作為我國農業現代化建設的排頭兵,北大荒農墾集團七星農場始終牢記習近平總書記“農業要振興,就要插上科技的翅膀”的殷切囑托,不斷推動物聯網、大數據、人工智能與農業產業深度融合,圍繞智慧農業發展思路,重點建設打造“兩園三區一平臺”,即農業科技園、農機科技園、農業標準種植示范區、節水智能灌溉示范區、無人農場示范區和基于農業大數據的水稻生產智能管控平臺,提高了現代農業管控能力和糧食生產水平,加速推進了傳統農業向智慧農業跨越轉型。
據了解,七星農場從半機械化到機械化用了48年,從機械化到自動化用了12年,而從自動化到無人化初見成效只用了3年多。如今,七星農場的智慧農業已步入“快車道”。
科技創新開辟智慧農業發展“新路徑”
科技創新是提高農業綜合生產力、促進農業長期發展的根本保證,也是深入實施“藏糧于地”“藏糧于技”戰略、確保國家糧食安全的重要出路。為此,農場將農業科技園和農機科技園作為科技創新中心,重點負責智能農業生產技術和農機裝備的研究開發,為筑牢智慧農業發展根基奠定了良好基礎。
“我們通過‘兩園’聯合聚集了企業、高校和科研院所的優勢資源,形成科技創新聯盟,建立起高水平的科技創新基地,從而加快科技創新成果落地,助力農戶實現增收、農業增效?!逼咝欠止究偨浝磬斔季S說道。
為讓所有農戶都能成為種植能手,2018年,農場與哈工大合作開發了智能葉齡診斷系統,在農業科技園的田間安裝了性狀采集伺服系統,利用視覺計算、人工智能技術,建立起智能葉齡診斷數據模型,實現了水稻生長性狀的智能識別。農業科技園區主任李曉輝介紹:“這個系統可以智能識別出水稻的葉齡、葉長、分蘗數等信息,種植戶通過數據平臺就可遠程查看水稻長勢?!?
隨著新農機、新農技不斷推陳出新,網絡信息等技術走進尋常百姓家,手機也成為了“新農具”。下一步,農場將重點攻關手機APP式智能葉齡診斷,對識別出的信息可進行綜合分析并提供精準的施肥、病蟲防控與水肥管理等方案,種植戶只需一部手機就可享受到專家式的生產技術指導服務,實現水稻生產精準化管理。
為全力保護黑土,農場還在農業科技園應用農田有害氣體監測系統,可以監測水稻在秸稈還田后的腐熟過程中土地20厘米耕層的硫化氫、甲烷及氣體壓力等信息。當耕層硫化氫氣體濃度超8ppm,系統會發出提醒,農業生產部門會指導農戶通過曬田等方式釋放有害氣體,確保實現農業高產優質發展。此外,農場還依托物聯網技術開發了水稻全程可追溯系統,編制了物聯網環境下高品質水稻供應鏈管理模式,從技術層面解決了稻米追溯過程中的數據真實度問題,有效保障了消費者“舌尖”上的安全,塑造了北大荒農產品的良好口碑。
隨著科技的進步,無人化農場建設逐步進入大眾視野,七星農場也做出了大膽嘗試。中國工程院院士、華南農業大學教授羅錫文曾評價七星無人農場項目為“全國規模最大、設備最多、項目最全、水平最高、程度最高”的項目。
就在去年,農場在農機科技園重點開展了智能農機裝備無人化田間作業試驗,實施了2000畝無人化農場建設項目,完成了無人攪漿整地、無人插秧、無人植保等無人化農機作業。并聯合碧桂園、中國移動、中國農業大學等34家企事業單位、科研機構和高校開展了智能農機技術創新和無人農場項目應用示范活動。同時,農場在園區東側還特地規劃整理出80畝農田作為全時段農機作業試驗用地,以便各科研單位、技術公司與農場隨時在試驗田內聯合開展無人駕駛作業演示以及導航系統等新技術的數據測試工作,確保為農機技術的創新與研發提供強有力的數據支撐。據悉,這塊試驗用地每年可開展智能農機裝備試驗測試150多個工作日,測試總時長達到2000多小時。
2020年,兩個園區共承辦農業農村部全國智慧農機、北大荒集團、碧桂園等大型農業現場會10余次,舉辦新品種、新技術示范展示現場會20余次,接待國務院副總理胡春華、農業農村部、國家發改委、工業和信息化部等高級別領導考察工作50余次,充分展示了農場智慧農業發展的成果。
智能化建設創造智慧農業發展“新勢頭”
“只有做足做好發揮智能化技術優勢的文章,才能在打造智慧農業發展樣板中走出一條具有七星特色的路子來?!鞭r場黨委書記苗立強說道。
因此,在智慧農業發展中,農場以智能化技術田間驗證和技術集成組裝為重點,著重打造了三個特色技術示范載體,加速了科技成果轉化。
為驗證育秧智能化以及本田成熟農業新技術,農場打造了農業標準種植示范區。在催芽環節,農場對6個管理區芽種廠進行智能化改造,應用智能浸種催芽設備,優化了芽種生產工藝流程,實現了芽種生產全過程智能化自動控制,大幅提高了芽種質量和生產效率。在育秧環節,開展暗室疊盤超早育秧技術示范和棚內機械化技術研究,研發并推廣應用了清雪機、營養土混拌機、平床壓床機、擺盤機、播種覆土機、多功能軌道植保機等棚內機械,探索出了一套工廠化統一育秧新模式。同時,農場還開發建設了14棟智能大棚,在棚內安裝高清攝像機和環境傳感器,實時監測棚內空氣溫濕度、土壤溫濕度,利用卷簾、噴淋技術自動調節棚內溫度和濕度,實現水稻育秧環境的智能化控制。在田間管理環節,農場著力開展側深變量施肥機械測試和肥料研發,并自主研發了燃油機式和電動式本田軌道運輸車,實現了遠程遙控行走。2020年,農場與中化化肥合作開發專用肥料,在畝均降低肥料投入成本7元的同時,單產提高了2.3%。同時,農場本田軌道運輸車保有量達到1700余臺套,推廣應用面積超過60萬畝,節本增效效果顯著。
為示范驗證智能植保和智能節水灌溉技術,農場打造了智能節水灌溉示范區。2020年,農場以智能葉齡診斷技術為支撐開發了智能節水灌溉系統,實現了根據水稻生育進程智能調控水層。農場科技科科長唐慶剛介紹:“智能節水灌溉系統的運用,可以在實現在畝均節水40立方米的同時,提高單產20公斤以上?!?
為將成熟完善的各環節智能化單項技術進行集成組裝,農場打造了無人農場示范區。2020年,農場在農民日報發表文章《七星農場推進水稻智能化生產》,在全國首次提出了水稻生產全程智能化的定義和內涵,并聯合哈工大等科研團隊編制完成了水稻生產全程智能化規劃和實施方案,搶占了智慧農業發展的新高地。同年,農場在無人化農場示范項目的基礎上,又重點規劃出核心示范區500畝,著力打造出全國一流的無人農場,最終將實現種、管、收全過程的無人化管理。
從做“體力活”到干“技術活”,從收成“看天”到增收“靠技”,未來,農墾人將不再彎腰種地,而是穿著皮鞋、喝著茶水就可享受到豐收的喜悅。
大數據管控,邁開智慧農業發展“新步伐”
數據,已經滲透到當今每一個行業和業務職能領域,成為重要的生產要素。而在各行各業尋求與大數據結合的大趨勢下,農業大數據應運而生。為有效挖掘農業大數據,助力農業實現智能化、精準化、科學化,農場建立了水稻生產全程智能化管控平臺,通過該平臺實現對水稻生產全過程的管理指揮和調度。
其實早在2016年,七星農場就在數字農業發展上做了積極的探索,并建設完成了國家首批大田農業物聯網應用示范項目,通過物聯網設備自動采集生成、按設定的程序人工智能輸入、管理軟件在辦公過程中不斷更新的三種方式,形成了以自然環境、生產種植、資源資產、業務管理四方面為重點內容的農業大數據。
為推進現代農業與互聯網、大數據深度融合,農場通過建立水稻生產全程智能管控平臺,對農業大數據進行采集、處理和分析,構建“農業大腦”,對農業生產實施24小時不間斷的實時監控和精準測定,并運用大數據對各生產環節技術措施進行合理高效指揮和有效調度,實現了水稻生產全過程智能化監管。
目前,農場在田間共布置了水稻生產數據監測采集設備300余套,建設小型農業田間氣象站20處,布設地下水位監測點20處、病蟲害監視點70余處、農機作業監測設備100套,建立起了全覆蓋、立體化的大數據監測網點,實現了大數據管控提升農業生產效率的新發展局面。
在智慧農業的發展建設過程中,七星農場始終秉持創新發展理念,不斷統籌整合科技項目、研發經費和科技人才,廣泛開展科技合作,加速科技成果固化。截至目前,農場已獲得國家發明專利8項,編制并獲批黑龍江省地方標準2項,成功獲批東北地區唯一一個國家水稻標準化區域服務與推廣平臺,并榮獲墾區科技進步一等獎、二等獎各1項。
只爭朝夕“謀發展”,不負韶華“勇攀登”。下一步,七星農場將深入貫徹落實“藏糧于技”戰略,聯合科研機構、高校和企業繼續推進“兩園三區一平臺”建設和水稻生產全程智能化工作,促進農業生產更加精準,“雙控一服務”更加高效,真正用智慧賦能農業實現高質量發展,讓智能化、信息化的種子在北大荒這片黑土地上生根發芽。
(作者單位:北大荒農墾集團七星農場)
責任編輯:王盼盼