黎東光
(黑龍江北大荒農業股份有限公司七星分公司)
近年來,黑龍江北大荒農業股份有限公司七星分公司在農業信息化、數字化、無人化應用等領域積極開展探求與研究,構建智慧農業發展新格局,大幅提升農業科技創新成果在智慧農業生產中的運用水平,開啟了智慧農業發展新篇章。
2017年,黑龍江北大荒農業股份有限公司七星分公司借助大田農業物聯網項目建設,通過對水稻生產過程從宏觀到微觀的實時監測,對作物生長、發育狀況、病蟲害、水肥狀況及相應的環境進行信息獲取,生產并應用大數據的收集、整理,逐步向農業信息化、管理科學化、產品品牌化推進,達到合理利用農業資源,降低生產成本,改善生態環境,提高水稻產量和品質等目的。經過三年的努力攻堅,七星分公司智慧農業發展的技術已經完善,發展方向也由最初的試驗探索階段轉變到了落地應用階段。
依托物聯網項目,在田間建設了200個監測點、20個農業小型氣象站、20套地下水位監測裝置,20處智能葉齡監測點,鋪設了386公里光纜等,形成了覆蓋126萬畝耕地的農業大數據監測網絡;延伸物聯網平臺功能,與“3S”技術進行有效融合,聯合上海聯適導航有限公司,嘗試應用北斗自動駕駛系統與測土系統(GPS)進行整地、筑埂、插秧、收獲、土質結構測定的自動作業;構建寒地水稻生產智能管控平臺;創建專屬智能農機實驗區;基于智能葉齡診斷數據模型的水稻秧田、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測應用示范,促進農業精準控制,構建出以物聯網大數據驅動的人工智能技術為核心的“農業大腦”。在國內率先推出全程水稻數字化種植解決方案,通過“天、空、地、人、機”五位一體數據采集、模型分析、生產管控,實現了農業生產全過程的信息感知、智能決策、精準作業,在降本增產、節肥減藥、提高品質等方面效果顯著。
智慧農業基于精準的農業傳感器進行實時監測,利用云計算、數據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動完成農業生產管理。這種智能機械代替人的農業勞作,有效解決了農業勞動力日益緊缺問題,實現了農業生產由規模化、集約化向智能化、無人化升級,使弱勢的傳統農業成為具有高效率的現代產業。
以物聯網平臺為依托,鏈接食品質量安全可追溯系統,利用現有的數字資源優勢,使可追溯系統反映的數據、信息更加全面、完整、準確、及時,實現了農產品從生產、加工、銷售、流通環境的生產可記錄、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,與加快打造數字農服平臺相結合,為農業產業鏈上的生產經營主體提供多元化的大數據服務,助力智慧農業駛入了“快車道”,推進了產業相互促進、融合發展。
在內部實施科技融合,組建數字農業專班,小組成員涵蓋科技、信息、農業生產、農業技術推廣中心、智慧農業農機中心等部門,另外,在農業技術推廣中心組成了32名專業性科研人才隊伍,外部以張啟發院士工作站為平臺,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,提供農業資源和實際生產需求,對方提供專業的一流科研團隊,加快了研究成果的產生,并轉化為實際的生產力,現已成為黑龍江八一農墾大學、中國農業大學、東北農業大學等高校就業實習基地、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,不斷創造“智慧芯”并植入現代化大農業,共開發建設了智慧農業相關項目(平臺、系統)10余項,主要包括:農業大數據平臺、便民惠農服務平臺、成本效益分析平臺、科研大數據平臺、基于大數據的寒地水稻智能葉齡診斷系統研發、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等。2021年,建設一處智能化暗室育秧工廠,面向生產一線,積極推進成果落地應用,服務于生產、服務于農戶。
雖然七星分公司的智慧農業發展取得一定成就,但依然面臨著一些發展困境。一是高學歷人才匱乏,智慧農業涉及多個學科領域,對人才素質、專業領域、設備、信息等均有較高要求,而七星分公司主要的農業從業者老齡化嚴重,高學歷、高素質人才不斷流出,導致農業信息化接受程度低,內生動力嚴重不足。二是現代農業科研體系不健全,推廣能力不足。現代農業科技創新發展中,研發投入不夠,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一的體系,科研成果不能有效落地轉化,農業需大量長期投入,農業科研進展相對緩慢,無法在短期內運用到實踐中。
以農業示范區建設為中心,進行大規模格田改造,以戶為單位,配套智能育秧大棚、本田物聯網設備、近地空遙感設備及巡田無人機等智能農業設施、裝備及技術應用。以萬畝無人農場為核心,農業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的發展需求。
擴大智慧農業示范區面積,以無人農場建設為核心,集成已經成熟的智慧農業相關技術,全面管控農場生產情況、環境情況,提升農機信息化管理,實現生產活動由精準化、智能化向無人化邁進。
力爭獲得國家數字農業項目建設政策支持,完成智能管控平臺及智慧農場管理系統的開發。通過對水稻種植全過程、全場景業務進行數字化設計,實現“智能感知-智能決策-智能執行”的數據閉環,形成天空地一體化智慧農業感知體系,基于智慧農業大腦的智慧農業決策體系及基于無人駕駛、處方圖的智能執行體系。建立水稻種植感知體系數據庫,積累智慧農業大腦模型、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,實現水稻種植全過程信息化、數字化。