郭 斌

呼圖壁縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，新疆昌吉 831200

近年來，呼圖壁縣結(jié)合國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)建設(shè)，充分利用現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、導航定位、通訊和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動化控制等數(shù)字化技術(shù)，在大豐鎮(zhèn)建設(shè)了智慧農(nóng)業(yè)示范園。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中利用遠程信息系統(tǒng)定期獲取農(nóng)作物生長發(fā)育狀況、水肥狀況以及相應(yīng)的環(huán)境，實時監(jiān)測農(nóng)作物生長狀態(tài)、土壤養(yǎng)分、墑情信息等，認真落實田間各項管理措施，進行數(shù)字化管理，達到了合理利用農(nóng)業(yè)資源，改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境，降低生產(chǎn)成本，提高農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)的效果，帶來了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)綜合效益的提升。

1 基本情況

呼圖壁縣依托中國農(nóng)大教授工作站的技術(shù)優(yōu)勢，將國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范項目集中落實在大豐鎮(zhèn)，建設(shè)現(xiàn)代大型灌區(qū)數(shù)字農(nóng)業(yè)園，打造現(xiàn)代高標準農(nóng)業(yè)示范區(qū)。經(jīng)過幾年建設(shè)，項目實施面積2000hm2，安裝田間自動化電磁閥、電動球閥1061套，首部用水計量與控制設(shè)備42套，自動反沖洗過濾器37套，自動施肥機42套，農(nóng)情及墑情采集設(shè)備170余套，布設(shè)安裝農(nóng)田自動氣象站6套，明渠自動化計量裝置30余套，移動農(nóng)情采集管理裝置46套，農(nóng)情遠程監(jiān)控視頻60處，監(jiān)測覆蓋面積2000hm2。通過田間氣象、農(nóng)情、墑情、水肥等信息采集與分析，可實時監(jiān)測示范區(qū)范圍內(nèi)的作物生長狀態(tài)、土壤養(yǎng)分、田間小氣候等信息?？蓪崿F(xiàn)網(wǎng)頁、APP、手機等方式控制田間閥門的開啟與關(guān)閉，按照作物需求及時供水供肥，有次降低了人工成本、提高了生產(chǎn)效率，同時也帶來了農(nóng)作物產(chǎn)量和質(zhì)量的提升。

2 主要做法

呼圖壁縣在建設(shè)大豐鎮(zhèn)智慧農(nóng)業(yè)示范園的過程中，堅持高起點謀劃，加強智慧農(nóng)業(yè)頂層設(shè)計，進行高標準建設(shè)，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)“精準”管理，積極將數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展理念貫穿于整個示范區(qū)建設(shè)中，取得了明顯的成效。

2.1 堅持高起點謀劃，加強智慧農(nóng)業(yè)頂層設(shè)計

在呼圖壁縣大豐鎮(zhèn)建建設(shè)教授工作站，引入高校和科研單位各個學科專家教授，充分利用高校和科研單位的科技優(yōu)勢和人才優(yōu)勢，加強智慧農(nóng)業(yè)頂層設(shè)計，培養(yǎng)數(shù)字化智能型農(nóng)業(yè)人才。結(jié)合數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展制定了《呼圖壁縣十三五現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》、《呼圖壁智能灌溉與智慧農(nóng)業(yè)專項規(guī)劃》和《呼圖壁智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)方案》，充分利用互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)智慧農(nóng)業(yè)云平臺管理系統(tǒng)，實施數(shù)字農(nóng)業(yè)的升級改造，為呼圖壁的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展提供全面的科技支撐。

2.2 開展田間作物管理數(shù)字化

充分利用示范區(qū)內(nèi)的各種儀器設(shè)備，以灌溉自動化為基礎(chǔ)，智慧農(nóng)業(yè)示范基地建設(shè)步伐加快。土壤水分測量與精細灌溉決策管理系統(tǒng)已在呼圖壁縣監(jiān)測作物面積2000hm2，通過點面結(jié)合的監(jiān)測系統(tǒng)，使示范區(qū)農(nóng)田土壤水分管理走向了自動化和數(shù)字化時代。建立智慧農(nóng)業(yè)科技試驗示范園和應(yīng)用示范基地530hm2，形成示范區(qū)內(nèi)生長環(huán)境、作物種植、風險管控的農(nóng)作物全生育期生長模型，構(gòu)建了土壤環(huán)境、水肥監(jiān)測、田間小氣候等數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，在農(nóng)作物生育期管理、病蟲害預測預警、測土配方施肥及水肥一體化、化學調(diào)控、作物產(chǎn)量預測、機械化采收等方面做了重點研究，對農(nóng)作物生長發(fā)育全程實施數(shù)字化升級改造，形成了“呼圖壁農(nóng)作物數(shù)字化種植集成技術(shù)應(yīng)用”。

2.3 推進作物種植模式“精準”化

在全面總結(jié)呼圖壁縣農(nóng)作物種植經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，探索農(nóng)作物數(shù)字化種植管理新模式:開展農(nóng)情信息采集—農(nóng)業(yè)專家對采集的農(nóng)情信息進行分析研究—落實各項田間技術(shù)措施—進行最佳實踐操作—開展數(shù)字化試驗調(diào)控—形成縣域內(nèi)標準化種植技術(shù)指南。通過農(nóng)作物種植管理全程技術(shù)措施的優(yōu)化，實施微電腦控制滴灌技術(shù)和智能化管理，遠程打開或關(guān)閉閥門，進行全程自動化灌溉，實現(xiàn)了按作物需求澆水。農(nóng)機衛(wèi)星導航播種和“精準作業(yè)遠程電子檢測系統(tǒng)”實施，使田間作業(yè)精度提高到2.5cm，實現(xiàn)了示范園內(nèi)對作業(yè)進度、軌跡以及作業(yè)質(zhì)量進行監(jiān)控、任務(wù)進行審查、面積進行管理。農(nóng)作物生長全程墑情監(jiān)測、氣象監(jiān)測、智慧農(nóng)業(yè)云專家系統(tǒng)管理，實現(xiàn)作物播種、田間管理、收獲全程實現(xiàn)數(shù)字化精準管理，讓數(shù)據(jù)多跑腿，農(nóng)民少跑路，有效的提升全縣數(shù)字農(nóng)業(yè)科技水平。

2.4 積極探索農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)集成化

充分利用全縣4G寬帶網(wǎng)絡(luò)基站全覆蓋和鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村級電商服務(wù)平臺的優(yōu)勢，積極構(gòu)建縣鄉(xiāng)村三級電商服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，初步建成電子商務(wù)網(wǎng)貨供需平臺，實現(xiàn)“縱向到底、橫向到邊”的隨時隨地音頻視頻溝通。從種子、化肥、農(nóng)膜等農(nóng)資的采購，到作物收獲及農(nóng)產(chǎn)品的銷售，都可以通過物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)在智慧農(nóng)業(yè)管理云平臺進行。按照農(nóng)作物全生育期的生長發(fā)育規(guī)律，通過全程數(shù)字化管理，結(jié)合溫度、光照、養(yǎng)分、水分、土壤等外界環(huán)境要求，把農(nóng)作物生產(chǎn)過程劃分為品種選擇、精細整地、精量播種、水肥調(diào)控、病蟲害防治、機械化采收等環(huán)節(jié)，搭建了農(nóng)作物全生育期管理物聯(lián)網(wǎng)、農(nóng)田作業(yè)機械聯(lián)網(wǎng)、作物信息錄入監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)、田間苗情診斷視頻聯(lián)網(wǎng)，控制指令下達數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)的智慧農(nóng)業(yè)新模式。

3 取得成效

3.1 經(jīng)濟效益

通過農(nóng)業(yè)數(shù)字化技術(shù)的實施，可實時監(jiān)測田間水肥情況，顯著提高肥料利用率，節(jié)省肥料用量30%。通過適量精細灌溉，節(jié)約用水40m3/666.7m2。大力推進綠色防控，構(gòu)建資源節(jié)約型病蟲害可持續(xù)治理體系，開展專業(yè)化統(tǒng)防統(tǒng)治，病蟲害防治減少農(nóng)藥用量25%。通過全程監(jiān)測與管理，玉米、棉花增產(chǎn)幅度達到12%～15%，番茄單產(chǎn)由以前的6500kg/666.7m2增加到8900 kg/666.7m2，增產(chǎn)幅度達到36.9%。據(jù)測算，種植作物降低田間管理費用200元/666.7m2，節(jié)約肥料48.9元/666.7m2，降低用藥成本10.5元/666.7m2，作物增產(chǎn)增效200元/666.7m2以上，可實現(xiàn)節(jié)本增效460元/666.7m2以上。

3.2 社會效益

通過實施微電腦控制滴灌技術(shù)和數(shù)字化管理農(nóng)業(yè)技術(shù)，一個勞動力就可以輕松完成80 hm2面積系統(tǒng)的操作控制，大大降低灌水勞動強度，節(jié)省大量的勞動力。2000hm2示范園節(jié)省勞動力300人以上。這些勞動力轉(zhuǎn)移到縣城周邊企事業(yè)打工，增加非農(nóng)收入，人均增加年收入4萬元以上。以整合技術(shù)為手段，探索社會化數(shù)字農(nóng)業(yè)服務(wù)模式，探索建立了“政府+專家服務(wù)團隊+智慧農(nóng)業(yè)公司+合作社”的智慧農(nóng)業(yè)運行服務(wù)中心，開展數(shù)字農(nóng)業(yè)新技術(shù)培訓30余場次，培訓專業(yè)技術(shù)人員和農(nóng)業(yè)合作社成員、農(nóng)民技術(shù)員1200余人次。并為新疆農(nóng)業(yè)大學、呼圖壁東泉干校等學校提供實習培訓，實訓120余人。

3.3 生態(tài)效益

實現(xiàn)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展。通過數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)的推廣與實施，全縣的水井安裝井電雙控設(shè)備1687套，控制面積7.3萬hm2，通過“數(shù)字化無線遠程傳輸”有效控制地下水的開采，近年來呼圖壁縣退出低產(chǎn)農(nóng)田1.4萬hm2，進行退耕還林還草，保持水土平衡。以高效節(jié)水“首部”為單元設(shè)專人統(tǒng)一進行水肥管理，實施微電腦控制滴灌技術(shù)、農(nóng)田監(jiān)測和水肥一體化灌溉技術(shù)，減少了水肥的地下滲漏和蒸發(fā)，防止污染地下水及養(yǎng)分過剩造成的損失，推進農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展。