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

早在2019年，中國工程院院士、中國農(nóng)業(yè)機(jī)械化工程專家、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)教授羅錫文就帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)，依托AI、無人機(jī)、北斗導(dǎo)航、無人駕駛等先進(jìn)技術(shù)，在廣州增城建設(shè)了全國首個(gè)“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(gè)?。▍^(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(xué)教授、南方農(nóng)業(yè)機(jī)械與裝備關(guān)鍵技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任，兼任中國農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)會(huì)理事長和中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會(huì)名譽(yù)理事長。長期從事水稻生產(chǎn)機(jī)械化和農(nóng)業(yè)機(jī)械與裝備機(jī)電一體化技術(shù)研究。

50多年來，羅錫文潛心農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究，勇于創(chuàng)新，突破了水稻精量直播、農(nóng)田精準(zhǔn)平整、農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航與自動(dòng)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(jī)械化發(fā)展的見證者和參與者，他不僅親歷了農(nóng)機(jī)1.0時(shí)代到農(nóng)機(jī)4.0時(shí)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(diǎn)：耕種管收生產(chǎn)環(huán)節(jié)全覆蓋、機(jī)庫田間轉(zhuǎn)移作業(yè)全自動(dòng)、自動(dòng)避障異況停車保安全、作物生長過程實(shí)時(shí)全監(jiān)控、智能決策精準(zhǔn)作業(yè)全無人。

帶北斗衛(wèi)星天線（紅圈處）的無人農(nóng)機(jī)。圖源：廣州日報(bào)

這其中，有四大關(guān)鍵技術(shù)：

1.依靠“星機(jī)地”數(shù)字化感知。如今的數(shù)字化感知，主要依靠“星機(jī)地”。“星”指的是衛(wèi)星，“機(jī)”是指無人機(jī)，“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(gè)片區(qū)水稻的長勢，可以用無人機(jī)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(jī)裝上高光譜相機(jī)來收集具體的信息。

2.智能化決策無人機(jī)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(jì)算機(jī)技術(shù)作決策。

點(diǎn)射播種無人機(jī)。圖源：廣州日報(bào)

3.精準(zhǔn)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(zhǔn)坐標(biāo)定位，指導(dǎo)施肥無人機(jī)在空中精準(zhǔn)施肥。無人機(jī)上裝有芯片和通信設(shè)備，通過北斗導(dǎo)航技術(shù)，管理者只需提供經(jīng)緯度坐標(biāo)，并通過計(jì)算機(jī)給出的施肥量，就可以指導(dǎo)無人機(jī)精準(zhǔn)施肥。

無人插秧機(jī)。圖源：廣州日報(bào)

4.智慧化管理平臺(tái)云管控。“無人農(nóng)場”上使用的智能設(shè)備，背后還有團(tuán)隊(duì)自主設(shè)計(jì)的云管控平臺(tái)進(jìn)行監(jiān)控。首先，云管控平臺(tái)內(nèi)設(shè)有農(nóng)場的高精度地圖，可以幫助農(nóng)機(jī)作路徑規(guī)劃。其次，平臺(tái)還會(huì)自動(dòng)建立農(nóng)事的流程安排計(jì)劃，如需要施肥時(shí)，平臺(tái)便會(huì)指揮無人機(jī)按照規(guī)劃好的路徑和施肥量精準(zhǔn)作業(yè)；此外，平臺(tái)還會(huì)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(shí)現(xiàn)自動(dòng)化灌溉。

02

水稻精量播種機(jī)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(yuǎn)。

羅錫文院士團(tuán)隊(duì)深耕水稻無人化智慧農(nóng)場建設(shè)，歷經(jīng)多年探索實(shí)踐，構(gòu)建起覆蓋數(shù)字化感知、智能化決策、精準(zhǔn)化作業(yè)和智慧化管理的技術(shù)體系，實(shí)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(jī)具”項(xiàng)目獲得2017年度國家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。

羅錫文與他研制的第一代水稻直播機(jī)

“水稻精量穴直播技術(shù)與機(jī)具”成果以高產(chǎn)高效為目標(biāo)，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(jī)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(jī)械化種植新模式。

同時(shí)，該技術(shù)還發(fā)明了水稻精量水穴直播機(jī)和水稻精量旱穴直播機(jī)兩大類共15種機(jī)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(gè)省(市、區(qū))及泰國等6國推廣應(yīng)用，為水稻機(jī)械化生產(chǎn)提供了一種先進(jìn)的輕簡化栽培技術(shù)，引領(lǐng)了全國水稻機(jī)械化直播技術(shù)的發(fā)展。

農(nóng)民只需操作直播機(jī)，它就能在稻田里開出兩條蓄水溝，并將稻種精準(zhǔn)地播在兩條蓄水溝中間的播種溝里，實(shí)現(xiàn)了水稻有序生長，促進(jìn)其根系生長得更加發(fā)達(dá)，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(tuán)隊(duì)還發(fā)明了7種水稻精量水穴直播機(jī)、7種水稻精量旱穴直播機(jī)和1種雜交水稻制種同步插秧直播機(jī)，實(shí)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(xiàng)、實(shí)用新型專利8項(xiàng)，發(fā)表論文55篇。2016年被中國農(nóng)學(xué)會(huì)評價(jià)為“整體技術(shù)達(dá)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(jī)企業(yè)大批量生產(chǎn)，并形成系列產(chǎn)品，部分機(jī)型進(jìn)入國家農(nóng)機(jī)購置補(bǔ)貼目錄。該技術(shù)在國內(nèi)26個(gè)省(市、區(qū))及泰國等6國推廣應(yīng)用，累計(jì)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(jī)械插秧相比，每畝節(jié)約成本100元以上，經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益顯著。羅錫文說：“這項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)造了一批不同區(qū)域直播稻高產(chǎn)紀(jì)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?！?/p>

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

這些硬核成果的背后，藏著怎樣的堅(jiān)守故事？若想了解這位“赤腳院士”如何將夢想“種”進(jìn)現(xiàn)實(shí)，歡迎您移步閱讀羅錫文院士的專題故事?！?/p>

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參考來源

廣州日報(bào)《全國首個(gè)“無人農(nóng)場”在廣州，華農(nóng)這個(gè)團(tuán)隊(duì)厲害了！》

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

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

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

農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)《羅錫文院士團(tuán)隊(duì):水稻無人化智慧農(nóng)場探索與實(shí)踐》

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

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