無人農(nóng)場(chǎng)：機(jī)械換人的時(shí)代正在到來

近年來，隨著科技發(fā)展，各行各業(yè)正在掀起一股無人化風(fēng)潮。從無人工廠、無人超市到無人銀行、無人餐廳……無人化的生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)方式越來越普遍。曾幾何時(shí)，出現(xiàn)在科幻電影中的機(jī)器人代替人工作的場(chǎng)景，打破次元壁，出現(xiàn)在了大眾的現(xiàn)實(shí)生活中。而在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，集成了諸多智慧農(nóng)機(jī)與其他高科技的無人農(nóng)場(chǎng)，也正在實(shí)踐應(yīng)用中。

過去，我們常常將農(nóng)業(yè)勞作視為一種非常艱苦的工作，“足蒸暑土氣，背灼炎天光”，農(nóng)民看天吃飯，一年到頭忙忙碌碌。哪怕隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械化的進(jìn)程，農(nóng)民可以駕駛農(nóng)耕機(jī)進(jìn)行耕作，但是仍然無法從繁重的農(nóng)活中徹底解脫出來。城鎮(zhèn)化潮流之下，農(nóng)村勞動(dòng)力流失，農(nóng)田撂荒，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率低等問題也愈演愈烈。

鄉(xiāng)村要振興，就必須解決好“三農(nóng)”問題。以高新科技做支撐，以機(jī)械替換人的無人農(nóng)場(chǎng)，正是解決“三農(nóng)”問題的重要途徑之一。

院士帶頭攻堅(jiān)農(nóng)機(jī)技術(shù)

2017年，英國(guó)建成了世界上首個(gè)無人農(nóng)場(chǎng)。同年，日本的無人蔬菜農(nóng)場(chǎng)和挪威的無人漁場(chǎng)相繼建成。2019年，我國(guó)山東、福建、北京等地也開展了對(duì)無人大田、無人豬場(chǎng)的研究探索。2020年以來，廣東建成了世界上首個(gè)水稻無人農(nóng)場(chǎng)和花生無人農(nóng)場(chǎng)。而兩大無人農(nóng)場(chǎng)建立背后，是羅錫文院士率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)技術(shù)攻關(guān)十幾年的結(jié)果。

2021年11月，2020年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)名單公布，年屆76歲的羅錫文院士主持的成果“基于北斗的農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)導(dǎo)航作業(yè)關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”榮獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。羅錫文院士從事了一輩子的農(nóng)機(jī)研究。2004年，他為了攻克智能農(nóng)機(jī)的關(guān)鍵核心技術(shù)——農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)導(dǎo)航作業(yè)技術(shù)，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在國(guó)內(nèi)率先開展了基于衛(wèi)星定位的農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)導(dǎo)航作業(yè)技術(shù)的系統(tǒng)研究。

17年后，羅錫文院士率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)突破了復(fù)雜農(nóng)田環(huán)境下農(nóng)機(jī)自動(dòng)導(dǎo)航作業(yè)高精度定位和姿態(tài)檢測(cè)技術(shù)；創(chuàng)新提出全區(qū)域覆蓋作業(yè)路徑規(guī)劃方法、路徑跟蹤復(fù)合控制算法、自動(dòng)避障和主從導(dǎo)航控制技術(shù)；研制了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的農(nóng)機(jī)自動(dòng)導(dǎo)航作業(yè)線控裝置和農(nóng)機(jī)北斗自動(dòng)導(dǎo)航產(chǎn)品3項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。

無人駕駛直播機(jī)作業(yè)中

羅錫文院士將無人農(nóng)場(chǎng)概括為五句話：“一是耕、作、管、收生產(chǎn)環(huán)節(jié)全覆蓋；二是機(jī)庫田間轉(zhuǎn)移作業(yè)全自動(dòng)；三是自動(dòng)避障異況停車保安全；四是作業(yè)生產(chǎn)過程實(shí)施全（程）監(jiān)控；五是智能決策全無人。”智能農(nóng)機(jī)三項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)為無人農(nóng)場(chǎng)的“變現(xiàn)之路”做好了鋪墊。

2020年，羅錫文院士團(tuán)隊(duì)在華農(nóng)增城教研科學(xué)基地建設(shè)的水稻無人農(nóng)場(chǎng)喜獲豐收，單產(chǎn)達(dá)到8379千克每公頃，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于這一年廣東晚稻的平均量。從旋耕、播種到施肥、澆水，農(nóng)業(yè)種植最基礎(chǔ)、最重要的這四大環(huán)節(jié)，增城水稻無人農(nóng)場(chǎng)全部由無人駕駛設(shè)備完成。作業(yè)人員無需親自下田，終于得以從繁重的駕駛操作中解放出來，大大提高了智能化水平和作業(yè)效率。

如今，無人農(nóng)場(chǎng)已經(jīng)在國(guó)內(nèi)26個(gè)省市推廣，創(chuàng)造了一批高產(chǎn)紀(jì)錄，水稻精量直播技術(shù)的推廣面積逾67萬公頃，在新疆3年畝產(chǎn)超過1000公斤，在浙江連續(xù)4年畝產(chǎn)超800公斤，8個(gè)省畝產(chǎn)超800公斤，11個(gè)省畝產(chǎn)超700公斤，17個(gè)省畝產(chǎn)超600公斤。然而，對(duì)于羅錫文院士來說，一切才剛剛開始。

吉田村的商用無人水稻農(nóng)場(chǎng)

2021年對(duì)佛山高明區(qū)吉田村黨總支書記鐘志強(qiáng)來說，是激動(dòng)人心的一年。作為一名基層村官，他在堅(jiān)守農(nóng)業(yè)建設(shè)的基礎(chǔ)上積極創(chuàng)新，帶領(lǐng)鄉(xiāng)親們建立了我國(guó)首個(gè)商用無人水稻農(nóng)場(chǎng)，讓吉田村從經(jīng)濟(jì)薄弱村走向了智慧農(nóng)業(yè)。吉田村的發(fā)展凝聚著鐘志強(qiáng)振興家鄉(xiāng)的心血，也匯集了中科智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新研究院、廣東高明產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新研究院的智慧。

無人機(jī)在稻田間巡邏

2018年吉田村的村集體收入僅為19.6萬元，在2019年被廣東省定為經(jīng)濟(jì)薄弱村。為了加快發(fā)展，鐘志強(qiáng)瞄準(zhǔn)政策紅利，在吉田村率先實(shí)施拆舊復(fù)墾改革。2020年，村集體經(jīng)濟(jì)收入達(dá)到3200萬元。有了地，有了錢，下一步該往哪里走？鐘志強(qiáng)開始思考發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的新出路。

跟全國(guó)許多農(nóng)村一樣，吉田村也面臨著人口流失、土地撂荒的窘境。于是，鐘志強(qiáng)下定決心要發(fā)展高科技農(nóng)業(yè)，解決低效農(nóng)耕和勞動(dòng)力不足的難題。他前往四川和浙江學(xué)習(xí)考察，參照兩地經(jīng)驗(yàn)和方法，打算通過“村集體+公司+農(nóng)戶”的方式來發(fā)展吉田村的產(chǎn)業(yè)。恰逢此時(shí)，中科智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新研究院開始在佛山打造智慧農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈，開展智慧農(nóng)業(yè)相關(guān)技術(shù)研發(fā)、應(yīng)用和示范，這與鐘志強(qiáng)的想法不謀而合。

2020年12月，中科智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新研究院攜手廣東高明產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新研究院、高明區(qū)供銷合作社、高明區(qū)更合鎮(zhèn)吉田村民委員會(huì)，共建“高明吉田智慧農(nóng)業(yè)園區(qū)”。園區(qū)規(guī)劃有“無人水稻農(nóng)場(chǎng)”、智慧化建設(shè)園區(qū)、趣味采摘區(qū)等項(xiàng)目。2021年3月，無人水稻農(nóng)場(chǎng)正式啟動(dòng)建設(shè)，無人智慧農(nóng)機(jī)設(shè)備被引入吉田村，順利完成了農(nóng)田旋耕、激光平地，以及2萬平方米早稻的播種作業(yè)，播種速度達(dá)到每小時(shí)1.7萬平方米。

不僅如此，無人水稻農(nóng)場(chǎng)采用5G和衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)水稻耕、種、管、收全流程無人化操作，8分鐘就能割完一畝水稻。同時(shí)，園區(qū)內(nèi)的中控系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)無人化設(shè)備的使用情況和土壤各種指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)“智慧種田”。看著這些無人操作就可以自動(dòng)作業(yè)的旋耕機(jī)、施肥機(jī)、收割機(jī)、運(yùn)糧車，還有水果采摘機(jī)器，鐘志強(qiáng)興奮不已，他說：“人力成本大大減少！產(chǎn)量相比之前每畝提高了200到300斤！”

2021年9月，吉田智慧農(nóng)業(yè)園區(qū)入選廣東省第七批農(nóng)業(yè)科技園區(qū)建設(shè)名單，兩個(gè)月后，該項(xiàng)目工程順利通過驗(yàn)收。智慧農(nóng)機(jī)大顯身手，引得江西那邊也打來電話要租農(nóng)機(jī)收割稻谷。見到無人設(shè)備火起來，吉田村委商量打算成立一個(gè)“農(nóng)機(jī)滴滴”服務(wù)隊(duì)，讓村民在網(wǎng)上預(yù)約。

如今，吉田村的日子越過越紅火，不光有無人農(nóng)場(chǎng)，2022年1月還引入了禪農(nóng)文化旅游項(xiàng)目，重點(diǎn)發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)、花海民宿、文旅產(chǎn)業(yè)古村景觀旅游，計(jì)劃投資2200萬元，將于2022年建設(shè)完工。村里的年輕人也開始回流，積極學(xué)習(xí)無人機(jī)操控技術(shù)，投身文旅產(chǎn)業(yè)。吉田村再也不是“空心村”“經(jīng)濟(jì)薄弱村”了。

智慧農(nóng)業(yè)蓬勃發(fā)展中

當(dāng)前，我國(guó)正在用不到世界10%的耕地，生產(chǎn)著世界25%的糧食，供養(yǎng)著世界20%的人口。這一成就的實(shí)現(xiàn)離不開科技的支撐。未來，以數(shù)字化感知、智能化決策、精準(zhǔn)化作業(yè)、智慧化管理為主要特征，能夠?qū)崿F(xiàn)農(nóng)業(yè)可視化診斷、遠(yuǎn)程控制和災(zāi)害預(yù)警的智慧農(nóng)業(yè)，將是我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展趨勢(shì)。而集合了5G、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新興技術(shù)的無人農(nóng)場(chǎng)，正是智慧農(nóng)業(yè)的重要實(shí)現(xiàn)途徑之一。無人農(nóng)場(chǎng)遍地開花，為鄉(xiāng)村振興跑出了加速度。