“數字化”——北大荒的農業革命

對素有“北大荒”之稱的黑龍江墾區來說，2003年是不太平的一年，接踵而至的春旱、夏澇、早霜使墾區農業生產受到很大打擊，糧食總產量下降。

正是在這樣的背景下，來自農墾總局友誼農場五分場二隊的一份試驗報告令專家們十分振奮：在這里進行的以變量施肥和精量播種為核心的精準農業技術應用試驗取得了階段性成功，2000畝地塊上種植的大豆抵御住了自然災害的襲擊，平均產量每公頃近2400公斤，比其他地相對增產近20%，綜合效益提高10%。

由黑龍江八一農墾大學、黑龍江省農墾科學院和黑龍江農墾總局友誼農場等單位合作的這一試驗項目，近日已經作為“數字農業技術研究與示范”項目的重要組成部分，被科技部正式批準列入國家“863計劃”。

國家“863計劃”的具體安排是，從2004年開始，在友誼農場建立1萬畝數字化農業技術示范區，應用精準農業技術和保護性耕作方法進行生產，其目標是比傳統農業提高生產效率20%、提高經濟效益15%以上，3年內輻射推廣面積達到10萬畝。

一場“重塑北大荒農業”的宏偉行動，由此拉開了帷幕。

在這里看到了明天的農業

2003年10月1日，記者隨同黑龍江八一農墾大學教授、“數字農業技術研究與示范”課題組牽頭人王智敏驅車600公里，專程來到友誼農場五分場二隊查看大豆收獲情況。

友誼農場是我國改革開放后，第一個率先引進當時具有世界先進水平的美國迪爾公司成套農機設備的農業現代化示范點，曾經創下了勞均生產20萬公斤糧豆的勞動生產率，因而為黑龍江墾區乃至全國廣大農村實現農業機械化和農業現代化起到了示范和推動作用。此次引進美國凱斯公司的精準農業關鍵技術與裝備進行試驗示范，也可謂重任在肩。

王智敏教授目不轉睛地看著谷物聯合收割機上的自動產量監測儀，當每公頃2400公斤的平均產量終于顯示出來時，老教授深情地說道：“這一成績是獻給建國54周年的一份禮物。”

從表面上看，2000畝試驗地塊與其他地塊沒有什么區別。實際上，這里應用精準農業技術與裝備進行的作業與傳統的耕作方法已經有了根本區別。

作為數字化農業的核心成分，精準農業是綜合應用現代化高新科技的高效農業模式。它把預先采集到的農田土壤和農作物生長環境、生長狀況的地面和空間信息，經過專用的計算機軟件進行處理，利用全球衛星定位系統對這些信息進行空間定位，利用智能化專家系統、決策支持系統和與之配套的現代化農業機械設備，準確地進行田間灌溉、施肥和噴灑農藥等作業。

友誼農場五分場場長高文舉指著架設在廠部辦公樓上的全球衛星定位系統地面糾偏裝置自豪地說：“方圓30公里都在它的監控之下。有了這一裝置，我們農場的農業現代化可以說又邁出了一大步。”

精準農業“精準”在哪里

有關專家認為，實現農業的數字化和信息化，必須從精準農業技術起步，精準農業是未來數字化農業的雛形。那么，精準農業“精準”在哪里？

農作物的生長發育過程是以單體形式存在的，科學的管理方法應當考慮單體的生長發育要求，實施合理的需要物料量（如化肥、農藥等）的投放，做到“按需分配”。傳統農業受科技發展水平限制，田間管理均以地塊為單元進行，難免造成施肥量超過需要量、過剩的肥料流失污染環境或是投入量低于需要量、影響作物產量潛力發揮的情況。

精準農業技術的核心是縮小管理單元面積，提高耕作精度，從根本上解決了傳統農業的這個問題。其管理單元面積能夠以米級計算，根據不同單元內的土壤和作物生長特性，確定物資的投放量，使農事操作做到定位、定量、定時。

實施精準農業技術的主要設備有：全球衛星定位系統接收裝置；帶有衛星定位接收器、天線和產量監測設備的谷物聯合收割機和產量圖軟件；帶有衛星定位接收器的土壤取樣設備、土壤化驗設備、地理信息軟件；農業專家系統、數據庫、決策系統軟件和計算機硬件設備；帶有衛星定位接收器、自動控制器的拖拉機、變量施肥播種機、變量噴藥機等智能化自動控制的農業機械。

精準農業技術的發展首先得益于海灣戰爭后ＧＰＳ軍用技術的民用化。1993年，精準農業技術首先在美國明尼蘇達州的兩個農場進行試驗，結果當年用ＧＰＳ指導施肥的產量比傳統平衡施肥的產量提高30%左右，而且減少了化肥施用總量，經濟效益大大提高。

在發達國家，精準農作體系已經試驗應用到小麥、玉米、大豆、甜菜和馬鈴薯的生產管理上。到1995年，美國約有５％的作物面積不同程度地應用了精準農業技術。近年來，不僅美國、加拿大、澳大利亞等發達國家對精準農業技術的應用非常重視，而且巴西、馬來西亞等發展中國家也開始試驗示范和應用推廣。

推廣數字農業必須依托“國字號”

由于數字化農業必須以高科技裝備和大型農業機械為依托，投入成本高，目前人們普遍對其推廣前景不抱樂觀態度。對此，黑龍江八一農墾大學副校長汪春說，我國數字化農業的推廣之路，關鍵在于實現國產化，降低投入成本。

我國是一個農業大國，推進農業的現代化，提高農業的競爭力對從根本上解決“三農”問題非常重要。

1999年～2003年，國家農業信息化工程技術中心在國家計委的支持下，率先在小湯山開展了精準農業的示范研究，在一些關鍵技術上取得了重要突破。經農業部批準并直接投資550萬元，黑龍江八一農墾大學精準農業研究中心從2002年開始，在黑龍江墾區友誼農場進行精準農業田間試驗示范，取得階段性成果，農業數字化的研究和推廣工作取得了良好的開端。

問題在于，整個項目實施過程中，進口成套機械設備耗資近五百萬元，占該項目資金的90%以上。汪春說，設備投入過大，是制約數字化農業推廣應用的重要因素，盡快實現國產化是必由之路。

可喜的是，經過了近十年的努力，我國在與數字農業相關的關鍵技術研究開發方面取得了一定成果。從2004年開始，黑龍江墾區自行開發研制的部分精準農業設備將被投入試驗應用。

汪春表示，眼下我國實施精準農業技術應采取引進示范、消化吸收、創新國產化的技術路線，應因地制宜，分期、分批地推進，逐步提供生產服務。同時，從國際上成熟的變量施肥控制技術入手，自行研制配套的變量技術與裝置和機具，使科研成果盡快轉化為現實生產力，投入到農業生產過程中。

黑龍江農墾總局農機局副局長陳必安說，加快國產化步伐，一是要因地制宜，加強區域型精準農業技術國產化研究。二是要加速農業技術裝備制造業如機械、電子、液壓等行業的技術進步和革新，盡快生產出質量高、適用性強的國產精準農業技術設備，以滿足不同農業區域的農業生產技術要求。三是要盡快使我國北斗定位系統投入民用，逐步消除對國外全球衛星定位系統技術和設備的依賴。

2004年春節剛過，黑土地上的積雪尚未融化，王智敏教授便匆匆趕往友誼農場部署今年的試驗工作。“數字化會給北大荒農業插上奮飛的翅膀。”王智敏說，“隨著數字化農業技術不斷成熟，提高作物產量和降低生產成本還有很大的空間，綜合經濟效益將逐年增長。”

1.操作人員查看自動產量監測儀的數據。

2.帶有自動產量監測系統的進口聯合收割機

3.進口375馬力拖拉機。