中化MAP先豐農場：重現輝煌創未來

小站稻原產地

“一篙御河桃花汛，十里村熶玉粒香?！边@詩句正是對天津小站稻的贊譽。小站稻種植始于宋遼時期，興于淮軍屯防，成名于小站練兵，曾為皇室貢米。早在20世紀50年代，小站稻曾以特二級優質米銷往日本、東歐、東南亞、古巴等國家和地區。這里的鹽堿地、運河水和氣候，造就了小站稻的貢米品質，成為糧食作物水稻中第一個地域性品牌商標。但是，此后小站稻因天津水量減少逐漸衰落。

2018年4月，中化現代農業公司（簡稱中化農業）進入小站稻原產地，與王穩莊鎮達成合作，全程托管1.8萬畝耕地，依靠MAP模式加入到重振小站稻行動之中。MAP是Modern Agriculture Platform的縮寫，是中化集團以中化農業為運行主體，以“科技創造美好農業”為使命，打造的現代農業技術服務平臺。

科技力量再現小站稻輝煌

2018年測產表明，畝平均產量550 kg，這是小站稻近年來畝產上的新突破。此前，農場種植的稻米經送檢，國家權威機構出具的報告顯示：達到一級優質大米標準。與此同時，MAP農場小站稻全部實現訂單銷售，較之零散的小規模種植，增效在20%以上。而取得這些成績，長期駐扎這里的中化MAP團隊，不到10個人。

中化農業之所以用不到10個人的團隊，從種到銷全程托管了1.8萬畝耕地，正是得益于先進的科技。

中化現代農業MAP（簡稱中化MAP）先豐農場打造的是線上線下相結合的O2O模式，線下通過建MAP中心和示范園引領農民種植生產，線上通過打造精準種植和精細化管理系統幫助提高生產管理效率，不斷完善農業生產基礎數據體系，幫助農業生產實現降本增效。分為產前、產中和產后三個環節。

產前：MAP線下農技人員首先對2萬畝耕地取樣進行土壤指標檢測，包括pH值、土壤肥性、土壤鹽分含量等，其次根據土壤成分和訂單要求確定水稻種植品種，再結合水稻品種特性和土壤成分確定底肥成分和用量，最后根據地塊分布和土壤成分、利用GIS/遙感技術實現地塊線上化管理，并生成耕地地力分布圖。

產中：利用智能化和智慧化手段實現精準種植和精細化管理。利用遙感與GIS自動化服務平臺監測分析作物長勢、水稻冠層氮素和冠層水分、地塊產量等，形成巡田指導意見和生產管理意見，幫助提高日常管理和生產效率；利用精準氣象服務平臺提供公里級格點農業氣象服務，包括15天逐日預報、48小時逐時預報、2小時短臨降雨預報以及極端災害天氣預警等，幫助合理制定農事計劃，減少損失；結合作物品種、氣象信息、歷史病蟲害發生情況，通過病蟲害預測模型和植保農事指數模型，利用病蟲害預警系統提供未來10天病蟲害發生概率，推算最佳防治日期，指導適時用藥，提高防治效果，實現精準植保；結合遙感長勢和氮素監測、水稻生長期、土壤地力和田間實際觀測情況，確定追肥用量，探索變量施肥；利用田間管理系統和“四情”監測設備實時采集田間環境信息、投入品信息、生長信息等，實現生產數據的收集。

產后：建立地塊數據檔案，分析地塊投入產出比，實現生長種植管理的精準決策；建立全程可追溯體系，提高產品信譽和議價能力。

關鍵技術“加持”創未來

什么是智慧農業系統？田間，上有搭載了風向標、風速儀和光照儀的氣象站，搜集環境溫度、空氣濕度、光照度等數據，可實時監測環境；下有土壤墑情儀，及時測定作物根系環境和土壤肥力，土壤中的水份、溫度、pH值、EC值等數據盡在掌握。這些監測數據都能及時反饋至“中樞大腦”，告訴你植物是冷了熱了還是渴了餓了。

中化GIS/遙感平臺可8小時內為100多萬個離散地塊提供多主題多精度遙感服務，是國際上首個針對離散地塊實現農業遙感影像自動化分析的平臺，每天可為全國1億畝耕地提供遙感分析服務，中化MAP先豐農場利用3米精度遙感每3天對其種植的水稻長勢、氮素含量和冠層水分進行一次影像分析，同時在收獲前1個月內對每個地塊進行遙感產量預測。

長勢監測：作物葉面積指數LAI是反映作物長勢的一個重要生理參數，與作物個體特征和群體特征有關。歸一化植被指數NDVI與LAI有很好的相關性，因此利用遙感圖像獲取作物NDVI曲線可反演計算作物的LAI，從而進行作物長勢監測。中化MAP先豐農場利用遙感影像獲取水稻不同生育期的NVDI圖像值，形成水稻長勢分析圖，農藝師根據遙感長勢分析結果制訂有針對性的巡田計劃，人均管理面積可達到5000-6000畝/天，日常管理效率提高10倍以上。

冠層水分監測：作物發生水分虧缺時會引起葉片顏色、厚度、形態結構等系列變化，從而引起光譜反射特性變化，再利用遙感反演模型計算作物水分虧缺狀況。MAP先豐農場利用水稻缺水發生的光譜反射特性變化，制定墑情熱力圖，農藝師結合墑情熱力圖和水稻生育期節點，確定是否需要進行灌溉，再配合遠程智能灌溉系統實現遠程灌溉控制。一般情況下，400-500畝需配備一位田間管理者進行灌水、排水操作，使用智能灌溉系統后，地塊集中情況下5000畝只需配備一位巡查人員，管理效率提高10倍。

中化現代農業技術服務中心

遙感控氮：作物缺肥會引起葉片顏色、厚度、水分含量以及形態結構等發生變化，從而引起光譜反射特性的變化。MAP先豐農場利用水稻缺氮發生的光譜反射特性變化，通過相應模型算法生成冠層氮素分布圖，再結合土壤地力和水稻生育期節點確定追肥量，最后依據氮素分布圖生成無人機可識別的變量氮肥施用處方圖，提高水稻品質的同時實現追肥量降低15%。

遙感估產：利用遙感影像光譜信息反演作物的生長信息，通過建立作物生長信息與產量間的關聯模型，再結合作物農學模型和氣象模型，從而獲得作物產量信息。MAP先豐農場利用高分辨率衛星遙感數據，對水稻各生育期進行監測，通過不同生育期水稻生長狀況的差異性，結合氣象數據等的多源數據建立時序性的水稻動態估產模型，在收獲前的一個月內對各地塊的水稻產量進行估測，建立地塊產量數據庫，為后期地塊品種選擇提供依據。

“你要是下田，就會看到農場里還有一個氣象站，這個可比一般的天氣預報高級多了，能精確到每塊區域的即時天氣?！敝谢r業MAP事業部農藝師范子明說。通過多模式融合和機器學習提供公里級格點氣象預報和預警服務，包括未來2小時分鐘級預報，未來48小時逐小時預報，未來15天和40天逐日預報以及極端災害天氣預警服務。并結合MAP先豐農場實際氣象情況，針對水稻不同物候期，對播種、出苗—三葉、插秧—返青、拔節、孕穗—抽穗、乳熟-成熟期不同時段提供水稻種植區劃建議、水稻種植風險預警地圖、積溫積雨、水稻環境預警和農業氣象災害預測預報等，從而幫助提前制訂農事計劃，減少不必要的農資浪費，提前應對極端天氣降低損失。

在植保方面，中化MAP先豐農場的相關團隊進行了技術創新，沒有采取傳統的除草劑，而是使用新的生物農藥和除草方式，不僅高效滅草，而且不會污染水體。他們利用蟲情監測儀實時獲取田間二化螟、褐飛虱、稻縱卷葉螟等蟲害數量，再結合作物品種、氣象信息、歷史病蟲害發生情況，通過病蟲害預測模型和植保農事指數模型，為MAP先豐農場提供水稻二化螟、大螟、三化螟、稻縱卷葉螟、白背飛虱、褐飛虱、稻薊馬、稻癭蚊、水稻紋枯病、惡苗病、葉瘟、穗頸瘟、谷粒瘟、稻曲病、南方水稻黑條矮縮病、細條病、白葉枯病共17種病蟲害未來10天的發生概率，推算最佳防治日期，指導農戶適時用藥，提高防治效果，實現精準植保，采用此方式農藥使用效率提高50%，用量降低15%。

水稻從產前到產中再到產后，每個環節的農事活動都需要投入大量人力，10個人如何管理上萬畝的稻田？全程機械化功不可沒。

為解決集中用工難題，更好的節省人力，中化MAP先豐農場從取土化驗到耕種管收都在整合農機行業先進技術，利用無人取土車自動取樣，利用自動駕駛插秧機插秧，利用無人機變量施肥等。無人插秧機搭載自動駕駛系統，自動駕駛系統接入高精度RTK定位基站，作業精度可以達到厘米級，再通過在插秧機上安裝農機監控終端、各類傳感器（位置、姿態等），實現插秧機軌跡監測、有效作業面積統計、作業質量監測等功能，為作業效果（漏插、作業效率、插秧機狀態）評估和作業質量改善提供數據支撐，作業效率較普通農機提高了20%。利用自動取土車為設備載體，通過線下地塊信息綁定、取土車自動取土、土樣二維碼標記，檢測中心任務分配、檢測中心土樣檢測，線上系統自動反饋化驗結果，完成地塊的快速取樣、化驗和結果反饋，建立數字化土壤數據庫，效率是農藝師取土效率的3倍。

立足高品質幫農民賣上價

為什么種糧不掙錢？為什么土地留不住農民？這是中國農業之問。中化MAP先豐農場在實踐中逐漸摸索解決這一問題。其核心是要通過“種出好品質、賣出好價錢”來提升整個農業產業鏈價值。換言之，如果始終停留在低端過剩農產品的重復生產，農民沒有出路，農業企業也沒有未來，這個事關鄉村振興和糧食安全的第一產業的發展更是無從談起。

中化MAP先豐農場基于“區塊鏈”的全程溯源系統，從時間、地理、品質三個維度實現小站稻從種植、倉儲、加工、品評、物流到銷售的全程溯源管理，并采取“防偽保真”+“溫控保質”+“全程溯源”三大功能，保障農產品從田間到舌尖全生命周期的品質安全，助力品牌溢價40%以上。

MAPbeside標簽磁變防偽檢測區置于手機揚聲器磁鐵部位或冰箱貼等帶有磁性的物質上條紋發生變化，實現產品的防偽保真。標簽增加的溫變技術，使當產品存儲溫度超過設定溫度值時，標簽顏色會隨著溫度升高逐漸變淡，從而保障產品品質。區塊鏈溯源碼記錄了產品從種植到餐桌的全過程，并通過時間戳、地理戳、品質戳向消費者真實展現種植、倉儲、加工等過程的土壤信息、環境信息、廠家信息、品質信息等。

全程溯源技術再現了“從田間生產到餐桌”的全過程，可有效解決消費者不信任問題，并實現管理部門對農產品質量安全的監管。

先豐農場所在地為濱海鹽漬土，PH值在8-8.5之間，屬中度鹽堿化。中化MAP先豐農場的團隊進駐后，通過持續采用葉齡診斷、測土配方、精準用藥、側深施肥、智能灌溉、智能農機等水稻現代化生產和管理技術，2020年畝均產量達到500kg，比2018年提高了25%，生產管理效率較普通生產管理方式提高30%以上，水稻品質達到國家優質大米一級標準，實現品種溢價40%，綜合收益提高30%以上。

另外，中化MAP先豐農場還創造了環境效益的最大化。遙感技術不僅提高了日常管理效率，而且通過綜合分析土壤地力、水稻長勢監測、水稻冠層氮素、田間實測等數據，再結合病蟲害預警信息，形成精準水肥和植保建議，為生產管理提供指導，大大減少了化肥農藥的投入，保障了環境和糧食安全，促進水稻綠色生產。精準氣象提供的公里級格點農業氣象服務，不但可以幫助制訂合理的農事計劃，更可以幫助降低天氣變化對施肥施藥效果的不利影響，項目實施過程中肥料和農藥使用效率分別提高34.5%和50%，大大減少了對周圍環境的污染?！斑@里夏季非常美，天上鳥兒飛翔，地上水清蛙鳴?！敝谢r業MAP事業部總農藝師杜樹海說。