糧食十八連豐的智慧密碼

來源：中國農(nóng)業(yè)機(jī)械化信息網(wǎng)  作者：中國紀(jì)檢監(jiān)察報(bào) 記者 王雅婧 通訊員 陳文靜

圖為黑龍江省北大荒農(nóng)墾集團(tuán)江川農(nóng)場有限公司一管理區(qū)的稻田中，自走式割曬機(jī)正在作業(yè)。

（圖片來源：視覺中國）

第十八個(gè)豐收年！臨近年底，國家統(tǒng)計(jì)局發(fā)布豐收喜報(bào)：今年全年我國糧食產(chǎn)量再創(chuàng)新高，達(dá)到13657億斤，比上年增加267億斤。至此，我國糧食生產(chǎn)已連續(xù)7年保持總量在1.3萬億斤以上，糧食生產(chǎn)喜獲十八連豐。

農(nóng)業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，糧食事關(guān)國運(yùn)民生。12月8日召開的中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議再次強(qiáng)調(diào)糧食安全問題：“中國人的飯碗任何時(shí)候都要牢牢端在自己手中。”近年來，大數(shù)據(jù)、5G等技術(shù)快速發(fā)展，為糧食產(chǎn)量和生產(chǎn)效率的提升提供了科技支撐?！丁笆奈濉蓖七M(jìn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化規(guī)劃》提出，建立和推廣應(yīng)用農(nóng)業(yè)農(nóng)村大數(shù)據(jù)體系，提高農(nóng)業(yè)發(fā)展數(shù)字化水平，推動(dòng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)加工和農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化、智能化升級。“十四五”期間，我國農(nóng)業(yè)技術(shù)水平將進(jìn)一步提升。

“1人管理上百畝地一點(diǎn)不成問題”

5G技術(shù)讓農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率大大提升

這幾天，河南省鶴壁市的高質(zhì)量智慧農(nóng)田內(nèi)，冬小麥出苗整齊、長勢喜人。一片蔥蘢之中，一座座金屬小房子若隱若現(xiàn)，這是麥田的守護(hù)者——孢子捕捉器。孢子是檢測小麥病害的一個(gè)重要指標(biāo)：捕捉器會(huì)對空氣中的孢子數(shù)量進(jìn)行分析，一旦超過標(biāo)準(zhǔn)，就會(huì)自動(dòng)預(yù)警。

農(nóng)作物病蟲害監(jiān)測是個(gè)費(fèi)時(shí)費(fèi)力的活，稍有疏忽，就會(huì)造成病蟲害擴(kuò)散，影響小麥產(chǎn)量與品質(zhì)。最近，鶴壁的小麥種植有了病蟲害防治高手——?jiǎng)又参镞h(yuǎn)程診療服務(wù)平臺(tái)，孢子捕捉器就是其中一部分。

鶴壁市農(nóng)信通集團(tuán)副總裁張書倫告訴記者，在他們的農(nóng)業(yè)園區(qū)內(nèi)，診療系統(tǒng)不僅能捕捉到看不見的“孢子”，還能精準(zhǔn)識(shí)別出葉片上的病害和蟲害，診療的準(zhǔn)確率可達(dá)86%。“我們基于5G技術(shù)應(yīng)用，建立了農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)農(nóng)作物及畜禽診斷知識(shí)數(shù)據(jù)庫，構(gòu)建起智能診斷數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。農(nóng)田內(nèi)的農(nóng)情采集裝置可以實(shí)時(shí)拍攝農(nóng)作物的生長圖片，精細(xì)化程度很高。這些圖片通過5G網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)皆\療平臺(tái)，平臺(tái)將其與病蟲害智庫里的病蟲圖片進(jìn)行比對，給出結(jié)論。環(huán)境傳感器實(shí)時(shí)采集土壤含水量等參數(shù)，如果某項(xiàng)參數(shù)異常，系統(tǒng)則會(huì)對這種環(huán)境下可能發(fā)生的病蟲害進(jìn)行預(yù)警。技術(shù)人員再也不需要每天往田里跑，挨個(gè)看了?！?/span>

遠(yuǎn)程診療的實(shí)現(xiàn)，得益于大帶寬、低時(shí)延、廣連接的5G網(wǎng)絡(luò)，讓各種傳感器、平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了高速串聯(lián)，使以往不可能做到的高清晰實(shí)時(shí)精準(zhǔn)傳輸變得簡單，提升了生產(chǎn)效率。今年，受疫情和降雨影響，許多技術(shù)人員無法親自到田間對農(nóng)民進(jìn)行指導(dǎo)。鶴壁市農(nóng)業(yè)部門還打造了5G“云端”助農(nóng)平臺(tái)，在線上實(shí)現(xiàn)專家與農(nóng)民“面對面”的互動(dòng)交流。鶴壁市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局有關(guān)負(fù)責(zé)人表示，技術(shù)支撐措施落實(shí)到位是今年鶴壁在極端天氣影響下依然實(shí)現(xiàn)糧食總產(chǎn)量“八連增”的主要原因之一?？萍几淖兞诉^去“靠天吃飯，老天‘一生氣’，一季或許就絕收”的情況。

在豫中南最大的小辣椒種植基地——河南省漯河市臨潁縣，5G智慧數(shù)字農(nóng)業(yè)種植區(qū)內(nèi)，紅彤彤的辣椒“潁山紅1號”搖曳枝頭。田間地頭，各類連接5G網(wǎng)絡(luò)的傳感設(shè)備正在實(shí)時(shí)收集和監(jiān)測莊稼的生長狀況。

縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局研究員韓培鋒與土地打了三十多年交道，這幾年，他發(fā)現(xiàn)“地變得越來越聰明了”。作為農(nóng)業(yè)技術(shù)人員，以前，他教農(nóng)戶怎么施肥、怎么識(shí)別病蟲害，主要還是靠人。但現(xiàn)在，播種、澆水、施肥等，全都由機(jī)器完成。

近年來，當(dāng)?shù)睾鸵恍┺r(nóng)業(yè)科技企業(yè)合作，打造了5G智慧辣椒種植應(yīng)用基地。通過5G+綠色智慧農(nóng)業(yè)的實(shí)施，實(shí)現(xiàn)了辣椒生產(chǎn)全過程的智能化決策、精準(zhǔn)化種植和標(biāo)準(zhǔn)化管理。

在高速率、大容量的5G網(wǎng)絡(luò)支撐下，當(dāng)?shù)卮蛟斐觥?G+智慧耕種”“5G+智慧管理”等一整套智慧農(nóng)業(yè)模式。耕種環(huán)節(jié)全部實(shí)現(xiàn)5G農(nóng)機(jī)的機(jī)械化運(yùn)用，管理環(huán)節(jié)通過物聯(lián)網(wǎng)對農(nóng)作物和環(huán)境進(jìn)行全天候監(jiān)測，所有數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)發(fā)送到大數(shù)據(jù)管理平臺(tái)上，進(jìn)行智能分析、智能決策。智能水肥一體化灌溉系統(tǒng)、土壤墑情監(jiān)測系統(tǒng)、氣象環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、無人機(jī)近地遙感系統(tǒng)……幾十項(xiàng)“5G+農(nóng)業(yè)”新技術(shù)讓農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和產(chǎn)量大大提升。韓培鋒算了一筆賬：辣椒直播機(jī)省去了育苗環(huán)節(jié)，一天播種面積能達(dá)到60畝以上；5G節(jié)水灌溉按照作物需水需肥規(guī)律精準(zhǔn)化灌溉施肥，灌溉節(jié)水率達(dá)50%以上、化肥的施用量降低10%到30%；病蟲害提前監(jiān)測預(yù)警，讓病蟲災(zāi)害的損失降低70%，農(nóng)藥使用量降低60%……有了這些技術(shù)的幫忙，1人管理上百畝地一點(diǎn)都不成問題。

“人不去田間地頭也能耕田種地”

“智慧稻草人”“數(shù)字孿生農(nóng)場”實(shí)現(xiàn)隔空種田

善農(nóng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園是浙江單體最大的糧食種植示范基地，地處嘉興市嘉善縣，平均年產(chǎn)水稻10000噸、小麥7000噸。臨近年底，地里的水稻已盡數(shù)收割完畢，凈透的天空之下，只有冬小麥在勃勃生長。

一大早，浙江善農(nóng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技發(fā)展有限公司的技術(shù)員陸霖漢走出宿舍，沿著滿是泥土味兒的小道走向種植基地。雖說連日降雨，但小陸并未急著到田里查看冬小麥的墑情，而是轉(zhuǎn)身走進(jìn)辦公樓視頻監(jiān)控大廳。按下視頻系統(tǒng)開關(guān)、掏出手機(jī)點(diǎn)進(jìn)田間監(jiān)控系統(tǒng)APP，辦公樓外周邊小麥田里，6套高清紅外線球機(jī)、1套自動(dòng)灌排泵站和機(jī)埠、1個(gè)微型氣象站和10盞太陽能殺蟲燈同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，包含氣象和土壤參數(shù)在內(nèi)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)以及農(nóng)作物的田間實(shí)景圖像，瞬間近在眼前。

“嘀嘀嘀……”在抓取完環(huán)境七參數(shù)監(jiān)測站和土壤三參數(shù)監(jiān)測站傳送來的氣溫、濕度、氣壓等實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)后，小陸手機(jī)上的“田間環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)”物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)發(fā)出提醒，8號溝渠有水位超過了設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)閾值。連陰天里，如果溝渠里的水不及時(shí)排出，濕度偏大不利于小麥生長，甚至還容易發(fā)生赤霉病。小陸點(diǎn)擊手機(jī)啟動(dòng)自動(dòng)排澇系統(tǒng)，數(shù)百米開外的一臺(tái)水泵便開始排水作業(yè)。

小陸告訴記者，目前，基地園區(qū)遠(yuǎn)程可視化等現(xiàn)代農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng)一應(yīng)俱全，坐在辦公室就能對田間地頭的情況“一目了然”，并且能夠“隔空種田”。由“田間環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)”和“田間管理控制系統(tǒng)”兩套系統(tǒng)構(gòu)建起來的數(shù)字化農(nóng)田管理體系，被小陸和同事們稱為“智慧稻草人”。

“隔空種田”，這種過去聽起來不可能實(shí)現(xiàn)的事如今在不少地方變成現(xiàn)實(shí)。繼“云養(yǎng)貓”“云看展”等之后，最近，“云種地”也流行起來。浙江省桐鄉(xiāng)市烏鎮(zhèn)鎮(zhèn)譚家灣云上農(nóng)業(yè)試驗(yàn)場是國內(nèi)一個(gè)投入運(yùn)行的云上農(nóng)業(yè)試驗(yàn)載體。今年，試驗(yàn)場推出了“數(shù)字孿生農(nóng)場”項(xiàng)目，利用物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字孿生等技術(shù)將一個(gè)真實(shí)的農(nóng)場數(shù)字化全方位復(fù)制到網(wǎng)絡(luò)之中。農(nóng)戶通過手機(jī)在農(nóng)場認(rèn)領(lǐng)土地、種自己想種的作物，在手機(jī)上遠(yuǎn)程澆水、施肥，實(shí)時(shí)查看長勢。整個(gè)過程仿佛是在玩曾經(jīng)很火的“開心農(nóng)場”游戲。

小勇是一名程序員，今年8月，他在“數(shù)字孿生農(nóng)場”認(rèn)領(lǐng)了一塊144平方米的土地，在上面種上了尖椒、花椰菜、白菜、甘藍(lán)。雖然人在杭州上班，但給菜澆水、施肥、除蟲樣樣沒耽誤，這些都由機(jī)器人代勞了。在農(nóng)場，幾十種機(jī)器人穿梭忙碌于田間地頭，菜地里的數(shù)據(jù)采集單元每隔5秒向云上農(nóng)業(yè)大腦上傳一次作物生長數(shù)據(jù)，并發(fā)送到農(nóng)戶的手機(jī)上?！胺N作物都有一個(gè)全數(shù)字化精準(zhǔn)數(shù)據(jù)的模型，人不去田間地頭，也能耕田種地?！?/span>

“每一粒大米的一生都被做成軌跡鏈”

大數(shù)據(jù)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)碼上查詢、碼上監(jiān)管、碼上交易

黑龍江省是我國頭號產(chǎn)糧大省，糧食產(chǎn)量已連續(xù)11年位居全國一。肥沃的黑土地賦予了當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)得天獨(dú)厚的優(yōu)勢，讓這里產(chǎn)的大米、大豆和玉米不僅口感好，營養(yǎng)價(jià)值也高。同時(shí)，黑龍江聚焦種源問題重點(diǎn)領(lǐng)域，建起十幾個(gè)良種繁育基地，大豆、水稻等全部為自主選育品種。

今年，黑龍江省海倫市的鮮食玉米迎來了豐收。當(dāng)?shù)氐?家玉米加工企業(yè)用最短的時(shí)間把玉米加工包裝好，裝箱發(fā)往全國各地。這一陣，市里的電商服務(wù)基地格外忙碌，借助國內(nèi)領(lǐng)先的互聯(lián)網(wǎng)銷售平臺(tái)，海倫市的生產(chǎn)基地與銷售終端無縫對接，新北香鮮食玉米、沃爾金豆油等品牌產(chǎn)品訂單不斷。截止到今年11月底，全市實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品電子商務(wù)交易額60847萬元，同比增長23.93%；網(wǎng)絡(luò)零售額13287萬元，同比增長44.13%。

海倫市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局負(fù)責(zé)人表示，近年來，海倫市建設(shè)起“互聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)業(yè)”高標(biāo)準(zhǔn)示范基地18個(gè)，在示范基地，從種植到銷售，全部數(shù)字化。數(shù)字農(nóng)業(yè)中心平臺(tái)整合了全市農(nóng)業(yè)業(yè)務(wù)應(yīng)用及數(shù)據(jù)，通過大數(shù)據(jù)平臺(tái)優(yōu)勢，在種養(yǎng)環(huán)節(jié)提供農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)、氣象條件變化等大數(shù)據(jù)服務(wù)，促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)科學(xué)化；在經(jīng)營環(huán)節(jié)，提供農(nóng)產(chǎn)品、農(nóng)村土地經(jīng)營權(quán)流轉(zhuǎn)交易等大數(shù)據(jù)服務(wù)，促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)利益最大化。同時(shí)，運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)等技術(shù)，搭建信息化追溯平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)作物生產(chǎn)、流通全程追溯，規(guī)范生產(chǎn)經(jīng)營行為。

大數(shù)據(jù)對信息的集成與應(yīng)用，加快了農(nóng)產(chǎn)品管理經(jīng)營的智能化。在浙江省善農(nóng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園，每一袋從園區(qū)內(nèi)運(yùn)出的大米，都會(huì)被貼上一枚專屬的二維碼身份牌——“浙農(nóng)碼”。

園區(qū)工作人員小孫負(fù)責(zé)對這枚“浙農(nóng)碼”進(jìn)行農(nóng)產(chǎn)品信息“數(shù)據(jù)沖值”。按照浙江省農(nóng)業(yè)農(nóng)村部門要求，產(chǎn)業(yè)園里流向市場的農(nóng)作物，所有批次均需通過“浙農(nóng)碼”集中標(biāo)注農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)公司、產(chǎn)地、產(chǎn)品等信息。手機(jī)掃一掃“浙農(nóng)碼”，產(chǎn)品信息欄里不僅可追溯農(nóng)產(chǎn)品播種、施肥、收割、加工的具體時(shí)間，甚至還能清晰查出歷次所施化肥的種類。“相當(dāng)于把每一粒大米的一生都做成了軌跡鏈，360度無死角保障農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全。”小孫介紹。

在“浙農(nóng)碼”數(shù)據(jù)中心，不同農(nóng)業(yè)信息系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)得以統(tǒng)一，碼上查詢、碼上監(jiān)管、碼上交易，成為農(nóng)業(yè)數(shù)字化經(jīng)營新模式。