呂文鳳+張勇
為加快實現農業生產管理的精準化、智能化、自動化,實現農業優質、高產、高效等目標,針對河南省鶴壁市糧食生產實際,鶴壁市整合現有物聯網系統資源,應用物聯網關鍵技術,將現有物聯網系統進行集成,搭建了智慧農業物聯網平臺,研制了物聯網采集監控設備,建設覆蓋全區域的物聯監測網絡,逐步將以物聯網為核心的新一代信息技術應用于農業生產。
建設糧食生產物聯網體系框架
(一)搭建糧食生產物聯網綜合服務平臺
鶴壁市研發了物聯網綜合支撐服務系統軟件,搭建了糧食生產物聯網綜合服務平臺。該平臺將農田生態環境監測、農田作物生長及災害視頻監控、大田生產過程專家遠程指導、農作物病蟲害遠程診治、地塊尺度精準施肥、多元數據融合技術災害監測、農田生態分析、農田病蟲情況、農業災害等種植業生產物聯網應用系統采集大量數據通過高速傳輸、海量存儲和超級計算,依據糧食高產高效技術標準體系,對小麥苗情、墑情、病蟲草情、災情以及小麥各生育階段的長勢長相進行動態監測和趨勢分析,及時發現生產中存在的問題,為專業技術人員制定田間管理技術對策提供了全方位、連續性、數字化、可對比的農情數據,實現了對糧食生產、田間管理和抗災救災進行快捷高效的調度指揮,提高了精細生產和田間管理的能力。
平臺與縣區農業局、鄉鎮農技區域服務站、村級益農信息服務社及種糧大戶等新型經營主體聯網對接,實現了信息互通、功能互補、資源共享、協同調度。實現了農情信息快速傳遞,農業生產者能夠第一時間獲得管理技術信息,適時開展標準化精細化管理。
(二)建設覆蓋糧食高產區域的物聯監測網絡
通過調研分析,根據區域位置、土壤類型、土壤肥力、灌溉水源、灌溉方式、管理水平等將該市糧食高產區劃分為16個類型區,在各類型區內選擇有代表性的地塊,按照1萬畝建1個監測站的標準,在全市42個萬畝高產創建示范區建設62個監測站,實現糧食高產創建示范區全覆蓋。其中:浚縣糧食高產創建示范區建設監測站30個,淇縣糧食高產創建示范區建設監測站20個,淇濱區糧食高產創建示范區建設監測站10個,山城區和鶴山區糧食高產創建示范區分別建設監測站1個。每個監測站全部安裝有農田生態環境傳感器、視頻傳感器、便攜式作物病蟲害圖像信息采集終端、作物生長與管理數據采集終端各一套。
(三)建設糧食生產物聯網系統
鶴壁市建設完成了糧食生產物聯網子系統,包含農田生態環境監測系統、農田作物生長狀態與群體環境監測系統、葉面積指數監測系統、農田視頻監控系統、農作物病蟲害遠程診斷與防治方法咨詢系統、測土配肥施肥信息系統、農業科研智能化管理系統、大田生產專家遠程指導系統、病蟲害監測及預警系統、生產應急指揮調度系統等11個系統。將國際先進的“星陸雙基遙感農田信息協同反演技術”應用于農業生產,在全市實現了“雙覆蓋”, 即每個縣區都有監測站,全市每個糧食高產創建示范方都有監測點。實現了糧食高產創建全區域農情監測信息化、數字化、可視化,為全市糧食生產管理提供了科學依據。
經濟、社會、生態效益顯著
糧食生產物聯網綜合服務平臺的應用,提升了科技對農業增長的貢獻率,其中糧食高產創建示范片達到65%,農業信息化在科技進步貢獻率中所占比例達到15%以上,在應用中,取得了良好的成效,具體表現在:
(一)經濟效益顯著
一是糧食增產效果顯著。小麥畝產達到585.3公斤,比常規栽培區畝增加35.6公斤,增產6.47%。玉米平均畝產達到719.4公斤,比常規栽培區畝增加71.2公斤,增幅10.98%。
二是糧食種植成本降低。由于提高了指導服務、生產管理水平,在單產大幅度提高的前提下,減少了種子、人工、化肥和灌溉水用量,控制了高毒(劇毒)、高殘留農藥的投入,提高了種植效益,畝節約成本133.04元。
三是糧食種植效益顯著。三年累計推廣130萬畝。小麥平均畝產較常規栽培增35.6公斤;玉米平均畝產增71.2公斤。 三年累計約增產小麥4.63萬噸, 玉米9.26萬噸。按市場平均價計,平均畝新增產值225.7元,加上畝節約成本 133.04元,畝新增純效益358.74元。總經濟效益29017.81萬元,年經濟效益9672.60萬元。
(二)社會效益顯著
一是加快了農業科技成果普及推廣速度。農業物聯網技術的廣泛應用,實現了農業信息的全面感知、可靠傳輸和智能處理,減輕了農技推廣工作者的體力勞動量,提高了農業科技人員工作效率,拓寬了農業科技服務渠道,提升了農業生產者接受農業信息能力,加快了農業新技術的推廣應用速度。
二是促進了農業生產方式的轉變。農業物聯網技術的廣泛應用,提高了現代農業生產設施裝備的數字化、智能化水平,為發展精準農業提供了先決條件,全面提升了農業信息化技術水平,促進了農業生產方式的轉變。
三是提升了農產品有效供給水平。農業物聯網技術改造了傳統農業,提高了農業資源利用率和勞動生產率。糧食高產智能物聯系統促進了傳統的粗放式種植方式,向精細化、標準化、信息化轉變,推動了糧食綜合生產能力不斷提高,糧食生產步入了持續穩定增長的良性發展軌道。
(三)生態效益顯著
農業物聯網技術在糧食生產的應用,實現了標準化測墑灌溉,提高了水分利用率,節約了水資源,在小麥、玉米生育期內可以各減少一次灌溉,有效控制了農業用水總量;推行綠色防控,標準化作業,病蟲害防治準確有效,提高了防治效果,控制了高毒、高殘留農藥的使用,減少了農藥對環境的影響;普及應用配方施肥技術,提倡深耕、推廣秸稈還田,增加土壤有機質,改善土壤理化性狀,推行化肥深施技術,提高肥料利用率,減少了化肥施用量。endprint