發布時間:2023-05-15 06:55:53
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農業科技創新成果不斷(duàn)取得突破 整(zhěng)體技術水平跨入世界(jiè)第一方陣
藏糧於技
初夏五月,正是“輕風搖細(xì)麥,淺水(shuǐ)出新秧”的好時(shí)節,長城內外、大江南北(běi),農業生產呈現出一派繁忙景象。強國必先強農,強農方能強國。農業強國(guó)是社會主義現代(dài)化強國的根基,建設(shè)農業強國(guó),離不開科技這個重要支(zhī)撐。5月5日召(zhào)開的二十屆中央財經委員會第一次會議強(qiáng)調:“要更(gèng)加重(chóng)視藏糧於技,突破耕地等自然條件對農業生產的限製。”最新數據顯示,近年來,我國農業科技(jì)創新成果不斷取得突破。農(nóng)業科技整體水平已從世界第二方陣跨入第一(yī)方陣,各主(zhǔ)要糧食作物(wù)耕種(zhǒng)收綜合機械化率均超過80%。
數字農業改變傳統農耕模式而且更加高效低碳
立夏後的江南,風暖晝長。在地處“浙北糧倉”浙江省嘉(jiā)善縣的西塘鎮祥符蕩畔,由浙(zhè)農集團和(hé)阿裏雲(yún)聯合打造(zào)的長三(sān)角地區首個低碳智慧示範(fàn)田,400畝的小麥正值灌(guàn)漿期。
5月9日一上班,阿裏雲計算有限(xiàn)公司項(xiàng)目經理殷錚便打開“祥符蕩稻田數(shù)字孿生平台”,點擊查看(kàn)5公裏之外的小麥蟲害情況。屏幕上顯(xiǎn)示著氣象實(shí)況、農事統計、告警預警、生長記錄等具(jù)體信息。
祥符蕩稻田數字孿生(shēng)平台,以稻田地理信息係統三維場景(jǐng)為基礎,通過軟硬一體和人(rén)工智能服務,將農場、作物、環境、種植等(děng)信息進行全麵(miàn)的感知互聯和數字孿生,沉澱生產經營數據,同時通過數字化模型精準管控監控、灌排係統等智能化硬件設備,實現稻(dào)田遠程監控(kòng)和操作。
“進入平台界麵(miàn)後,在(zài)各個設備的標識中,選擇設置在田塊四周的田(tián)埂上的農(nóng)業(yè)害蟲智能測報燈,點擊(jī)即可查看根據前沿(yán)圖像識(shí)別處理技(jì)術分析捕捉到(dào)的蟲害情況。通過知識圖譜技術,平台對蟲害的特征進行確認提(tí)取,並對蟲害進行測報和智慧診斷。我們隨即根據診斷結果,比照(zhào)蟲害的類型,對症下藥(yào),在保證小(xiǎo)麥產(chǎn)量的前提下從源頭減少施入田地的農藥總量(liàng)。”殷錚介紹說。
智慧不止於此。為減少小麥、水稻等糧食作物(wù)種(zhǒng)植中的能源消耗及化肥、農藥用(yòng)量,這塊農田“裝備”了包括氣體排放在線監測站、土(tǔ)壤墒情站、多參數專業氣象站、排水閘(zhá)、進水閥、水位儀等在內(nèi)的約150套設備,每套設(shè)備都與平台相連(lián),隻要在手機或者電腦上動動手指,就可以實現多個場景的智能控製。
農場的無人機(jī)通過光譜識別采集的低碳作業數據,在每塊田塊上都會有詳細的各類分(fèn)析數據(jù),通過光譜分(fèn)析可以實現(xiàn)糧食生長差異化數據采(cǎi)集(jí),依托變量施肥數字模型,指導進行最小6平方米區塊精準施肥。同時根據大數據作業指令,無人機可以(yǐ)通過北鬥導航和數字模型,進行自動巡(xún)航、精準施(shī)肥。
“我們的(de)設備(bèi)可以實時(shí)觀測農田小氣候,提供溫濕度、降水、水質、溫室氣體排放等數據的觀測,這些數據都會匯集到(dào)平台裏。”阿裏雲(yún)工(gōng)程師史(shǐ)同鑫介紹,平台還集成了水、氣、土三個在線自動檢測體係,由“雲·數字化”係統來指導小麥、水稻等糧食種植工作。
按照農時節點(diǎn),再過一個多(duō)月,這片農田將種上水稻,水稻的灌溉怎麽利用平台實現呢?“我們通過構建(jiàn)水稻生育和灌溉(gài)同步的模型,研發了(le)基於水(shuǐ)稻長勢和土壤液位的雙(shuāng)向傳感器,還(hái)構建了基於神經網絡的水稻生長模型。”中國水稻研究所稻作研究與(yǔ)發展中心副主任王丹英說,稻田數字孿生平台可以精準“調動”每一塊水稻田,查(chá)看它(tā)的(de)水位線狀況並進行精準灌排(pái)。
以前,400畝稻田(tián)的灌溉至少需(xū)要四名男工人工巡田、手動操作防水,現在(zài)隻需要根據水稻生長階段設置好相應的(de)水位(wèi)線標準,平台就可以發出指令,自動調整每塊田的進出水(shuǐ)。目前,智慧示(shì)範(fàn)田的畝均用水量已從原先(xiān)的400方左(zuǒ)右(yòu)降至230~240方。
“我們以糧食生長、精準灌排等模(mó)型(xíng)為大腦,探水探氣探土等設備(bèi)為千裏眼,依靠(kào)北鬥導航(háng)技術的厘(lí)米級高精準定位為順風(fēng)耳,電動閥、自動閘(zhá)、無人農(nóng)機等作業係統為機械手(shǒu),真正做到‘數字種田(tián)’。”殷錚自豪(háo)地(dì)說道。
數字化技(jì)術(shù)不僅改變了傳統(tǒng)種植模式,也帶(dài)來(lái)了實實在在的收益。示範田項目實施後,已建設(shè)核心農田400畝,輻(fú)射農田4000餘畝,平均每畝可增收(shōu)130元左右(yòu),全年增收40餘萬元。
有了“金種子”農民不僅(jǐn)少花錢還能多打糧
5月9日,河南省(shěng)浚縣金種子經銷門市部內站滿了來谘詢購買種子的種植戶。善堂鎮陳村村民孫國全經過認真了解,選購了一種名為“豫花37號”的高油酸花生。“去年我把家裏的地承包給(gěi)別人種高油酸花(huā)生,說(shuō)是(shì)不僅出苗快、抗病性強(qiáng)、產量高,而且收購價也比市場高,算下來,每畝能增收600多元,效益不錯。今年我(wǒ)幹脆把地收回來,打算自己種這個品種。”
河南(nán)是花生種植第一大省,浚縣(xiàn)善堂鎮地處(chù)豫北黃河故道,有著悠(yōu)久的花生種(zhǒng)植曆史。2023年中央一號文件提出,要深入推進大豆和油料產能提升工程。為了提高花生的質量和產量,善堂鎮結合當(dāng)地生態特點,利用分子標記技術培育出一種名為“豫花37號”的高油酸花生新品種,這種花生油(yóu)酸含量高達79.2%~79.5%,符合出口要求。短短幾(jǐ)年,以(yǐ)“豫花37號”為代表的高油酸花生就在浚縣實現了大麵積推廣,一(yī)個個高油(yóu)酸花生綠色高質高效示範基地建了起來,並(bìng)配套全(quán)苗培育、合理密植、平衡施肥等技術,推動花生(shēng)生產(chǎn)走向高(gāo)質高效。
都說種子是農(nóng)業的芯片(piàn),好種產好糧(liáng),優良的種子是農作物高產的關鍵。不僅僅是花生,鶴壁市作為河南省的產糧大市,近年(nián)來以良種選育為重點,培育了一(yī)批主要糧食作物(wù)和油(yóu)料作(zuò)物良種。5月(yuè)4日,河南省農業(yè)農村廳在全省公開推介主(zhǔ)導玉米品種11個,其中就有鶴壁市農科院選育出的2個玉米品(pǐn)種“永優1573”和“浚單1618”。
鶴壁市農科院副院長、副研究員王小星告訴記者,“浚單1618”是由市農科院綠色(sè)高效玉米研究組曆時七年培(péi)育(yù)出(chū)的優良品種,技術(shù)人員在田間和實驗(yàn)室裏(lǐ)埋頭苦幹,先(xiān)後攻克了黃淮海(hǎi)玉米脫水速率慢、成熟期晚等一係列難題,未(wèi)來市場前景看好。
農作(zuò)物育(yù)種就是一門精細活,別看鶴壁市農科院近十年來培育成功的良種有(yǒu)數十種之多,但實際上,每一次成功背後,都有著上百次、上千次的失敗。“選育種子最考驗人的耐性,因為一個(gè)優(yōu)良(liáng)品種的培育過程中,有99%的情(qíng)況都是失敗的(de)。”王小星說,“但失敗也(yě)是有價(jià)值的,我(wǒ)們通過失敗過程中反饋(kuì)的信息來(lái)鑒定出哪(nǎ)個品種的親本和(hé)性狀比(bǐ)較好(hǎo),再把(bǎ)這(zhè)些好(hǎo)的性狀都聚合在一起,優中選優,進行下一輪的改(gǎi)進調整。”
據介紹,為了增加成功概率,鶴壁市農科院努力通過技術手段對整個(gè)過程進行提升改良,通過信息化、數字化的技術手段提升各(gè)項環(huán)節的精準度。“比如,雖然種子從外觀上看差別不大,但不同種類、不同組合的基因信息卻不一樣,所以我們在選育過(guò)程中,需要對每一種育(yù)種材料和組合加貼標簽。過去,這(zhè)些標簽都靠工作人員手動更新(xīn),很容易出錯。現在我們都改為(wéi)計算機係統出具二維(wéi)碼,這相當於(yú)給每一袋種子加蓋了一個身份證,隻要掃一下二維碼,這個(gè)種子從田間收(shōu)獲到在實驗室中經過哪些環節都一清二楚。”王小星表示,近年來,國家對選種育種工作十分重視,越來越(yuè)多的“金種子”出(chū)現,讓(ràng)種田農民能花錢少還能多打糧。“現在良種技(jì)術的發展,讓(ràng)種子對生產的貢獻越來越大(dà)了。就拿河(hé)南(nán)省主要糧食作物玉米來說,十年前(qián),畝產(chǎn)達(dá)到800公斤就(jiù)屬於很高的產量了,超過1000公斤的紀錄極(jí)其少見。但現在一畝地(dì)產七八百公(gōng)斤玉米很常見,1000公(gōng)斤的產量也明顯增多,而且產量有逐年(nián)提高的趨勢。”
智能農機(jī)設備打造無人“稻田工廠”
農忙(máng)時節,湖南省長沙市望城區高塘峪街道新陽村無人農場的水稻田內卻(què)看不到農(nóng)民的身影(yǐng),取而代之的是一台台現代(dài)化的(de)農機在田間忙碌。農場負責人肖定自(zì)豪地介紹:“這裏是我們於2021年創建的全國首(shǒu)個全(quán)程無人操作的機械化雙季稻無人農場示範園。靠著現代化的農機設備和背後的北鬥定位以及計算機管理(lǐ)係統,農場耕、種、管、收環節實現了機械化,作物生產過程實現了實時全監控(kòng)和智(zhì)能(néng)決(jué)策精準作業。”
無人駕駛旋耕機、無人駕駛拖拉機、無人駕駛收獲機、無人駕駛噴霧機……在無(wú)人農場示(shì)範(fàn)園(yuán)內,各式各(gè)樣的高科技(jì)裝備分工明確,盡顯科技範兒:北(běi)鬥旋(xuán)耕(gēng)機(jī)負責(zé)翻耕,可以按照設計路線自己前行,走得精(jīng)準筆直;插(chā)秧機、拋秧機、撒播(bō)飛機負責種(zhǒng)的環節,作業既(jì)精準又高效;無人駕駛噴霧機和直升機負責施藥(yào)和施肥,視頻監測設備有著“火眼金睛”,苗情、蟲情、地情等全都盡在掌握之中;到了收獲的季節,無人駕駛收割機(jī)與無人駕駛運糧車攜手合作,自動(dòng)裝卸,一天下來能收割60多畝稻田。
作為新一代農人,80後的肖定有著一個(gè)“稻田工廠”的(de)夢(mèng)想,在“稻田工廠”裏,農民隻要坐在家裏就可以種地、管地,田裏不僅有各種(zhǒng)機械化設備,還要有智能化係統(tǒng)。如今,隨著無人農場示(shì)範園的一步步建設,肖定的“稻田工廠”夢也在逐步變為現實。據肖(xiāo)定介紹,無人農場包括高標準(zhǔn)農田(tián)、智能農機、智能灌溉、農情(qíng)精準監測係統等四大塊建設內容,稻田內采用的是袁隆平院士團隊的水(shuǐ)稻良種,選用了(le)知名農機生(shēng)產企業的先進農機裝備。通(tōng)過綜合運(yùn)用各項技術,農場實現了節約灌溉用水20%以上,節約肥料(liào)投入30%,減少農藥投(tóu)入30%,減少田間用工70%以上,核心示範區增產10%以上,整體效益提高20%以上(shàng)。
“過(guò)去一個人牽著一頭牛一天最多能犁二畝地(dì),耕種200畝的水稻田,至少需要20個(gè)人,現在隻要2到3個人就夠了。”肖定(dìng)說,無人(rén)農場(chǎng)追求的不僅僅是數量上的更多,更重要的還有種植方式的更加綠色化。以(yǐ)往,南方水稻(dào)種植在施肥環節大多(duō)為人工拋撒施肥,化肥隻能停留在地表,不僅利用率低(dī)而且容易流失,進而汙染環(huán)境。這種汙染是農業麵(miàn)源(yuán)汙染的主要誘因之一。而如今,在無人農場,無人機等設備可以進(jìn)行精準施肥,減少了不少化肥的浪費和汙染。此(cǐ)外(wài),無人農場還建設了(le)智能灌溉係統,實行排灌分離和(hé)智能管控(kòng)。係統能夠基於氣象等條件,結合作物的生長期規律進行精細化灌(guàn)溉,減少輸水損失,進一步提高了水(shuǐ)資源的利用率。
2020年,肖定作為種糧大戶代表參加了習(xí)近平總書記在(zài)長沙主持召開(kāi)的基層代表座談會。幾(jǐ)年過去了,帶著習近平總書記的囑托,肖定(dìng)繼續在綠(lǜ)色的稻田裏為(wéi)自己的夢想奮鬥。
如今,無人農場的稻苗長(zhǎng)勢良好,株高比去年同期明顯增高,綠油油(yóu)的禾苗預示著新一輪(lún)的豐收。(本報記者 王雅婧 來源:中國紀檢(jiǎn)監察報(bào) )