黎東光
(黑龍江北大荒農業(yè)股份有限公司七星分公司)
近年來,黑龍江北大荒農業(yè)股份有限公司七星分公司在農業(yè)信息化、數(shù)字化、無人化應用等領域積極開展探求與研究,構建智慧農業(yè)發(fā)展新格局,大幅提升農業(yè)科技創(chuàng)新成果在智慧農業(yè)生產(chǎn)中的運用水平,開啟了智慧農業(yè)發(fā)展新篇章。
2017年,黑龍江北大荒農業(yè)股份有限公司七星分公司借助大田農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)項目建設,通過對水稻生產(chǎn)過程從宏觀到微觀的實時監(jiān)測,對作物生長、發(fā)育狀況、病蟲害、水肥狀況及相應的環(huán)境進行信息獲取,生產(chǎn)并應用大數(shù)據(jù)的收集、整理,逐步向農業(yè)信息化、管理科學化、產(chǎn)品品牌化推進,達到合理利用農業(yè)資源,降低生產(chǎn)成本,改善生態(tài)環(huán)境,提高水稻產(chǎn)量和品質等目的。經(jīng)過三年的努力攻堅,七星分公司智慧農業(yè)發(fā)展的技術已經(jīng)完善,發(fā)展方向也由最初的試驗探索階段轉變到了落地應用階段。
依托物聯(lián)網(wǎng)項目,在田間建設了200個監(jiān)測點、20個農業(yè)小型氣象站、20套地下水位監(jiān)測裝置,20處智能葉齡監(jiān)測點,鋪設了386公里光纜等,形成了覆蓋126萬畝耕地的農業(yè)大數(shù)據(jù)監(jiān)測網(wǎng)絡;延伸物聯(lián)網(wǎng)平臺功能,與“3S”技術進行有效融合,聯(lián)合上海聯(lián)適導航有限公司,嘗試應用北斗自動駕駛系統(tǒng)與測土系統(tǒng)(GPS)進行整地、筑埂、插秧、收獲、土質結構測定的自動作業(yè);構建寒地水稻生產(chǎn)智能管控平臺;創(chuàng)建專屬智能農機實驗區(qū);基于智能葉齡診斷數(shù)據(jù)模型的水稻秧田、本田水、肥、藥、酸一體化智能管控示范推廣;基于無人機水稻全生育期近地空農情遙感精準監(jiān)測應用示范,促進農業(yè)精準控制,構建出以物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)驅動的人工智能技術為核心的“農業(yè)大腦”。在國內率先推出全程水稻數(shù)字化種植解決方案,通過“天、空、地、人、機”五位一體數(shù)據(jù)采集、模型分析、生產(chǎn)管控,實現(xiàn)了農業(yè)生產(chǎn)全過程的信息感知、智能決策、精準作業(yè),在降本增產(chǎn)、節(jié)肥減藥、提高品質等方面效果顯著。
智慧農業(yè)基于精準的農業(yè)傳感器進行實時監(jiān)測,利用云計算、數(shù)據(jù)挖掘等技術進行多層次分析,并將分析指令與各種控制設備進行聯(lián)動完成農業(yè)生產(chǎn)管理。這種智能機械代替人的農業(yè)勞作,有效解決了農業(yè)勞動力日益緊缺問題,實現(xiàn)了農業(yè)生產(chǎn)由規(guī)?;⒓s化向智能化、無人化升級,使弱勢的傳統(tǒng)農業(yè)成為具有高效率的現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)。
以物聯(lián)網(wǎng)平臺為依托,鏈接食品質量安全可追溯系統(tǒng),利用現(xiàn)有的數(shù)字資源優(yōu)勢,使可追溯系統(tǒng)反映的數(shù)據(jù)、信息更加全面、完整、準確、及時,實現(xiàn)了農產(chǎn)品從生產(chǎn)、加工、銷售、流通環(huán)境的生產(chǎn)可記錄、信息可查詢、流向可追蹤、質量可追溯,讓消費者買得更放心,吃得更安心。同時,與加快打造數(shù)字農服平臺相結合,為農業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上的生產(chǎn)經(jīng)營主體提供多元化的大數(shù)據(jù)服務,助力智慧農業(yè)駛入了“快車道”,推進了產(chǎn)業(yè)相互促進、融合發(fā)展。
在內部實施科技融合,組建數(shù)字農業(yè)專班,小組成員涵蓋科技、信息、農業(yè)生產(chǎn)、農業(yè)技術推廣中心、智慧農業(yè)農機中心等部門,另外,在農業(yè)技術推廣中心組成了32名專業(yè)性科研人才隊伍,外部以張啟發(fā)院士工作站為平臺,儲備了由院校專家、科研院所專家、科技企業(yè)專家組成的外部智庫。與高等院校、科研院所等機構進行合作共研,提供農業(yè)資源和實際生產(chǎn)需求,對方提供專業(yè)的一流科研團隊,加快了研究成果的產(chǎn)生,并轉化為實際的生產(chǎn)力,現(xiàn)已成為黑龍江八一農墾大學、中國農業(yè)大學、東北農業(yè)大學等高校就業(yè)實習基地、青年教師實訓基地。
2018-2020年,七星分公司著力推行科技融合,科技賦能農業(yè),不斷創(chuàng)造“智慧芯”并植入現(xiàn)代化大農業(yè),共開發(fā)建設了智慧農業(yè)相關項目(平臺、系統(tǒng))10余項,主要包括:農業(yè)大數(shù)據(jù)平臺、便民惠農服務平臺、成本效益分析平臺、科研大數(shù)據(jù)平臺、基于大數(shù)據(jù)的寒地水稻智能葉齡診斷系統(tǒng)研發(fā)、基于智能葉齡診斷的智能灌溉示范項目、基于智能葉齡診斷的智能秧田管理項目、智能農機實驗平臺、無人機遙感技術應用、智能機庫室內定位技術應用、寒地水稻智能管控平臺開發(fā)等。2021年,建設一處智能化暗室育秧工廠,面向生產(chǎn)一線,積極推進成果落地應用,服務于生產(chǎn)、服務于農戶。
雖然七星分公司的智慧農業(yè)發(fā)展取得一定成就,但依然面臨著一些發(fā)展困境。一是高學歷人才匱乏,智慧農業(yè)涉及多個學科領域,對人才素質、專業(yè)領域、設備、信息等均有較高要求,而七星分公司主要的農業(yè)從業(yè)者老齡化嚴重,高學歷、高素質人才不斷流出,導致農業(yè)信息化接受程度低,內生動力嚴重不足。二是現(xiàn)代農業(yè)科研體系不健全,推廣能力不足。現(xiàn)代農業(yè)科技創(chuàng)新發(fā)展中,研發(fā)投入不夠,科研成果轉移轉化能力不足,政府、科研院所、高校、農戶、合作社等未能建立統(tǒng)一的體系,科研成果不能有效落地轉化,農業(yè)需大量長期投入,農業(yè)科研進展相對緩慢,無法在短期內運用到實踐中。
以農業(yè)示范區(qū)建設為中心,進行大規(guī)模格田改造,以戶為單位,配套智能育秧大棚、本田物聯(lián)網(wǎng)設備、近地空遙感設備及巡田無人機等智能農業(yè)設施、裝備及技術應用。以萬畝無人農場為核心,農業(yè)科技信息技術及設施要形成點、線、面結合的高密度部署和集成應用,做到能夠充分滿足未來農業(yè)的發(fā)展需求。
擴大智慧農業(yè)示范區(qū)面積,以無人農場建設為核心,集成已經(jīng)成熟的智慧農業(yè)相關技術,全面管控農場生產(chǎn)情況、環(huán)境情況,提升農機信息化管理,實現(xiàn)生產(chǎn)活動由精準化、智能化向無人化邁進。
力爭獲得國家數(shù)字農業(yè)項目建設政策支持,完成智能管控平臺及智慧農場管理系統(tǒng)的開發(fā)。通過對水稻種植全過程、全場景業(yè)務進行數(shù)字化設計,實現(xiàn)“智能感知-智能決策-智能執(zhí)行”的數(shù)據(jù)閉環(huán),形成天空地一體化智慧農業(yè)感知體系,基于智慧農業(yè)大腦的智慧農業(yè)決策體系及基于無人駕駛、處方圖的智能執(zhí)行體系。建立水稻種植感知體系數(shù)據(jù)庫,積累智慧農業(yè)大腦模型、算法庫,形成水、肥、種、藥、耕等五大方面處方圖,指導智能農機、灌溉設備等智能裝備精準作業(yè),實現(xiàn)水稻種植全過程信息化、數(shù)字化。