如(rú)果有(yǒu)一天,你无意间(jiān)路过(guò)田间地头,看到这样的景(jǐng)象——拖拉机、播种机、喷雾机的驾(jià)驶室里没有人,周围也没人,它们却(què)能没日没夜地自己(jǐ)干活,千万不(bú)要感到惊讶(yà),因为(wéi)你赶上了“无(wú)人农场”时(shí)代。
无人驾驶农机在(zài)工作
播(bō)种效率提高100倍(bèi)以上
2020年,在华南农业大学增城教学科研基地,一片28亩的试验田第一年(nián)使用“无人农场”作业。生长3个多月的水稻,颗粒(lì)饱满,亩产达到558.6公斤,远远高于今年广(guǎng)东(dōng)晚稻(dào)401.3公斤的平均亩产量。
从旋耕(gēng)、播种(zhǒng)到施肥、浇水,农业种植最基础、最重要的这四(sì)大(dà)环(huán)节(jiē),全部由无人驾(jià)驶(shǐ)设(shè)备完成,这在国内尚属首次。这个智能化无人(rén)农场(chǎng)的牵头人是(shì)中国(guó)工程院(yuàn)院士、华南农业大学(xué)教授(shòu)罗锡(xī)文。从2001年(nián)开始(shǐ),罗锡文和他(tā)的团队就开始了农业(yè)机械导(dǎo)航及自动(dòng)作业关键(jiàn)技术的研究。起初进(jìn)展十分(fèn)缓慢,直到2014年(nián),随着国家通(tōng)信信息、大数据(jù)、北(běi)斗卫星等(děng)高新技术(shù)和设备的飞速(sù)进步,无人农场也(yě)从试验阶(jiē)段慢慢进入应用阶段。
什(shí)么是无人农场?罗锡文介绍:“无(wú)人驾驶(shǐ)不等于无人农场。过去大家觉(jiào)得无人(rén)农场就是无人驾驶(shǐ),这是两个(gè)不同(tóng)概念。”无人农场(chǎng)是在人(rén)不进入农场的(de)情况下,采用(yòng)物联网(wǎng)、大数(shù)据、人工智能、机器(qì)人等技(jì)术,通过对(duì)农场设施、装备等远程控制,或(huò)智能装备(bèi)与机器人的自主决策(cè)、自主作业完成所有生(shēng)产管理任(rèn)务(wù),是一种全天候、全过程、全空间的无人化生产作业模式。无人农场的本质是实(shí)现用机器替换人(rén)工。
罗锡文团队在无(wú)人驾驶拖(tuō)拉机(jī)左(zuǒ)前轮(lún)旁边安装了角度传感器,在(zài)实际操作时,每隔0.1秒,就会(huì)调整一次传感器(qì)的位(wèi)置角(jiǎo)度。这样,依(yī)靠北(běi)斗卫星导(dǎo)航系统和传感(gǎn)器,无人拖拉机就可以走直线。
与旱地操作相比,无人驾驶插秧机在(zài)水稻田里的侧滑是一个难题。因为水稻田高低不平(píng),无人驾驶插秧机一走动,很容易(yì)前俯后(hòu)仰、左右倾斜,很(hěn)难(nán)保证插秧时走(zǒu)直线,罗锡文(wén)团(tuán)队(duì)使用侧滑(huá)估计补偿器(qì)很好地(dì)解决(jué)了这个难题。
秉着“耕牛退休、铁牛(niú)下地、农民进城(chéng)、专家种地”的理想,如今,罗锡文让农业生产(chǎn)的所有环(huán)节都实(shí)现了机(jī)械化作业。他告诉记者,若使(shǐ)用无人驾(jià)驶拖拉(lā)机,40分钟可播种14亩土地,这个效率是人工播种的(de)100倍以上。而使用一台臂展达12米宽的无人驾驶喷(pēn)雾机(jī)喷水、施肥,一(yī)个小时至少可以覆(fù)盖30亩土地,工作效率(lǜ)将是人工(gōng)作业的(de)30倍(bèi)以上。
如何让农(nóng)民“用得起”
无人农场推广进度如何?罗锡文说:“目前广东已经(jīng)建(jiàn)了一个水(shuǐ)稻无人农场,我们还准备建(jiàn)一个花生无人(rén)农场、一个(gè)油菜(cài)无人农场和一个(gè)小麦无人农场,这(zhè)些都具(jù)有很(hěn)好的(de)应用前(qián)景。”不过,罗锡文指出,关键(jiàn)得(dé)让农民“用得起”。
传统农业的溢价不高,而(ér)无人驾驶农机的成本却不低,同时还需要懂互联网(wǎng)以(yǐ)及智(zhì)能(néng)控制(zhì)的人才,这些都是无人(rén)驾驶设备商业化过程中需要解决(jué)的问(wèn)题。对(duì)此,知名企(qǐ)业碧桂园(yuán)已开始布局。
之所以进军现代农业(yè),这(zhè)源于全国政协委员、碧桂园创始人杨国(guó)强“重新回去(qù)种田”的(de)梦(mèng)想,始于党(dǎng)和国家关于实施乡村振兴战略的号召。“碧(bì)桂园发展到了(le)今(jīn)天,有条件、有责任去(qù)为乡村振兴做(zuò)点什(shí)么。42年前我种(zhǒng)田,42年后(hòu)我还(hái)回(huí)去种田。”
碧桂园2018年成立碧桂园(yuán)农业控股有限公司(sī),宣(xuān)布(bù)发展高(gāo)科技农业,布局农业全产业链,致力于打造覆(fù)盖从研发、生产到(dào)销售的全产业链(liàn)现代农业,成为现代农业系统方案的提供者和服(fú)务商。尤其在(zài)机器人业务上,碧桂(guì)园连续打出多张牌,并(bìng)形成全产业链布局(jú)。
2019年(nián)10月,碧(bì)桂园农(nóng)业控股有限公司宣布,与黑龙江(jiāng)省农垦建三江管理(lǐ)局联手,在(zài)二道河(hé)农场(chǎng)建设(shè)1000公顷大型无人作业示范农(nóng)场(chǎng),共(gòng)同(tóng)推动智慧(huì)农业技(jì)术研发平台建设,促进农(nóng)业先进技术的推广。2020年10月,碧桂(guì)园携手北(běi)大荒打造全球首个(gè)超万亩无人化农场,并且首次展示全流程无人化作业。
对此,罗锡文评价称,这些项目将带动中国现代(dài)化大(dà)农业加速发(fā)展,为(wéi)中国农业转型(xíng)升级、实现高质(zhì)量发展注入强大动力,在(zài)我国(guó)现代农业科技发展进程中(zhōng)具有里(lǐ)程碑式(shì)的意义。
高标准农田助力无人农场(chǎng)发(fā)展
中国农业(yè)大学(xué)教授李道亮(liàng)曾表示(shì):“无人农场代表(biǎo)着最先进的农业生产力,是未来农业(yè)的发展方向。然而,由于中国农业经营(yíng)主体90%以上(shàng)是小农(nóng)户,土地规模(mó)化(huà)、集(jí)约化程度(dù)很低(dī),无人农场的发展还(hái)受到一些限制。”
罗锡(xī)文也表(biǎo)示,无人农场(chǎng)的推广需要两个基本条件,首先是农(nóng)机能不(bú)能做到,其次是有没有(yǒu)这么大的地块去实施。
目前,我国的农业数(shù)字(zì)化技术发展很快,在农业机械导航等(děng)领域,与发达(dá)国家处于(yú)“并(bìng)肩(jiān)”状态,短板(bǎn)在于高标(biāo)准良(liáng)田建设还有待(dài)提(tí)速(sù)。只有通过建设无人化的农业生态系统,打造(zào)集(jí)中连片(piàn)高标准农田(tián),才能进一(yī)步提(tí)升农业(yè)生产效率(lǜ),以此来(lái)推动中国农业产业升级(jí)。
国务院印发的《关于切实(shí)加强高标准(zhǔn)农田建(jiàn)设提升国家粮食安全(quán)保障(zhàng)能(néng)力的意见》中(zhōng)明确指出,到2022年,全国要建成10亿(yì)亩高(gāo)标准农(nóng)田,以此稳定保障1万亿斤(jīn)以上的粮食产能(néng)。
来自农(nóng)业农村部(bù)的最(zuì)新消息说,为(wéi)适应确(què)保国计民生要求,以(yǐ)保障(zhàng)国家粮(liáng)食安全(quán)为底线,2021年,全国计划新建高标准农田1亿亩(mǔ),加快补(bǔ)齐农田(tián)基础设施短板。
农(nóng)业机械化曾经被评为20世纪对人类(lèi)社会进步(bù)最具(jù)推动(dòng)作用的(de)工程技术之一,没有农业、农村的现代化就(jiù)没有(yǒu)整个国家(jiā)的现代化。和传统农业相比,未来农业将是集(jí)约(yuē)化、规模化、环(huán)境(jìng)友好型的高效农(nóng)业,这将是一(yī)场翻天覆地的变革,农民将因数(shù)字化而彻底改变(biàn)命运。