建設,還要有大量智能設備的軟硬件投入,涵蓋智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的開發(fā)、農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集分析應用、智能農(nóng)機裝備應用以及人才隊伍建設等內(nèi)容,是一個龐大復雜的系統(tǒng)工程。無人化智慧農(nóng)場建設前期要有大量資金投入,“走彎路”的情況也在所難免,目前這些投入基本上以國家財政資金為主,這是無人化智慧農(nóng)場建設面臨的現(xiàn)實困境。
在調(diào)研采訪中,不少人向記者表達了一個心聲:無人化智慧農(nóng)場建設,必須讓政府、企業(yè)、合作社、農(nóng)戶都參與其中,各司其職,形成合力。政府要加大資金支持力度,但不是盲目投入,而要精準發(fā)力,注重財政資金質(zhì)效,加強監(jiān)督。在智慧農(nóng)場建設上不宜撒“胡椒面”,更不能搞低水平重復建設。要吸引科技企業(yè)、智能農(nóng)機企業(yè)參與到智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展中來,在科研項目立項和經(jīng)費支持上,與科研院所一視同仁,給予必要支持。要積極培育“新農(nóng)人”,有針對性加強培訓,幫助他們學會應用智慧農(nóng)業(yè)科技手段,真正實現(xiàn)“慧”種田。
黑龍江省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳有關(guān)負責人表示,目前,黑龍江省確立了“點線面”結(jié)合有序推進智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展的思路,將要出臺“黑龍江省大力發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)實施方案”,推進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)智能化、全鏈經(jīng)營數(shù)字化、監(jiān)管服務高效化,從廣泛推行北斗導航衛(wèi)星定位系統(tǒng)應用、構(gòu)建天空地一體化大田物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測體系、搭建全省農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)信息平臺、支持裝備大馬力高端智能農(nóng)機等多個方面支持智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展,不斷提高農(nóng)業(yè)全要素生產(chǎn)率,為農(nóng)業(yè)發(fā)展插上科技翅膀。?(經(jīng)濟日報記者 吳 浩)
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