湖北省農(nóng)機(jī)化技術(shù)推廣總站 任耀武 李翔

為學(xué)習(xí)和借鑒新疆建設(shè)兵團(tuán)農(nóng)機(jī)應(yīng)用衛(wèi)星導(dǎo)航的經(jīng)驗(yàn)，適時(shí)推動(dòng)《湖北省北斗導(dǎo)航應(yīng)用示范項(xiàng)目—現(xiàn)代農(nóng)業(yè)應(yīng)用示范項(xiàng)目》的落地實(shí)施。經(jīng)省農(nóng)機(jī)局批準(zhǔn)，省總站于2015年4月15～21日組織宜昌、襄陽(yáng)、天門等地農(nóng)機(jī)局、農(nóng)機(jī)推廣站和農(nóng)機(jī)合作社有關(guān)人員實(shí)地考察了新疆建設(shè)兵團(tuán)第五師、第六師、第八師及下屬部分團(tuán)場(chǎng)、芳草湖農(nóng)場(chǎng)、共青團(tuán)農(nóng)場(chǎng)、彤鑫農(nóng)機(jī)合作社、銀豐農(nóng)機(jī)裝備公司等10多個(gè)地方；通過(guò)召開座談會(huì)、觀摩作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)和與機(jī)手、企業(yè)交流等形式，了解了新疆兵團(tuán)利用衛(wèi)星導(dǎo)航自動(dòng)駕駛技術(shù)在棉花精量直播中應(yīng)用的成功經(jīng)驗(yàn)。

1 新疆兵團(tuán)農(nóng)機(jī)應(yīng)用衛(wèi)星導(dǎo)航自動(dòng)駕駛的基本情況

新疆及兵團(tuán)有3 000多萬(wàn)畝（1hm2=15畝）棉花面積，現(xiàn)在主要依靠機(jī)械化作業(yè)，因機(jī)采棉需要對(duì)機(jī)械化播種要求的精度高，衛(wèi)星導(dǎo)航自動(dòng)駕駛技術(shù)可以很好解決這個(gè)問(wèn)題。從2012年開始在兵團(tuán)第一、六、八師開展了衛(wèi)星導(dǎo)航自動(dòng)駕駛技術(shù)的引進(jìn)、試驗(yàn)、示范工作，主要是美國(guó)的GPS產(chǎn)品；2013年有近100套衛(wèi)星導(dǎo)航設(shè)備在各師團(tuán)場(chǎng)進(jìn)行試驗(yàn)示范，該技術(shù)在播種、犁地作業(yè)上效果顯著。因此，從2014年以來(lái)，兵團(tuán)各師要求安裝衛(wèi)星導(dǎo)航自動(dòng)駕駛的熱情高漲，從過(guò)去僅為美國(guó)GPS的產(chǎn)品到國(guó)產(chǎn)北斗、美國(guó)GPS和俄羅斯GLONASS的兼容產(chǎn)品。截止目前，已新增衛(wèi)星導(dǎo)航設(shè)備近800套。據(jù)預(yù)測(cè)分析，新疆及兵團(tuán)將有3萬(wàn)套的需求空間，預(yù)計(jì)2015年累計(jì)將達(dá)2 000套。

衛(wèi)星導(dǎo)航自動(dòng)駕駛技術(shù)是通過(guò)高精度的衛(wèi)星定位系統(tǒng)來(lái)測(cè)定農(nóng)業(yè)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，通過(guò)液壓驅(qū)動(dòng)控制或者方向盤驅(qū)動(dòng)控制農(nóng)業(yè)機(jī)械的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，使農(nóng)業(yè)機(jī)械按照設(shè)定的路線自動(dòng)行駛，無(wú)需駕駛員操作方向盤的一項(xiàng)技術(shù)。目前，為兵團(tuán)提供衛(wèi)星導(dǎo)航自動(dòng)駕駛技術(shù)裝備的公司主要有：廣州中海達(dá)、上海司南、南京天辰禮達(dá)、北京合眾思?jí)选⒈本┦⒑闾鞂?、北京麥格天農(nóng)等6家公司。衛(wèi)星導(dǎo)航自動(dòng)駕駛技術(shù)在棉花播種上的應(yīng)用，全國(guó)農(nóng)機(jī)行業(yè)院士陳學(xué)庚教授對(duì)此總結(jié)為十大作用和好處：一是提高作業(yè)精度。接茬精度可控制在2～3 cm，1 000m播行垂直誤差小于3 cm。機(jī)手的駕駛水平不受嚴(yán)格限制，具備基本操作技能即可承擔(dān)；二是提高機(jī)車?yán)寐?。自?dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)用于播種不受光線限制，實(shí)現(xiàn)了全天不間斷作業(yè)。做到了適時(shí)播種，不誤農(nóng)時(shí)，同時(shí)減少了農(nóng)機(jī)具數(shù)量上的投入，農(nóng)機(jī)具保有量可適當(dāng)減少；三是提高采棉機(jī)的采凈率。由于播行端直、接茬準(zhǔn)確，突破了長(zhǎng)期以來(lái)棉花“播行不直、接行不準(zhǔn)”的瓶頸制約，為實(shí)現(xiàn)田間作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化奠定了良好的基礎(chǔ)。與人工駕駛拖拉機(jī)播種作業(yè)相比較，可使采棉機(jī)的采凈率提高2%～3%，畝增加收入60～90元；四是提高土地利用率。衛(wèi)星導(dǎo)航拖拉機(jī)自動(dòng)駕駛技術(shù)用于播種作業(yè)，交接行的精準(zhǔn)度和播行直線度，可使土地利用率至少提高0.5%～1%，減少了無(wú)效的農(nóng)資消耗，增加了農(nóng)作物產(chǎn)量；五是提高中耕施肥作業(yè)質(zhì)量。衛(wèi)星導(dǎo)航拖拉機(jī)自動(dòng)駕駛技術(shù)用于播種甜菜、玉米、番茄等中耕作物，中耕作業(yè)中保護(hù)帶寬度的縮小，傷苗率和漏耕率的減少，肥料利用率增加，除草和松土效果的增強(qiáng)，至少可提高作物產(chǎn)量2%～3%；六是提高植保作業(yè)質(zhì)量。衛(wèi)星導(dǎo)航拖拉機(jī)自動(dòng)駕駛技術(shù)用于播前噴灑除草劑，田管階段噴灑作物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，秋后噴灑化學(xué)脫葉催熟劑，可確保接茬準(zhǔn)確、施藥精確、不重不漏，減少了化學(xué)藥劑對(duì)土壤產(chǎn)生污染；七是提高災(zāi)害重播作業(yè)質(zhì)量水平。衛(wèi)星導(dǎo)航拖拉機(jī)自動(dòng)駕駛技術(shù)用于農(nóng)田災(zāi)后重播，經(jīng)濟(jì)效益尤其顯著，不影響棉花機(jī)械采收，這是人工駕駛拖拉機(jī)播種無(wú)法做到的。新疆春季自然災(zāi)害頻繁，抗災(zāi)重播面積一般在20%以上，2014年災(zāi)害重播面積超過(guò)30%；八是提高殘膜回收率。殘膜回收是新疆棉花生產(chǎn)中出現(xiàn)的新問(wèn)題，殘膜回收迫切需要衛(wèi)星導(dǎo)航拖拉機(jī)自動(dòng)駕駛技術(shù)，可精確找準(zhǔn)鋪膜軌跡，將膜邊挖出，使殘膜回收率提高8%～10%以上；九是提高中耕作物基肥的利用率。衛(wèi)星導(dǎo)航拖拉機(jī)自動(dòng)駕駛技術(shù)可改變棉花、玉米、番茄等中耕作物傳統(tǒng)施基肥的方式，全耕層施肥是農(nóng)業(yè)部多年來(lái)推廣的化肥深施技術(shù)，種肥同行深施作業(yè)模式，只有拖拉機(jī)安裝了自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)方可滿足要求。初步估算，種肥同行的肥料利用率至少可提高一倍；不僅節(jié)約了成本，同時(shí)減少了化肥對(duì)土壤的污染；十是降低勞動(dòng)強(qiáng)度。在農(nóng)田作業(yè)過(guò)程中，衛(wèi)星導(dǎo)航自動(dòng)駕駛技術(shù)能有效設(shè)定作業(yè)路線并自動(dòng)行駛，駕駛操作人員不用時(shí)刻緊握方向盤，可以將更多的時(shí)間和精力投入在觀察農(nóng)機(jī)具的工作狀況上，工作變得更輕松更有效，安全系數(shù)大大提高，同時(shí)由于駕駛員得到解放，人工也可以節(jié)省。

2 新疆兵團(tuán)農(nóng)機(jī)應(yīng)用衛(wèi)星導(dǎo)航的主要做法

（1）領(lǐng)導(dǎo)重視。兵團(tuán)把發(fā)展衛(wèi)星導(dǎo)航自動(dòng)駕駛系統(tǒng)作為保障棉花生產(chǎn)的重要措施來(lái)抓，制定了發(fā)展計(jì)劃，培訓(xùn)了機(jī)手，編制了作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，不斷跟蹤解決應(yīng)用中的技術(shù)問(wèn)題，進(jìn)行田間對(duì)比試驗(yàn)和技術(shù)指標(biāo)測(cè)試，創(chuàng)辦一批示范樣板，培養(yǎng)和宣傳一批先進(jìn)典型。兵團(tuán)提出2018年在棉花播種上基本普及推廣該項(xiàng)技術(shù)。

（2）資金保障。由于衛(wèi)星導(dǎo)航自動(dòng)駕駛系統(tǒng)費(fèi)用較高，兵團(tuán)各級(jí)在充分利用農(nóng)機(jī)購(gòu)置補(bǔ)貼的情況下，從兵團(tuán)到師、團(tuán)各級(jí)都出臺(tái)了金額不等的補(bǔ)助標(biāo)準(zhǔn)，大大降低了衛(wèi)星自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的價(jià)格，減輕了農(nóng)戶的經(jīng)濟(jì)壓力，使得農(nóng)戶購(gòu)買衛(wèi)星導(dǎo)航自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的意愿增強(qiáng)。

（3）體制優(yōu)勢(shì)。兵團(tuán)實(shí)行嚴(yán)格的作業(yè)許可證管理制度，不僅對(duì)機(jī)手作業(yè)資質(zhì)和作業(yè)質(zhì)量要求高，而且對(duì)各級(jí)團(tuán)場(chǎng)連隊(duì)的作業(yè)進(jìn)度和質(zhì)量也有嚴(yán)格的考核，便于新技術(shù)推廣。

3 目前存在的主要問(wèn)題

（1）價(jià)格偏高?，F(xiàn)在一套衛(wèi)星導(dǎo)航自動(dòng)駕駛系統(tǒng)平均價(jià)格在10～12萬(wàn)元，雖然有各級(jí)補(bǔ)助，但落在農(nóng)戶身上仍然要2～3萬(wàn)元，對(duì)農(nóng)戶的經(jīng)濟(jì)壓力還是存在的。

（2）性能穩(wěn)定性有待提高。衛(wèi)星導(dǎo)航自動(dòng)駕駛系統(tǒng)在衛(wèi)星信號(hào)不穩(wěn)定或者設(shè)備斷電重啟時(shí)，自我糾偏能力較弱，導(dǎo)致精度偏差較大，影響作業(yè)精度和效果。

（3）售后維護(hù)成本較高。由于農(nóng)機(jī)操作人員年齡普遍較大，文化程度較低，對(duì)高科技新設(shè)備的接受能力較慢，培訓(xùn)難度較高，加之用戶主要位于廣大農(nóng)村，交通不便，也影響設(shè)備的有效合理使用。

（4）設(shè)備改造費(fèi)時(shí)費(fèi)工。由于衛(wèi)星導(dǎo)航自動(dòng)駕駛系統(tǒng)是在農(nóng)機(jī)出廠后再來(lái)進(jìn)行改裝的，不僅要另外花費(fèi)大量的人力和時(shí)間，對(duì)農(nóng)機(jī)的本身性能或多或少都有一定的影響。

4 對(duì)湖北省北斗衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用的啟示和建議

最近，總裝備部與省政府聯(lián)合批復(fù)了我省北斗導(dǎo)航應(yīng)用示范項(xiàng)目，其中現(xiàn)代農(nóng)業(yè)應(yīng)用示范子項(xiàng)目就要進(jìn)入實(shí)施階段了。根據(jù)新疆兵團(tuán)的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合湖北省實(shí)際，特提出如下建議：

（1）先推廣北斗導(dǎo)航自動(dòng)駕駛技術(shù)。推廣該項(xiàng)技術(shù)相對(duì)較成熟，新疆和黑龍江都有大量應(yīng)用案例和成功經(jīng)驗(yàn)。新疆兵團(tuán)的經(jīng)驗(yàn)核心是生產(chǎn)規(guī)模大和作業(yè)要求精度高的，推廣該項(xiàng)技術(shù)效果好的。湖北省目前棉花生產(chǎn)都不滿足這個(gè)條件。目前，湖北省可能應(yīng)用在大型合作社和農(nóng)場(chǎng)的水稻機(jī)插秧上會(huì)有效果。前不久，我們?cè)谔扉T的試驗(yàn)表明，可以減少一半的人工成本，確保插秧行直均勻，將有利水稻后期生長(zhǎng)和豐產(chǎn)。在江漢平原和鄂北崗地的大型專業(yè)合作社和農(nóng)場(chǎng)，耕整地、播種、施肥、打藥等大面積作業(yè)上也能發(fā)揮效果。為此，湖北省要學(xué)習(xí)和借鑒新疆經(jīng)驗(yàn)，地方也要給予必要的資金扶持。同時(shí)，應(yīng)加快適合機(jī)械作業(yè)的江漢平原和鄂北崗地土地流轉(zhuǎn)步伐，加大小田改大田，配套機(jī)耕道的土地整理項(xiàng)目建設(shè)，形成更多更大的集中連片耕地。當(dāng)前，重點(diǎn)扶持一些基礎(chǔ)條件好的合作社和家庭農(nóng)場(chǎng)的土地整理項(xiàng)目建設(shè)。

（2）先辦試驗(yàn)樣板再示范推廣。新疆兵團(tuán)已經(jīng)試驗(yàn)推廣了幾年，并在持續(xù)進(jìn)行技術(shù)性能對(duì)比測(cè)試，2015年步伐有所加快，現(xiàn)在，都是以團(tuán)為單位，批量訂購(gòu)，不同的地方分別用不同公司的產(chǎn)品，但也出現(xiàn)了一些問(wèn)題。湖北省項(xiàng)目實(shí)施初期，要引進(jìn)至少3家公司以上的產(chǎn)品，以便對(duì)比優(yōu)選和充分競(jìng)爭(zhēng)；要批量團(tuán)購(gòu)，做到同一地方同一產(chǎn)品，不同地方不同產(chǎn)品，以便建設(shè)配套的基站和競(jìng)價(jià)談判。要用北斗嵌入兼容產(chǎn)品，要能同步接受美國(guó)GPS和俄羅斯GLONASS的信號(hào)，確保作業(yè)過(guò)程中信號(hào)不斷線（在兵團(tuán)可以同步接收來(lái)自北斗、GPS和GLONASS的24個(gè)衛(wèi)星信號(hào)）。

（3）拓展北斗導(dǎo)航應(yīng)用領(lǐng)域和功能。衛(wèi)星導(dǎo)航自動(dòng)駕駛技術(shù)只是衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用之一。新疆兵團(tuán)目前也只是應(yīng)用了衛(wèi)星導(dǎo)航自動(dòng)駕駛技術(shù)。兵團(tuán)第六師共青團(tuán)農(nóng)場(chǎng)的“數(shù)字團(tuán)場(chǎng)”綜合信息平臺(tái)，其農(nóng)機(jī)調(diào)度指揮系統(tǒng)還未完全建成。我們要建設(shè)類似的后臺(tái)支持系統(tǒng)，湖北省要大量推廣的北斗導(dǎo)航終端產(chǎn)品才能發(fā)揮作用。要實(shí)施好湖北省項(xiàng)目還要拓展北斗導(dǎo)航在農(nóng)機(jī)作業(yè)質(zhì)與量的控制及統(tǒng)計(jì)，作物產(chǎn)量測(cè)定，肥料與農(nóng)藥變量施用與控制，農(nóng)機(jī)安全生產(chǎn)監(jiān)控與應(yīng)急調(diào)度等方面的功能。

（4）多途徑推廣應(yīng)用。新疆兵團(tuán)的衛(wèi)星導(dǎo)航自動(dòng)駕駛系統(tǒng)都是在現(xiàn)有機(jī)具上的改裝，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且容易出現(xiàn)問(wèn)題。湖北省可以聯(lián)系有關(guān)農(nóng)機(jī)生產(chǎn)廠家定制一批，爭(zhēng)取在農(nóng)機(jī)出廠前安裝衛(wèi)星導(dǎo)航自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，形成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，可以降低生產(chǎn)改裝成本，確保農(nóng)機(jī)性能的穩(wěn)定發(fā)揮。