《中國經(jīng)濟周刊》 記者 伍素文丨廣東報道
秋收時節(jié),面對豐收的稻田,廣州增城朱村絲苗米基地負(fù)責(zé)人韓建華卻發(fā)起了愁。
今年夏天,廣東降雨量比往年增加了不少,留給大伙兒收稻的時間非常短,村里也沒有那么多人來收,連開收割機的人也少。無奈之下,韓建華找上華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院羅錫文院士團(tuán)隊,帶上無人駕駛收割機一起幫忙搶收。
農(nóng)村勞動力缺乏在全國是普遍現(xiàn)象。隨著城鎮(zhèn)化深入,農(nóng)村勞動力越來越少,有經(jīng)驗的農(nóng)人逐漸老去,誰來種田、怎么種田是橫亙于眼前的一道難題。近年來,漸次興起的無人農(nóng)場、智慧農(nóng)業(yè),或許可以解題。
視覺中國
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多地規(guī)劃智慧農(nóng)場建設(shè)
12月初,由中國工程院院士、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)教授羅錫文帶領(lǐng)的無人農(nóng)場項目團(tuán)隊在廣州從化進(jìn)行了一場演練:在北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的支撐下,多臺自動駕駛農(nóng)機完成了耕種管收等作業(yè),從出庫到作業(yè),實現(xiàn)全程無人化操作。
無人農(nóng)場是實現(xiàn)智慧農(nóng)業(yè)的一種途徑。華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院青年教授、羅錫文院士團(tuán)隊成員胡煉向《中國經(jīng)濟周刊》記者介紹,無人農(nóng)場需要具備5個功能,分別是耕種管收生產(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、作物生產(chǎn)過程實時全監(jiān)控、智能決策精準(zhǔn)作業(yè)全無人。
隨著相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步與推廣,北京、浙江、吉林、廣東、黑龍江、湖北等地近年來出現(xiàn)了一批無人農(nóng)場,多地的農(nóng)村農(nóng)業(yè)規(guī)劃文件也明確要推進(jìn)這一技術(shù)和平臺建設(shè)。
譬如,《廣東省推進(jìn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化“十四五”規(guī)劃》提出,建設(shè)農(nóng)業(yè)人工智能裝備研究中心,打造 10 個粵港澳大灣區(qū)無人農(nóng)場;《江蘇省“十四五”數(shù)字農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展規(guī)劃》提出,在大田種植、設(shè)施園藝、畜禽水產(chǎn)養(yǎng)殖以及農(nóng)產(chǎn)品加工儲運等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)場景,開展無人/少人農(nóng)場技術(shù)集成創(chuàng)新;《江西省鄉(xiāng)村建設(shè)行動推進(jìn)方案》提到,加強智慧農(nóng)場、智慧牧場、智慧漁場、智慧鄉(xiāng)村旅游和智慧農(nóng)業(yè)氣象平臺建設(shè)。
羅錫文院士在2020年曾提及,無人農(nóng)場技術(shù)有望5~10年內(nèi)在全國各地大面積推廣。“現(xiàn)在看來,推進(jìn)速度比我們想象的要快。”胡煉說。
無人農(nóng)場的關(guān)鍵
今年中央經(jīng)濟工作會議提出,實施新一輪千億斤糧食產(chǎn)能提升行動。
如何端牢中國人的飯碗?羅錫文認(rèn)為:“一靠種子、二靠耕地、三靠農(nóng)機。”
農(nóng)業(yè)機械自動導(dǎo)航作業(yè)技術(shù)是無人農(nóng)場的關(guān)鍵技術(shù),可提高勞動生產(chǎn)率、資源利用率和土地產(chǎn)出率。
從無人駕駛農(nóng)機到無人農(nóng)場集成技術(shù),羅錫文團(tuán)隊的研究工作橫跨近20年。從2003年開始,團(tuán)隊就開展農(nóng)業(yè)機械導(dǎo)航及自動作業(yè)關(guān)鍵技術(shù)研究,解決了精準(zhǔn)定位、導(dǎo)航控制和系統(tǒng)集成三大難題,打破國外技術(shù)壟斷,并獲得2020年國家科技進(jìn)步獎二等獎。
近年來,無人農(nóng)場的研究向前推進(jìn),考慮基于北斗的高精度定位進(jìn)行農(nóng)田地圖構(gòu)建和路徑規(guī)劃、讓多臺農(nóng)機協(xié)同作業(yè)、農(nóng)機自主作業(yè)等問題。
“種地的人和會種地的人越來越少,未來無人農(nóng)業(yè)機械、農(nóng)業(yè)機器人的作用將越來越大。這些智能農(nóng)機需要解決的主要是兩個問題:怎么讓它按農(nóng)業(yè)要求行駛好,如何讓作業(yè)做得更精準(zhǔn)?現(xiàn)在我們可以讓農(nóng)機實現(xiàn)精準(zhǔn)導(dǎo)航控制、直線導(dǎo)航偏差控制在兩厘米以內(nèi),還有農(nóng)田精準(zhǔn)平整機具等精準(zhǔn)作業(yè)的農(nóng)機具。”胡煉說。
天眼查數(shù)據(jù)顯示,2021年,我國農(nóng)作物耕種收綜合機械化率超過72%,應(yīng)用北斗終端的農(nóng)機超過60萬臺套,智能灌溉、智能溫室、精準(zhǔn)施肥等智慧農(nóng)業(yè)新模式得到廣泛推廣,大幅提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。專利方面,2021年,農(nóng)業(yè)機械相關(guān)專利申請4605項,同比增加27.6%;智慧農(nóng)機相關(guān)專利申請146項,同比增加71.8%。
如今,智能農(nóng)機裝備的零部件都可以在國內(nèi)供應(yīng),農(nóng)機的導(dǎo)航定位全由北斗完成,自動駕駛基本實現(xiàn)了國產(chǎn)化。“十幾年前,農(nóng)機導(dǎo)航系統(tǒng)等都是國外的?,F(xiàn)在無論規(guī)模還是適用機型,國內(nèi)的農(nóng)機導(dǎo)航產(chǎn)品基本上各方面都處于領(lǐng)先地位,成本也非常低了。”胡煉介紹說。
能否解題“誰來種地”?
2021年早稻開始,華南農(nóng)業(yè)大學(xué)一批農(nóng)村科技特派員入駐河源市東源縣柳城鎮(zhèn),聯(lián)合當(dāng)?shù)仄髽I(yè)建立了百畝連片的水稻無人農(nóng)場,截至2022年底,已連續(xù)開展多造水稻無人化生產(chǎn)作業(yè)示范,畝產(chǎn)超過500公斤。
2022年,特派員團(tuán)隊累計駐鎮(zhèn)服務(wù)44天,開展各類現(xiàn)場演示及培訓(xùn)等活動9場,推廣無人駕駛水直播、無人駕駛旱直播、無人駕駛機插秧、無人飛機點射式有序播種、無人飛機變量施肥等技術(shù)。據(jù)介紹,這些無人化作業(yè)技術(shù)節(jié)本增收效果顯著:畝均氮肥的施用平均可減少15.35%,人工成本可減少30%。
在東源縣下壩村的“水稻智慧農(nóng)場技術(shù)創(chuàng)新研究中心”,有近4000畝連片水稻和無人化智慧農(nóng)場。胡煉說:“原來種地的農(nóng)戶每家種的質(zhì)量參差不齊,現(xiàn)在地種好了,村容村貌都得到了很大提升,村子成了旅游的好去處。”
無人農(nóng)場技術(shù)能夠適應(yīng)勞動力減少的趨勢,按需投入,減少成本損耗,作業(yè)質(zhì)量能有保證。不過,由于農(nóng)田地形和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)復(fù)雜繁瑣、智能農(nóng)機購置改造成本較高、缺乏指導(dǎo)規(guī)范的體系標(biāo)準(zhǔn)等,無人農(nóng)場與智慧農(nóng)業(yè)普遍推廣落地仍有一段距離要走。對此,國家政策已有了相應(yīng)布局。
“很多‘00后’學(xué)生也對農(nóng)業(yè)機器人等智能農(nóng)機裝備感興趣,愿意到地里結(jié)合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)做實踐。”胡煉對無人農(nóng)場的未來應(yīng)用充滿信心,“每當(dāng)看到無人農(nóng)機作業(yè)效果,我們就覺得很舒服,感覺給農(nóng)村、給田野畫了一幅很漂亮的畫,無人農(nóng)機插秧插得很直,長出來很均勻齊整,收的時候一片金燦燦的,讓人看著心里很開心、很有成就感。”
這也是許多農(nóng)業(yè)科研人員的心聲,他們把先進(jìn)的農(nóng)業(yè)技術(shù)融入田野大地,更好地帶動鄉(xiāng)村振興。
(本文刊發(fā)于《中國經(jīng)濟周刊》2022年第24期)
2022年第24期《中國經(jīng)濟周刊》封面