黨的二十屆四中全會提出，要提升農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力和質(zhì)量效益。全會通過的《中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十五個五年規(guī)劃的建議》指出，要深入實施種業(yè)振興行動，推進高端智能、丘陵山區(qū)適用農(nóng)機裝備研發(fā)應(yīng)用，促進良田良種良機良法集成增效。

早在2019年，中國工程院院士、中國農(nóng)業(yè)機械化工程專家、華南農(nóng)業(yè)大學教授羅錫文就帶領(lǐng)團隊，依托AI、無人機、北斗導航、無人駕駛等先進技術(shù)，在廣州增城建設(shè)了全國首個“無人農(nóng)場”。經(jīng)過6年的發(fā)展，穗版“無人農(nóng)場”已推廣至全國16個省（區(qū)、市）。

羅錫文，湖南株洲人，農(nóng)業(yè)工程專家，中國工程院院士。華南農(nóng)業(yè)大學教授、南方農(nóng)業(yè)機械與裝備關(guān)鍵技術(shù)教育部重點實驗室主任，兼任中國農(nóng)業(yè)機械學會理事長和中國農(nóng)業(yè)工程學會名譽理事長。長期從事水稻生產(chǎn)機械化和農(nóng)業(yè)機械與裝備機電一體化技術(shù)研究。

50多年來，羅錫文潛心農(nóng)業(yè)機械化科學研究，勇于創(chuàng)新，突破了水稻精量直播、農(nóng)田精準平整、農(nóng)業(yè)機械導航與自動作業(yè)、農(nóng)業(yè)航空等方面的關(guān)鍵技術(shù)與裝備。他是新中國農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展的見證者和參與者，他不僅親歷了農(nóng)機1.0時代到農(nóng)機4.0時代的跨越，更是在該領(lǐng)域取得了豐碩成果。

01

“無人農(nóng)場”與四大關(guān)鍵技術(shù)

“無人農(nóng)場”具備五大特點：耕種管收生產(chǎn)環(huán)節(jié)全覆蓋、機庫田間轉(zhuǎn)移作業(yè)全自動、自動避障異況停車保安全、作物生長過程實時全監(jiān)控、智能決策精準作業(yè)全無人。

帶北斗衛(wèi)星天線（紅圈處）的無人農(nóng)機。圖源：廣州日報

這其中，有四大關(guān)鍵技術(shù)：

1.依靠“星機地”數(shù)字化感知。如今的數(shù)字化感知，主要依靠“星機地”。“星”指的是衛(wèi)星，“機”是指無人機，“地”是指地面儀器。想知道廣東全省的水稻種植面積有多少，可用衛(wèi)星圖片來判斷；想知道某個片區(qū)水稻的長勢，可以用無人機來巡視；想精確地知道某塊地里更具體的作物長勢，則可以給農(nóng)用拖拉機裝上高光譜相機來收集具體的信息。

2.智能化決策無人機判斷長勢。獲得農(nóng)田信息后，如何判斷要施什么樣的肥、施多少肥，以往需要農(nóng)民用眼睛看，然后拍腦袋作決策，現(xiàn)在則是依靠人工智能算法和計算機技術(shù)作決策。

點射播種無人機。圖源：廣州日報

3.精準化作業(yè)施肥插秧無人化。管理者可以通過“無人農(nóng)場”地圖上的精準坐標定位，指導施肥無人機在空中精準施肥。無人機上裝有芯片和通信設(shè)備，通過北斗導航技術(shù)，管理者只需提供經(jīng)緯度坐標，并通過計算機給出的施肥量，就可以指導無人機精準施肥。

無人插秧機。圖源：廣州日報

4.智慧化管理平臺云管控。“無人農(nóng)場”上使用的智能設(shè)備，背后還有團隊自主設(shè)計的云管控平臺進行監(jiān)控。首先，云管控平臺內(nèi)設(shè)有農(nóng)場的高精度地圖，可以幫助農(nóng)機作路徑規(guī)劃。其次，平臺還會自動建立農(nóng)事的流程安排計劃，如需要施肥時，平臺便會指揮無人機按照規(guī)劃好的路徑和施肥量精準作業(yè)；此外，平臺還會接入田間的各類氣象信息、土壤信息、病蟲害信息，根據(jù)相應(yīng)程序，實現(xiàn)自動化灌溉。

02

水稻精量播種機技術(shù)

作為糧食生產(chǎn)大國，我國水稻產(chǎn)業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型對保障糧食安全、提升生產(chǎn)效率意義深遠。

羅錫文院士團隊深耕水稻無人化智慧農(nóng)場建設(shè)，歷經(jīng)多年探索實踐，構(gòu)建起覆蓋數(shù)字化感知、智能化決策、精準化作業(yè)和智慧化管理的技術(shù)體系，實現(xiàn)了耕種管收全程無人化。 其中，“水稻精量穴直播技術(shù)與機具”項目獲得2017年度國家技術(shù)發(fā)明獎二等獎。

羅錫文與他研制的第一代水稻直播機

“水稻精量穴直播技術(shù)與機具”成果以高產(chǎn)高效為目標，創(chuàng)新提出了“同步開溝起壟穴播”“同步開溝起壟施肥穴播”和“同步開溝起壟噴藥/膜穴播”的“三同步”水稻機械化精量穴直播技術(shù)，首創(chuàng)了水稻成行成穴和壟畦栽培機械化種植新模式。

同時，該技術(shù)還發(fā)明了水稻精量水穴直播機和水稻精量旱穴直播機兩大類共15種機型，創(chuàng)建了“精播全苗”“基蘗肥一次深施”和“播噴同步雜草防除”的水稻精量穴直播栽培技術(shù)，在國內(nèi)26個省(市、區(qū))及泰國等6國推廣應(yīng)用，為水稻機械化生產(chǎn)提供了一種先進的輕簡化栽培技術(shù)，引領(lǐng)了全國水稻機械化直播技術(shù)的發(fā)展。

農(nóng)民只需操作直播機，它就能在稻田里開出兩條蓄水溝，并將稻種精準地播在兩條蓄水溝中間的播種溝里，實現(xiàn)了水稻有序生長，促進其根系生長得更加發(fā)達，更能節(jié)水30%以上，節(jié)肥15%以上。

針對不同區(qū)域、不同品種的水稻種植需求，該團隊還發(fā)明了7種水稻精量水穴直播機、7種水稻精量旱穴直播機和1種雜交水稻制種同步插秧直播機，實現(xiàn)“行距可選、穴距可調(diào)、播量可控和仿形作業(yè)”，滿足不同的生產(chǎn)需求。

據(jù)羅錫文介紹，該技術(shù)獲得發(fā)明專利26項、實用新型專利8項，發(fā)表論文55篇。2016年被中國農(nóng)學會評價為“整體技術(shù)達到國際領(lǐng)先水平”。目前，該技術(shù)已轉(zhuǎn)讓給國內(nèi)農(nóng)機企業(yè)大批量生產(chǎn)，并形成系列產(chǎn)品，部分機型進入國家農(nóng)機購置補貼目錄。該技術(shù)在國內(nèi)26個省(市、區(qū))及泰國等6國推廣應(yīng)用，累計應(yīng)用面積1000多萬畝。

與人工撒播相比，該技術(shù)幫農(nóng)民每畝增產(chǎn)10%以上，增收100元以上;與人工和機械插秧相比，每畝節(jié)約成本100元以上，經(jīng)濟社會效益顯著。羅錫文說：“這項技術(shù)創(chuàng)造了一批不同區(qū)域直播稻高產(chǎn)紀錄，新疆三年畝產(chǎn)超1000公斤，浙江連續(xù)四年畝產(chǎn)超800公斤。”

經(jīng)過多年的研究，羅錫文團隊的農(nóng)機化研究體系實現(xiàn)了“海陸空”的全方位發(fā)展：“海軍”有無人駕駛測量船進行水文勘探，“陸軍”有無人駕駛拖拉機、水稻插秧機和水稻直播機，“空軍”有無人駕駛飛機噴施農(nóng)藥等。

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參考來源

廣州日報《全國首個“無人農(nóng)場”在廣州，華農(nóng)這個團隊厲害了！》

https://mp.weixin.qq.com/s/7JHEFS80QC2xDg8FMpLsqQ

南方農(nóng)機《“水稻精量穴直播技術(shù)與機具”獲國家技術(shù)發(fā)明獎二等獎——羅錫文：開啟水稻機械化精量穴直播時代》

https://mp.weixin.qq.com/s/RrDkqwKMmtESOcTUMGYOQw

農(nóng)業(yè)機械學報《羅錫文院士團隊:水稻無人化智慧農(nóng)場探索與實踐》

https://mp.weixin.qq.com/s/6WSISxFPPSqV6XE_SEC0LQ

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