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“智慧農(nóng)業(yè)”助中國(guó)人端穩(wěn)飯碗（視頻）
6月13日，黑龍江省同江市樂(lè)業(yè)智能溫室內(nèi)，一位農(nóng)戶(hù)在清理草莓苗中的枯葉。中青報(bào)·中青網(wǎng)見(jiàn)習(xí)記者 李若一 攝
六月秧苗綠如畫(huà)。在黑龍江建三江七星農(nóng)場(chǎng)，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(jī)中心主任孟慶民望著眼前連片的萬(wàn)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(duì)的農(nóng)工乘坐“插秧專(zhuān)列”從四面八方趕來(lái)。經(jīng)過(guò)近1個(gè)月的勞作，黑土地變成一片“綠海”。
2000年以后，第一臺(tái)獨(dú)輪驅(qū)動(dòng)的插秧機(jī)讓農(nóng)戶(hù)眼前一亮，機(jī)械化插秧的大門(mén)被推開(kāi)。又過(guò)了10年，高速插秧機(jī)以每天五六十畝的作業(yè)速度取代傳統(tǒng)插秧機(jī)，釋放了農(nóng)戶(hù)雙手。
面朝黃土背朝天的農(nóng)耕時(shí)代早已過(guò)去。如今，無(wú)人駕駛插秧機(jī)和整地機(jī)正帶來(lái)新一輪農(nóng)業(yè)生產(chǎn)變革。
“智慧農(nóng)業(yè)”的鏈條很長(zhǎng)
連續(xù)9年糧食產(chǎn)量位居全國(guó)第一，黑龍江這片沃土守護(hù)著中國(guó)人自己的飯碗，擔(dān)負(fù)著糧食“壓艙石”的重任。
有1000多萬(wàn)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(hù)”，僅粳稻產(chǎn)量就占全國(guó)1/20。自成立以來(lái)，這里累計(jì)為國(guó)家生產(chǎn)糧食1.08億噸，年產(chǎn)糧食650萬(wàn)噸左右。
“中國(guó)人的飯碗任何時(shí)候都要牢牢端在自己的手上。”2018年，習(xí)近平總書(shū)記來(lái)這里考察時(shí)強(qiáng)調(diào)的這番話，引起了北大荒建三江國(guó)家農(nóng)業(yè)科技園區(qū)主任李曉輝的深思，中國(guó)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(kāi)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(lái)，當(dāng)?shù)厝擞?ldquo;以稻治澇”的方式變劣勢(shì)為優(yōu)勢(shì)。
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(hào)”品種在全國(guó)120多個(gè)農(nóng)產(chǎn)品集散地銷(xiāo)售。
李曉輝說(shuō)，要保障大米的產(chǎn)量和品質(zhì)，從育苗、插秧、管護(hù)到收割的每一個(gè)環(huán)節(jié)都要既科學(xué)化又標(biāo)準(zhǔn)化。
農(nóng)時(shí)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(chǎng)種植實(shí)行家庭承包。過(guò)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(dòng)力能保障插秧按時(shí)完成，但秧苗深淺不一，作物生長(zhǎng)速度不同，每個(gè)農(nóng)戶(hù)對(duì)病蟲(chóng)草害、作業(yè)時(shí)間的判斷也不同。
建三江農(nóng)場(chǎng)的機(jī)械化率已達(dá)98%以上。李曉輝團(tuán)隊(duì)這兩年致力于運(yùn)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(hù)解決生產(chǎn)中的技術(shù)難題，實(shí)施精準(zhǔn)作業(yè)。
目前，李曉輝團(tuán)隊(duì)正在探索建立智能葉齡診斷模型。七星農(nóng)場(chǎng)100多畝的良田里設(shè)置了200個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)都有360度可旋轉(zhuǎn)變焦攝像頭，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)作物生長(zhǎng)。這些監(jiān)測(cè)點(diǎn)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(shí)現(xiàn)作物生長(zhǎng)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(guò)程實(shí)現(xiàn)智能化操作。
站在七星農(nóng)場(chǎng)物聯(lián)網(wǎng)綜合服務(wù)信息平臺(tái)的控制區(qū)，七星農(nóng)場(chǎng)副廠長(zhǎng)韓天甲說(shuō)：“‘智慧農(nóng)業(yè)’的鏈條很長(zhǎng)。”他身后的大屏幕上，閃爍著紅綠黃3種顏色的圓點(diǎn)，對(duì)應(yīng)著七星農(nóng)場(chǎng)里每個(gè)地塊的長(zhǎng)勢(shì)情況。
這些技術(shù)和田間的攝像頭、傳感器、氣象站相聯(lián)，實(shí)時(shí)傳輸著農(nóng)場(chǎng)每一塊稻田的生長(zhǎng)情況。七星農(nóng)場(chǎng)分為2900多個(gè)地塊，在這個(gè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)上，每個(gè)地塊都有自己的檔案，檔案里有這塊土地的經(jīng)營(yíng)者、承包情況、土地生長(zhǎng)情況。這些信息甚至對(duì)接銀行等金融機(jī)構(gòu)，銀行可以根據(jù)經(jīng)營(yíng)者的土地情況安排貸款。
水稻種得好，未必就能賣(mài)得好。水稻收割后，加工、倉(cāng)儲(chǔ)、物流和銷(xiāo)售等每個(gè)環(huán)節(jié)都影響著消費(fèi)者的選擇。物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)還完善了供應(yīng)鏈信息。消費(fèi)者通過(guò)掃描二維碼就能對(duì)大米進(jìn)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(jià)格比普通原糧每斤多0.1元，農(nóng)戶(hù)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(lài)地下水的灌溉。建三江農(nóng)場(chǎng)三江環(huán)繞、七河貫通，但這幾年，地下水位在下降。為了保護(hù)地下水資源，當(dāng)?shù)亻_(kāi)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(shuō)，灌區(qū)的建立能加強(qiáng)黑土地保護(hù)，鞏固寒地黑土的生態(tài)優(yōu)勢(shì)。
四大地表水灌區(qū)設(shè)計(jì)灌溉面積715萬(wàn)畝。七星農(nóng)場(chǎng)依靠的青龍山灌區(qū)是目前全國(guó)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(shí)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(guò)程中的首要環(huán)節(jié)。在黑龍江省撫遠(yuǎn)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(shí)現(xiàn)了智能化控溫、臭氧消毒、曝氣增氧、自動(dòng)化控制等環(huán)節(jié)的有機(jī)集成，提升了育苗速度，保證了水稻催芽安全。整個(gè)過(guò)程通過(guò)電腦操作，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程控制和自動(dòng)控制，大大減輕了育種工作量。
85后海歸博士周忠誠(chéng)是土生土長(zhǎng)的黑龍江省同江市人。4年前回國(guó)后，他和哈爾濱工業(yè)大學(xué)科研人員組建團(tuán)隊(duì)，經(jīng)過(guò)兩年調(diào)研，打造了一個(gè)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(lè)業(yè)鎮(zhèn)建成。8米高的大棚里種上了6層草莓，品種多達(dá)9類(lèi)。
大棚裝有400多個(gè)傳感器，可以實(shí)時(shí)獲取光照、溫度、濕度等信息，并傳輸?shù)绞畮着_(tái)不同功能的機(jī)器上，機(jī)器根據(jù)設(shè)定的種植參數(shù)，自動(dòng)進(jìn)行精準(zhǔn)的作物管護(hù)。
周忠誠(chéng)說(shuō)，該系統(tǒng)還能根據(jù)未來(lái)一周的天氣情況，判斷當(dāng)天對(duì)植物的滴灌比重，“如果一周后雨大，澆水就少一點(diǎn)。”
“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(wú)人化的方向突破。”韓天甲所在的七星農(nóng)場(chǎng)里，80畝試驗(yàn)田上正進(jìn)行無(wú)人機(jī)插秧、整地的測(cè)試。
95后操作手杜承隆通過(guò)手機(jī)軟件，操作著不遠(yuǎn)處水田里的無(wú)人駕駛高速插秧機(jī)。這是一臺(tái)在現(xiàn)有高速插秧機(jī)上通過(guò)安裝自動(dòng)控制硬件、連接衛(wèi)星定位的無(wú)人駕駛插秧機(jī)。過(guò)去，高速插秧機(jī)需要由兩三人完成駕駛、擺放秧盤(pán)的工作?，F(xiàn)在，通過(guò)聯(lián)網(wǎng)操作、輸入?yún)?shù)，短短數(shù)分鐘，一臺(tái)無(wú)人駕駛插秧機(jī)就可以插滿(mǎn)6排秧苗。
無(wú)人駕駛插秧機(jī)的另一邊，是無(wú)人駕駛攪漿整地機(jī)。北大荒精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)農(nóng)機(jī)中心主任孟慶民介紹，無(wú)人生產(chǎn)作業(yè)的試驗(yàn)早在2007年就開(kāi)始了。目前，農(nóng)場(chǎng)聯(lián)合國(guó)內(nèi)21家智能農(nóng)機(jī)相關(guān)科研機(jī)構(gòu)、高校和企業(yè)，把最先進(jìn)的無(wú)人化技術(shù)在此集中測(cè)試。
“無(wú)人駕駛插秧機(jī)的測(cè)試和應(yīng)用是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程。”孟慶民介紹，最初只是讓駕駛車(chē)完成兩點(diǎn)間的直線行進(jìn)插秧，后來(lái)還要讓車(chē)能夠自動(dòng)實(shí)現(xiàn)拐彎、避開(kāi)田間的障礙物，在反復(fù)的測(cè)試中，才達(dá)到今天的效果。
無(wú)人駕駛插秧技術(shù)正在攻克自動(dòng)化問(wèn)題，接下來(lái)還要實(shí)現(xiàn)插秧機(jī)從出機(jī)庫(kù)到入田間，實(shí)現(xiàn)全路徑無(wú)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(hù)，到秋季收割，農(nóng)作物生長(zhǎng)的全流程都能實(shí)現(xiàn)無(wú)人化操作。
除七星農(nóng)場(chǎng)外，建三江農(nóng)場(chǎng)計(jì)劃建設(shè)6個(gè)全程無(wú)人作業(yè)示范農(nóng)場(chǎng)，推廣自動(dòng)化工廠育秧、衛(wèi)星平地、無(wú)人駕駛插秧、智能?chē)娝?、無(wú)人收獲等9個(gè)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(lái)到農(nóng)機(jī)中心，本來(lái)是負(fù)責(zé)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的操作控制，沒(méi)想到，不到3年的時(shí)間，自己從展示臺(tái)走向田間，擔(dān)任一名無(wú)人駕駛插秧機(jī)的操作員，這讓他覺(jué)得自己邁進(jìn)了高科技領(lǐng)域。
從種地農(nóng)戶(hù)到機(jī)械維修工，陳鳳波感覺(jué)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(hù)，過(guò)去，他靠著家里的兩三坰地維持生計(jì)，還要到處借錢(qián)。
2013年，他把土地流轉(zhuǎn)給當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶(hù)成立的合作社用來(lái)集中種植水稻。自己到合作社工作，負(fù)責(zé)機(jī)械維修，一年收入有七八萬(wàn)元。剛到合作社的第二年，他就自己設(shè)計(jì)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(kāi)春時(shí)地里未化的大塊凍土快速過(guò)篩。
這幾年，陳鳳波親眼看到新型機(jī)械如何讓農(nóng)業(yè)種植加速，無(wú)人機(jī)空中揚(yáng)肥讓他開(kāi)了眼，“農(nóng)民的本質(zhì)改變不了，但如果不學(xué)習(xí)就會(huì)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?gòu)澭鳂I(yè)，開(kāi)始鉆研生產(chǎn)管理和技術(shù)。從水稻生產(chǎn)人工化、機(jī)械化再到無(wú)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(lái)中國(guó)的“智慧農(nóng)業(yè)”發(fā)展會(huì)引領(lǐng)世界。
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