近年来,广东不断推进产业科技互促双强,在现代农业领域,中国工程院院士、我国农业机械化工程专家、华南农业大学教授罗锡文就带领团队,依托AI、无人机、北斗导航、无人驾驶等先进技术,在广州增城建设了全国首个“无人农场”,种植丝苗米。如今,粤版“无人农场”已在全国推广,团队已在我国15个省级行政区启动了30个无人农场的建设,种植作物包括水稻、小麦、玉米和花生。目前,“无人农场”已取得了显著的经济、社会和生态效益,获得了农民的广泛认可。

四大核心技术造就无人农场
“无人农场”如何实现“人不下田,坐看丰收”?华南农业大学研究员、农业农村部水田农业装备技术重点实验室主任胡炼告诉记者,它的背后主要依靠4大关键技术。
第一是数字化感知。“无人农场”作业前,必须首先了解田间作物的长势,如缺不缺肥、缺不缺水,是否有病虫害、严不严重等,以往,这些信息获取需要人力进行观察判断,无人农场则依靠“星机地”数字化感知,就可以了解农田情况。“星”指的是卫星,“机”是指无人机,“地”是指地面仪器。想知道某个片区水稻的长势,可以用无人机来巡视;想精确地知道某块地里更具体的作物长势,则可以给农用拖拉机装上高光谱相机来收集具体的信息。
第二是智能化决策,在数字化感知技术的配合下,计算机可以得到“无人农场”的高清地图和水稻的整体长势图。长得好的田块少施点肥;长得差点的地方多施点肥。依靠智能化决策,“无人农场”的早稻可以减少氮肥量28%,晚稻可以减少氮肥量22.5%。

第三是精准化作业,管理者可以通过“无人农场”地图上的精准坐标定位,指导施肥无人机在空中精准施肥。无人机上装有芯片和通信设备,通过北斗导航技术,管理者只需提供经纬度坐标,并通过计算机给出的施肥量,就可以指导无人机精准施肥。在北斗导航、无人驾驶、人工智能等技术的帮助下,无人插秧机“耳聪目明”,不仅能够实现±2cm精度下的精准作业,其配备的L2级别无人驾驶技术,也足以应对田里的电线杆等障碍物,帮助实现精准避障。

第四是智慧化管理,无人农场有很多智慧化管理设备,可以实时监测虫情、病情、墒情、苗情及田间小气候,进行综合预警分析,“无人农场”上使用的智能设备,背后还有团队自主设计的云管控平台进行监控。首先,云管控平台内设有农场的高精度地图,可以帮助农机做路径规划。其次,平台还会自动建立农事的流程安排计划,如需要施肥时,平台便会指挥无人机按照规划好的路径和施肥量精准作业;此外,平台还会接入田间的各类气象信息、土壤信息、病虫害信息,根据相应程序,实现自动化灌溉。
人不下田也能种好地
谈到当前农业领域的科技发展,中国工程院院士罗锡文介绍,在世界范围内,大部分国家的“无人农场”仍处在“实验室”阶段,唯有中国开启了比较大范围的推广,处于世界先进水平。
罗锡文告诉记者,“无人农场”取得了很好的经济社会和生态效益。“以产量为例,在增城‘无人农场’种植的优质丝苗米‘十九香’平均亩产量达到662.29公斤,而增城当地的一般种植平均亩产为500公斤。‘无人农场’的产量高出了32%,说明人不下田,也能种地,还能种好地。”罗锡文说。

罗锡文介绍,目前,“无人农场”技术已经获得农民和社会的普遍认可,“2022年我到茂名去,茂名当地农民拉着我的手说,‘罗院士你看看,你的水稻长得多均匀,整整齐齐的。’我说,‘当然,我是依靠无人驾驶、北斗导航种地,每条秧苗的距离都基本一致,所以我的水稻通风透气好、采光好,长得自然也好’。”
文/广州日报新花城记者:武威
图/广州日报新花城记者:王维宣
广州日报新花城编辑:吴若楠