嚴(yán)宇 葉濤 張文斌 李偵祥

0 引言

近年來，隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，農(nóng)業(yè)勞動力短缺問題凸顯，制約了農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化的步伐。如何提高我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機械化水平、降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對人工的依賴程度，成為當(dāng)前農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展的重要課題?，F(xiàn)代信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的深度應(yīng)用[1]，為“無人化農(nóng)場”的建設(shè)提供了有利條件?！盁o人化農(nóng)場”通過物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、5G 技術(shù)和機器人等多種前沿技術(shù)的聯(lián)合使用，實現(xiàn)設(shè)備、機械和機器人的自主作業(yè)[2]，實現(xiàn)精準(zhǔn)化作業(yè)、信息化管理的無人（少人）化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)作業(yè)。推進(jìn)“無人化農(nóng)場”建設(shè)，加快農(nóng)業(yè)生產(chǎn)“機器換人”步伐，不僅是鄉(xiāng)村振興的現(xiàn)實要求，也是未來中國農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要方向[3]。

1 “無人化農(nóng)場”建設(shè)現(xiàn)狀

1.1 建設(shè)背景

2019年蘇州市成功創(chuàng)建全國首批率先基本實現(xiàn)主要農(nóng)作物生產(chǎn)全程機械化示范市，農(nóng)機裝備技術(shù)智能化、綠色化發(fā)展已成為該市農(nóng)機化轉(zhuǎn)型升級的主攻方向[4]。2020年蘇州市人民政府出臺《關(guān)于加快推進(jìn)農(nóng)業(yè)機械化和農(nóng)機裝備產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的實施意見》（蘇府〔2020〕100 號），明確提出，到2022年底，全市范圍內(nèi)要建成8 個市級智能農(nóng)機裝備應(yīng)用示范基地。

1.2 建設(shè)情況

2020-2022年，蘇州市本級、張家港市、吳江區(qū)農(nóng)機推廣部門先后依托省級農(nóng)機化項目，組織開展“無人化農(nóng)場”建設(shè)。經(jīng)過項目實施，蘇州市農(nóng)業(yè)機械技術(shù)推廣站完成拖拉機、收割機、插秧機、高地隙植保機等裝備的智能化改造工作，并通過試驗研究，實現(xiàn)水稻生產(chǎn)耕、種、管、收主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)無人化作業(yè)，并初步建成“無人化農(nóng)場”管理平臺，并計劃將各縣級市“無人化農(nóng)場”納入平臺，力爭實現(xiàn)一網(wǎng)統(tǒng)管。蘇州嗨森無人機技術(shù)有限公司在南通市高新區(qū)通安鎮(zhèn)開展基于“無人機應(yīng)用”的智慧農(nóng)場建設(shè)[5]。常熟國家農(nóng)業(yè)科技園區(qū)計劃投資2 200 萬元建設(shè)農(nóng)機新裝備技術(shù)推廣、農(nóng)田“宜機化”改造和機藝融合并進(jìn)的新型智能化農(nóng)場。昆山市依托中國農(nóng)科院華東農(nóng)業(yè)科技中心在陸家鎮(zhèn)重點打造智慧農(nóng)業(yè)生產(chǎn)示范基地。2022年5月，吳江國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園區(qū)和太倉市東林農(nóng)機服務(wù)專業(yè)合作社入選首批省級糧食生產(chǎn)“無人化農(nóng)場”。

2 存在的問題

2.1 投入成本大

根據(jù)江蘇省《糧食生產(chǎn)“無人化農(nóng)場”建設(shè)指引（試行）》，“無人化農(nóng)場”建設(shè)至少應(yīng)配置7 臺套具有遠(yuǎn)程監(jiān)控、自動導(dǎo)航、無人/輔助駕駛、全路徑規(guī)劃功能的智能農(nóng)機裝備。以吳江現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園區(qū)500 畝（33.33 hm2）糧食生產(chǎn)“無人化農(nóng)場”為例，僅配齊耕、種、管、收環(huán)節(jié)智能農(nóng)機裝備（包括無人駕駛拖拉機1 臺、無人駕駛插秧機2臺、無人植保飛機1 臺、無人駕駛收割機2 臺）就需投入資金120 萬元，再加上開展智能農(nóng)機管控平臺建設(shè)、“宜機化”改造、后期運營維護(hù)等費用，投入成本較大。

2.2 智能化改造難度大

以水稻機械化生產(chǎn)機具為例，除插秧機智能化改造相對容易外，拖拉機、收割機、高地隙植保機智能化改造都較為困難［4，6］。例如：存量拖拉機進(jìn)行智能化動力換擋改造較為困難；高地隙植保機在同步精準(zhǔn)施藥控制方面智能化改造技術(shù)還不成熟；由于使用條件惡劣，老舊農(nóng)機很難進(jìn)行智能化改造。

2.3 智能農(nóng)機售后保障機制不完善

農(nóng)機智能化改造企業(yè)大多集中在上海、常州、北京等地，農(nóng)忙季節(jié)，蘇州本地農(nóng)機經(jīng)銷企業(yè)的智能農(nóng)機專業(yè)維修人員緊缺，機具發(fā)生故障不能及時解決，影響智能農(nóng)機使用效率。

2.4 智能農(nóng)機管理制度不健全

目前，蘇州市對智能化改造后機具的上牌、年審、保險等還沒有相關(guān)規(guī)定，影響機具安全使用。

2.5 智能農(nóng)機管控技術(shù)不成熟

智能農(nóng)機管控平臺是“無人化農(nóng)場”的“大腦”。目前，大部分企業(yè)研發(fā)出的智能農(nóng)機管控平臺還處于實驗室探索階段，產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊，實際應(yīng)用效果無法保證。各大企業(yè)改造后的智能農(nóng)機通信協(xié)議不統(tǒng)一、不兼容，無法納入平臺進(jìn)行統(tǒng)一管控，不能充分發(fā)揮“無人化農(nóng)場”智能化、集約化、高效率作業(yè)的優(yōu)勢。此外，由于農(nóng)田氣象、耕地質(zhì)量、土壤墑情、水文等信息采集監(jiān)測設(shè)備應(yīng)用較少，無法掌握足夠多的數(shù)據(jù)作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)科學(xué)決策的依據(jù)，導(dǎo)致現(xiàn)有管控平臺仍停留在對機具無人化（少人化）操作的層面，離真正智能決策、智慧種田還有差距。

2.6 缺乏專業(yè)的“無人化農(nóng)場”運維隊伍

由于智能農(nóng)機裝備、管控平臺技術(shù)含量較高，操作難度大，且技術(shù)更新較快，對農(nóng)機操作、維修人員和管理人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)要求較高。目前，蘇州地區(qū)從事“無人化農(nóng)場”建設(shè)的單位專業(yè)技能人才較少，機手受教育程度偏低，年齡結(jié)構(gòu)偏大，接受新裝備、新技術(shù)的能力不強，嚴(yán)重制約“無人化農(nóng)場”進(jìn)一步發(fā)展。

3 對策與建議

3.1 加大扶持力度

一是加強頂層設(shè)計。將“無人化農(nóng)場”建設(shè)納入蘇州“十四五”農(nóng)機化發(fā)展規(guī)劃，做好系統(tǒng)謀劃，明確目標(biāo)任務(wù)，倒排時間節(jié)點，加快推進(jìn)“無人化農(nóng)場”建設(shè)。二是加大資金投入力度。制定相關(guān)獎補政策，將智能農(nóng)機具納入市級農(nóng)機購置補貼范圍，支持大中型農(nóng)機加裝導(dǎo)航定位、作業(yè)監(jiān)測、自動駕駛等終端。拓展資金投入渠道，采取投資補助、以獎代補、風(fēng)險補償、財政貼息等多種方式，開展“無人化農(nóng)場”建設(shè)獎補試點，發(fā)揮政策對社會資本的引導(dǎo)和撬動作用，調(diào)動“無人化農(nóng)場”建設(shè)單位的積極性。三是出臺管理措施。針對牌證管理農(nóng)機，制定出臺智能化改造后機具的年審、保險等相關(guān)規(guī)定，保障智能農(nóng)機使用安全。協(xié)調(diào)打通各智能化農(nóng)機企業(yè)終端數(shù)據(jù)接口，實現(xiàn)各類智能農(nóng)機互聯(lián)互通，推動智能農(nóng)機裝備與技術(shù)有序健康發(fā)展。

3.2 加快高端農(nóng)機裝備、管控平臺研發(fā)

農(nóng)機管理部門要發(fā)揮紐帶橋梁作用，整合優(yōu)勢資源，引導(dǎo)導(dǎo)航研發(fā)企業(yè)、農(nóng)機整機生產(chǎn)企業(yè)、農(nóng)機推廣部門開展協(xié)同技術(shù)攻關(guān)，用好人工智能、5G 通信、北斗導(dǎo)航等領(lǐng)域的先進(jìn)成果，推動一批關(guān)鍵技術(shù)裝備國產(chǎn)化，突破無級變速、動力換擋等“卡脖子”難題，降低農(nóng)機智能化改造難度，切實解決“無機可改”“無好機改”“智能農(nóng)機管控難”等現(xiàn)實問題，為“無人化農(nóng)場”建設(shè)提供裝備與技術(shù)支撐。

3.3 做好基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)

整合零散土地資源，為推進(jìn)“無人化農(nóng)場”建設(shè)創(chuàng)造良好的條件。加快推進(jìn)農(nóng)場周邊5G 基站建設(shè)，提高信號傳輸穩(wěn)定性，打好農(nóng)場信息化建設(shè)基礎(chǔ)。開展農(nóng)田“宜機化”改造，去埂填溝，擴大田塊面積，安裝智能排灌設(shè)施，增加農(nóng)田信息采集終端，做好墑情、苗情、蟲情、災(zāi)情和氣象等基礎(chǔ)信息收集工作，為無人農(nóng)機精準(zhǔn)高效作業(yè)提供依據(jù)。

3.4 強化人才隊伍建設(shè)

以農(nóng)機化教育培訓(xùn)為基礎(chǔ)，結(jié)合實施省、市農(nóng)機化項目，針對“無人化農(nóng)場”建設(shè)單位的機手、管理人員，開展智能農(nóng)機裝備與技術(shù)專題培訓(xùn)，拓展培訓(xùn)內(nèi)容，提高培訓(xùn)實效。探索開展農(nóng)用無人機操作、智能插秧機插秧、智能收獲機收獲等競賽活動，以賽促學(xué)、以賽促訓(xùn)，大力培養(yǎng)智能農(nóng)機技能人才，建設(shè)一支懂技術(shù)、會操作、能維修、善管理的智能農(nóng)機人才隊伍，為“無人化農(nóng)場”建設(shè)提供人才支撐。

3.5 加強示范推廣

結(jié)合蘇州農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實際情況，圍繞稻麥生產(chǎn)主要環(huán)節(jié)，強化機藝融合，制定出臺糧食生產(chǎn)“無人化農(nóng)場”建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，形成一套可復(fù)制推廣的“無人化農(nóng)場”建設(shè)“蘇州模式”。抓住夏收夏種、秋收秋種等關(guān)鍵農(nóng)時，舉辦智能農(nóng)機展示、演示活動，加快推進(jìn)“無人化農(nóng)場”建設(shè)。強化輿論引導(dǎo)，大力宣傳智能化操作、精準(zhǔn)化作業(yè)、信息化管理的優(yōu)勢，為“無人化農(nóng)場”發(fā)展?fàn)I造良好的氛圍。