耕牛退休、鐵牛下田、農(nóng)民進(jìn)城、專家種地……

　　這是中國工程院院士、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)教授、農(nóng)業(yè)機(jī)械化工程專家羅錫文描繪的未來農(nóng)業(yè)新圖景。

　　智慧農(nóng)業(yè)，是未來農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向，是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的高級(jí)形式。

　　“智慧農(nóng)業(yè)，源于上個(gè)世紀(jì)80年代末90年代初國外提出的‘精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)’。我國從上個(gè)世紀(jì)90年代末也開展了‘精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)’的研究。我國高度重視智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展，2012年中央一號(hào)文件提出，要突出農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新重點(diǎn)，在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)等方面取得重大突破。2017年中央一號(hào)文件提出，要實(shí)施智慧農(nóng)業(yè)工程。這幾年，在中央一號(hào)文件中都提出，要大力發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)。”羅錫文認(rèn)為，智慧農(nóng)業(yè)是依托生物技術(shù)、智能農(nóng)機(jī)和信息技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字化感知、智能化決策、精準(zhǔn)化作業(yè)和智慧化管理四大功能的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。

　　數(shù)字化感知

　　說到數(shù)字化感知，羅錫文用“星、機(jī)、地”三個(gè)字，進(jìn)行了生動(dòng)形象的表述 。

　　羅錫文表示，“農(nóng)機(jī)作業(yè)之前，我們需要知道作業(yè)對(duì)象、作業(yè)環(huán)境、作業(yè)農(nóng)機(jī)的有關(guān)情況，也就是平時(shí)我們講的農(nóng)情信息。怎樣獲取這些信息?現(xiàn)在最常用的三種方法，就是‘星’‘機(jī)’‘地’。”

　　“星”，就是用衛(wèi)星獲取所需要的信息，根據(jù)衛(wèi)星影像來分析農(nóng)作物的長(zhǎng)勢(shì)和病蟲草害情況。

　　“機(jī)”，就是飛機(jī)。采用有人駕駛的或無人駕駛的飛機(jī)獲取所需要的信息，分析農(nóng)作物的長(zhǎng)勢(shì)和病蟲草害情況。

　　“地”，根據(jù)在地面上安裝的多光譜、高光譜以及各種儀器，直接獲取農(nóng)作物的長(zhǎng)勢(shì)和病蟲草害情況。

　　“星”“機(jī)”“地”這三種方法，分別適用于不同場(chǎng)合。羅錫文進(jìn)一步解釋，“比方說，如果我們想知道廣東全省的水稻種植面積，就要用衛(wèi)星影像圖片來分析。如果我們想知道某個(gè)農(nóng)場(chǎng)中水稻的生長(zhǎng)情況，就可以用有人機(jī)或無人機(jī)來獲取這些信息。如果想知道稻田中水稻病蟲草害情況，就可以用地面機(jī)器，用多光譜、高光譜來獲取這些信息。”

　　那么，需要獲取哪些信息呢?

　　“以植物生產(chǎn)為例，主要包括土壤信息、作物長(zhǎng)勢(shì)信息。比如說哪地方長(zhǎng)得好一點(diǎn)，哪地方長(zhǎng)得差一點(diǎn)，是不是缺肥、缺水等。另外，就是需要獲取作物的病蟲草害信息?！绷_錫文告訴記者，“以華北地區(qū)小麥條銹病發(fā)生的空間分布為例，如果我們用人工一點(diǎn)點(diǎn)去測(cè)，要多少人?花多少時(shí)間?可能還達(dá)不到我們要求的精度。而今天，采用‘星’‘機(jī)’‘地’技術(shù)，就可以精準(zhǔn)地獲取我們所需要的各種農(nóng)情信息，來指導(dǎo)我們的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)?！?/p>

　　智能化決策

　　“過去，耕整、種植和田間管理這些環(huán)節(jié)的決策這些都是靠人工、憑經(jīng)驗(yàn)。今天，我們可以用大數(shù)據(jù)來智能決策?！睋?jù)羅錫文介紹，智能化決策，分為六個(gè)方面：

　　一是根據(jù)地形地貌、田塊大小和灌溉條件等，智能決策土地整治方案。羅錫文表示，“比如說每塊地整多大為好，什么地方布置機(jī)耕道，灌排渠道應(yīng)該怎樣設(shè)計(jì)?”

　　二是根據(jù)土壤的質(zhì)地和耕種習(xí)慣等，智能決策耕整方案，包括犁耕、耙耕、旋耕及激光平整等。

　　三是根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂蚝头N植習(xí)慣等，智能決策種植方案，包括一熟制或多熟制(如稻—麥、稻—油、稻—稻)、種植品種等。

　　四是根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂蚝头N植方案，智能決策播種方案，包括播種時(shí)間、行距、穴(株)距和播種量等。

　　五是根據(jù)作物長(zhǎng)勢(shì)和病蟲草害信息，智能決策田間管理方案，包括灌排、施肥、打藥等。

　　六是根據(jù)作物長(zhǎng)勢(shì)和當(dāng)?shù)貧庀?，智能決策收獲方案，包括收獲時(shí)間和收獲方式。

　　精準(zhǔn)化作業(yè)

　　精準(zhǔn)化作業(yè)，包括自動(dòng)導(dǎo)航和精準(zhǔn)作業(yè)。

　　“這是我們研究成功的一種主從導(dǎo)航水稻收獲系統(tǒng)，叫做跟車卸糧模式。”據(jù)羅錫文院士介紹，無人駕駛主從導(dǎo)航收獲系統(tǒng)，由無人駕駛收獲機(jī)和無人駕駛運(yùn)糧車組成。無人駕駛收獲機(jī)接到指令后，進(jìn)入田塊開始收獲水稻，糧倉快滿時(shí)立即向運(yùn)糧車發(fā)出指令，在地頭等待的無人駕駛運(yùn)糧車收到卸糧指令后自動(dòng)行駛至指定的卸糧位置。收獲機(jī)和運(yùn)糧車配合非常默契，橫向誤差不超過5厘米，縱向誤差不超過10厘米。

　　智慧化管理

　　智慧化管理，包括農(nóng)作物生產(chǎn)管理、農(nóng)機(jī)管理、農(nóng)場(chǎng)管理等。

　　“農(nóng)作物長(zhǎng)得怎么樣，得了什么病，生了什么蟲，缺不缺水，缺不缺肥?這都屬于農(nóng)作物生產(chǎn)管理范疇。農(nóng)機(jī)管理，一是遠(yuǎn)程監(jiān)控農(nóng)機(jī)作業(yè)位置、作業(yè)進(jìn)度、作業(yè)質(zhì)量，二是遠(yuǎn)程監(jiān)控農(nóng)機(jī)作業(yè)狀況并進(jìn)行故障預(yù)警和指導(dǎo)維修，三是農(nóng)機(jī)遠(yuǎn)程調(diào)度。還有農(nóng)場(chǎng)的產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后管理，包括化肥、農(nóng)藥、種子等農(nóng)業(yè)資料，還有經(jīng)營管理，怎樣才能獲取最大的效益?這個(gè)都可以實(shí)現(xiàn)智慧化管理?！?/p>

　　智慧農(nóng)業(yè)的實(shí)踐：無人農(nóng)場(chǎng)

　　無人農(nóng)場(chǎng)是智慧農(nóng)業(yè)的一種生產(chǎn)方式，是實(shí)現(xiàn)智慧農(nóng)業(yè)的一種途徑。無人農(nóng)場(chǎng)應(yīng)該有五個(gè)功能：

　　一是耕種管收生產(chǎn)環(huán)節(jié)全覆蓋。就是從耕種到種植到收獲，整個(gè)環(huán)節(jié)都要實(shí)現(xiàn)無人化。

　　二是機(jī)庫田間轉(zhuǎn)移作業(yè)全自動(dòng)。就是農(nóng)機(jī)要能夠從機(jī)庫里面自動(dòng)開到田里去，作業(yè)完了以后要自動(dòng)開回來。

　　三是自動(dòng)避障異況停車保安全。因?yàn)闄C(jī)器上沒人，所以安全作業(yè)非常重要，包括在路上行駛、田間作業(yè)，要能夠自動(dòng)避障，有異常情況能夠自動(dòng)停車。

　　四是作物生產(chǎn)過程實(shí)時(shí)全監(jiān)控。羅錫文進(jìn)一步解釋，“因?yàn)槭菬o人農(nóng)場(chǎng)，我不在地里面，我怎么知道我的地里的水稻、小麥長(zhǎng)得怎么樣，有沒有病，生沒生蟲，要不要施肥，要不要灌水?我需要對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控?！?/p>

　　五是智能決策精準(zhǔn)作業(yè)全無人。

　　“我們?nèi)A南農(nóng)業(yè)大學(xué)從2020年啟動(dòng)無人農(nóng)場(chǎng)建設(shè)，現(xiàn)在已經(jīng)在國內(nèi)十多個(gè)省建了20多個(gè)無人農(nóng)場(chǎng)。推廣無人農(nóng)場(chǎng)應(yīng)有較好的基礎(chǔ)條件，比如地塊較大，機(jī)耕道和灌排設(shè)施較好。此外，衛(wèi)星信號(hào)和網(wǎng)絡(luò)信號(hào)要好。應(yīng)該能接收到北斗信號(hào)，因?yàn)槲覀兛勘倍沸盘?hào)定位?！绷_錫文認(rèn)為，無人農(nóng)場(chǎng)依托三大技術(shù)支持，分別是生物技術(shù)、智能農(nóng)機(jī)和信息技術(shù)。智能農(nóng)機(jī)應(yīng)有四個(gè)功能：智能感知、自動(dòng)導(dǎo)航、精準(zhǔn)作業(yè)、智能管理。他表示，希望通過無人農(nóng)場(chǎng)技術(shù)的推廣，為解決“誰來種地”和“怎樣種地”提供切實(shí)可行的解決途徑。