河南經(jīng)濟(jì)報(bào)記者 馬連華 楊存玲/文 付瑞清/圖
清明過(guò)后的豫北平原,連片麥田正值拔節(jié)關(guān)鍵期。4月10日,清豐科技小院千畝示范農(nóng)田旁,一場(chǎng)科技感十足的揭牌儀式正在舉行。省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳科技教育處副處長(zhǎng)張志剛,河南農(nóng)業(yè)大學(xué)社會(huì)服務(wù)處處長(zhǎng)趙翠萍,濮陽(yáng)市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局黨組書記、 局長(zhǎng)王軍利,清豐縣政府副縣長(zhǎng)王洪勛等領(lǐng)導(dǎo)參加揭牌儀式,并為“站院聯(lián)建試點(diǎn)暨小麥玉米周年生產(chǎn)科技小院無(wú)人農(nóng)場(chǎng)”揭牌。隨著紅綢揭開(kāi),植保無(wú)人機(jī)編隊(duì)呼嘯升空,智能輪灌施肥系統(tǒng)悄然啟動(dòng),土壤墑情儀描過(guò)青翠的麥浪……這些“黑科技”的深度應(yīng)用,正為傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)裝上數(shù)字化“引擎”。
“數(shù)字大腦” 從經(jīng)驗(yàn)種植到精準(zhǔn)決策
下午2時(shí),10架翼展3米的植保無(wú)人機(jī)在田埂列隊(duì)待命。操作員張隆達(dá)輕點(diǎn)平板電腦,無(wú)人機(jī)群隨即騰空,在麥田上方3米處劃出精準(zhǔn)航跡。
“過(guò)去人工打藥需7天,現(xiàn)在16小時(shí)即可完成。”河南農(nóng)業(yè)大學(xué)科技小院研究生李美琳介紹,這些搭載高精度GPS的無(wú)人機(jī)可自主規(guī)劃航線,80斤藥液載荷實(shí)現(xiàn)分鐘級(jí)畝噴效率,電量不足時(shí)自動(dòng)返航換裝,作業(yè)誤差不超過(guò)5厘米。
田間矗立的白色傳感器陣列構(gòu)成農(nóng)場(chǎng)的“神經(jīng)末梢”。深入土層20厘米、40厘米、60厘米的墑情監(jiān)測(cè)儀,每15分鐘采集一次土壤溫濕度、電導(dǎo)率等多項(xiàng)參數(shù)。“就像給麥田做動(dòng)態(tài)心電圖。”河南農(nóng)業(yè)大學(xué)信管學(xué)院副教授汪強(qiáng)指著手機(jī)APP上的數(shù)據(jù)曲線解釋,“當(dāng)含水量低于智能灌溉決策模型的閾值時(shí),系統(tǒng)自動(dòng)觸發(fā)智能輪灌,用水量比傳統(tǒng)漫灌減少60%。”
田壟另一端,河南農(nóng)業(yè)大學(xué)科技小院的研究生手持平板,遙控指揮值守?zé)o人機(jī)。一圈下來(lái),值守?zé)o人機(jī)可以監(jiān)測(cè)苗情及病蟲害,借助強(qiáng)大的云端功能,完成高精度云端建模,通過(guò)第一視角進(jìn)行航線編輯。
“要是遇到緊急任務(wù),輕點(diǎn)目標(biāo),無(wú)人機(jī)就能規(guī)劃最優(yōu)航線前往。不僅如此,通過(guò)上云API,還能打造專屬定制化管理系統(tǒng)。一般畝施尿素5公斤,并因苗施好拔節(jié)肥,促進(jìn)苗情轉(zhuǎn)化升級(jí)。”依據(jù)云端模型,千畝麥田被劃分為精準(zhǔn)管理網(wǎng)格,化肥利用率提升35%,畝均增產(chǎn)達(dá)12%。在數(shù)據(jù)中心,無(wú)人機(jī)航拍、土壤墑情與苗情光譜數(shù)據(jù)正整合為《小麥春管數(shù)字處方》,通過(guò)云平臺(tái)直送農(nóng)戶手中。
“這是河南省首個(gè)小麥—玉米周年生產(chǎn)無(wú)人農(nóng)場(chǎng),實(shí)現(xiàn)了‘耕-種-管-收’全鏈條無(wú)人化作業(yè)。”清豐縣副縣長(zhǎng)王洪勛表示,這場(chǎng)變革不僅是技術(shù)創(chuàng)新,更是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的范式轉(zhuǎn)移。
科技落地 從實(shí)驗(yàn)室論文到田間生產(chǎn)力
“輕點(diǎn)屏幕,無(wú)人駕駛拖拉機(jī)就能規(guī)劃最優(yōu)航線;通過(guò)無(wú)人農(nóng)場(chǎng)的智能管控平臺(tái),還能定制專屬的無(wú)人駕駛作業(yè)航線。”清豐惠農(nóng)農(nóng)機(jī)合作社負(fù)責(zé)人周建士向記者演示操作流程。
他算了一筆賬:智能灌溉使人工成本降低90%,過(guò)去灌溉400畝地需10人,如今一人通過(guò)手機(jī)即可完成;智能分次施肥技術(shù)讓化肥用量減少20%,利用率卻提高30%。
“科技小院無(wú)人農(nóng)場(chǎng)的建成,給我們帶來(lái)了諸多顯著的變化,最大的感受就是降本增效。”周建士坦言,智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)在生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用,極大地節(jié)省了人力和物力成本,拿智能化節(jié)水灌溉來(lái)說(shuō),直接的經(jīng)濟(jì)效益就是降低人工成本。不僅如此,智能分次施肥實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)增效。過(guò)去傳統(tǒng)的“一炮轟”施肥方式,不僅造成化肥的浪費(fèi),還難以滿足農(nóng)作物不同生長(zhǎng)階段的養(yǎng)分需求。如今,智能輪灌施肥技術(shù)精準(zhǔn)調(diào)控施肥量與施肥時(shí)間,化肥投入量減少,化肥利用率卻提高,有效降低成本的同時(shí),減少了對(duì)土壤和環(huán)境的污染,讓每一分肥力都恰到好處地滋養(yǎng)作物。
河南農(nóng)業(yè)大學(xué)社會(huì)服務(wù)處處長(zhǎng)趙翠萍介紹,站院聯(lián)建項(xiàng)目是該校啟動(dòng)的農(nóng)技推廣體系改革探索試點(diǎn)項(xiàng)目,2024年該校在全省布局15個(gè)試點(diǎn),通過(guò)高校與地方農(nóng)技機(jī)構(gòu)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),已在技術(shù)推廣、人才培養(yǎng)等方面取得實(shí)效。
“站院聯(lián)建項(xiàng)目是教育科技人才一體化發(fā)展的生動(dòng)實(shí)踐,是共同努力打通科技進(jìn)村入戶‘最后一公里’的創(chuàng)新探索。”趙翠萍表示,經(jīng)過(guò)共同努力,相信在站院聯(lián)建試點(diǎn)探索中,“無(wú)人農(nóng)場(chǎng)”技術(shù)體系的推廣應(yīng)用,“綠色噸半糧”糧食產(chǎn)能提升行動(dòng),能夠有效助力糧食單產(chǎn)提升,能夠在推動(dòng)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展等方面,開(kāi)出更多紅花、結(jié)出更多碩果工作。
未來(lái)已來(lái) 代碼耕耘出田野新圖景
“真希望我的150畝地也能用上這些新技術(shù)!”清豐縣高堡鄉(xiāng)種植大戶唐澤民緊盯著植保無(wú)人機(jī)、無(wú)人駕駛拖拉機(jī)感嘆。
唐澤民種植150畝的農(nóng)田,雖說(shuō)目前種植的過(guò)程中也有一些科技的運(yùn)用,但是對(duì)于提升管理效率,他還有很多想法。
“無(wú)人機(jī)巡田高效又精準(zhǔn),快速完成大面積農(nóng)田巡查,及時(shí)發(fā)現(xiàn)作物異常;墑情監(jiān)測(cè)時(shí)反饋土壤水分信息,為科學(xué)灌溉提供依據(jù);無(wú)人機(jī)飛防迅速開(kāi)展病蟲害防治,避免災(zāi)情蔓延。”汪強(qiáng)介紹,數(shù)據(jù)管理平臺(tái)整合各類信息,我們只需在手機(jī)或電腦前,就能對(duì)農(nóng)田和農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)一目了然,遠(yuǎn)程下達(dá)管理指令,這些數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用極大提高了管理效率。
有收無(wú)收在于水,收多收少在于肥。“我們?cè)谡{(diào)查中發(fā)現(xiàn),在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中灌溉一直是關(guān)鍵且困難的環(huán)節(jié),過(guò)去受制于大水漫灌,水量難以控制,澆多易造成積水爛根,澆少又影響作物生長(zhǎng)。現(xiàn)在精準(zhǔn)滴灌技術(shù),可根據(jù)作物需求調(diào)節(jié)澆水量,還能晝夜不間斷工作,讓農(nóng)作物時(shí)刻處于最佳水分環(huán)境。”,“隨著水肥一體化技術(shù)的普及,結(jié)合無(wú)人農(nóng)場(chǎng)的智能決策技術(shù)應(yīng)用,可以實(shí)現(xiàn)水肥的精準(zhǔn)管理,不但播種前底肥施用方便了,中后期的分次追肥也能輕松解決,實(shí)現(xiàn)了小麥、玉米全生育期水肥供應(yīng)與作物需求相匹配,既能減少水肥的投入,還能提高糧食產(chǎn)量和品質(zhì),實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展”。“我們今天建立的小麥玉米周年綠色噸半糧基地,從去年種小麥時(shí)就開(kāi)始了,也是河南省第一個(gè)綠色噸半糧基地,我們希望用好這些技術(shù),打造全國(guó)綠色噸半糧樣板,在河南各地推廣應(yīng)用,助力河南農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展”,科技小院負(fù)責(zé)人、河南農(nóng)業(yè)大學(xué)教授葉優(yōu)良很是滿意。
“科技不是取代農(nóng)民,而是解放農(nóng)民”。在葉優(yōu)良看來(lái),扎根田間,將實(shí)驗(yàn)室搬到田埂,把課堂設(shè)在田壟間,打通著從實(shí)驗(yàn)室到市場(chǎng)的“最后一公里”,將最新科研成果轉(zhuǎn)化為實(shí)實(shí)在在的生產(chǎn)力,才是師生的最佳論文。
暮色漸沉,完成作業(yè)的無(wú)人機(jī)陸續(xù)返航。霞光為麥田鍍上金邊,新一代農(nóng)人正以代碼為鋤,數(shù)據(jù)為種,在這片古老的土地上播種著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的未來(lái)。
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