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“慧种田”替代“会种田” 自动化服务精准农业

来源:科技日报 2021-12-03 09:03:31
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田间管理人员轻点电脑屏幕发出指令,无人驾驶的拖拉机便从机库开出,开始作业并完成小麦播种……12月2日,在大邑县安仁镇新华社区南岸美村“五良”融合宜机化改造项目核心区的300亩无人农场试验田内,播种正在进行。

这是由西华大学、大邑县农业农村局等联合建设的四川省首个无人农场。什么是无人农场?自动化机械如何将促进高分辨率精准农业?日前相关专家进行了解读。

“慧种田”替代“会种田” 自动化服务精准农业

“相信经过这次生产,这个农场能达到农机覆盖区域农业操作全天候、全过程、全空间的无人化作业,并且提高生产效率、生产质量、作物抗风险能力。”站在大邑县安仁镇的“数字化无人农场”旁,参与该项目建设的西华大学现代农业装备研究院相关科研人员说。

近年来,随着“数字农业+精准农业”为代表的智慧农业快速发展,运用物联网、智能技术以及大数据等技术,对农业的生产经营进行智能化管理,实现农业生产的种植精准化、管理可视化、决策智能化的智慧农业,正不断发展。

“智慧农业主要包括智慧农业生产、智慧农业管理、智慧农业信息、服务等,而无人农场则是智慧农业发展的具体体现。”大邑县农发中心副主任粟彬说,无人农场是通过机械化、信息化和智能化高度融合,采用新一代信息技术、智能装备技术与先进种养殖操作规程深度融合,能实现农业劳动力最大限度地解放,其基本特征是全天候、全过程、全空间的无人化作业。

西华大学现代农业装备研究院科研人员介绍说,300亩示范区的机库陈列着拖拉机、平地机、旋耕机、播种机、无人植保机等农业机械装备,可以容纳农业生产全环节所用到的装备,还能提供人员的工作环境。 “机库可以容纳农业生产全环节所用到的装备,还能提供人员的工作环境。”相关负责人还介绍说,300亩的示范区,只需要2-3名管理人员,在电脑或者手机平台进行智能控制,偶尔进行田间视察、设备维护和能源补给工作。

“无人农场机库设计依照了‘库田间转移作业全自动’的科学特征,兼顾田间作业无人农机和植保无人机的工作特点,内部区域分为动力机具区、无动力机具区、控制室、储藏室、维修区等区块,外部为清洗区和转场区,特殊的屋顶材料能完全保证卫星信号强度。”西华大学现代农业装备研究所相关科研人员说。

此外,无人农场相关负责人说,作为现代农业建设标志的“无人农场”,无人农场的本质是实现机器人换人,其通过采用物联网、大数据、人工智能等新一代信息技术,对农业生产资源、环境、种养对象、装备等各要素进行在线化、数据化的转换,实现对种植对象的精准化管理、生产过程的智能化决策和无人化作业。

“电脑”代替“人脑” “机器换人”将成为农业未来

“无人农场”种地的效益如何呢?安仁镇新华社区党委副书记曹云锋介绍说,以播种为例,小麦播种机直线行驶横向误差小于2.5厘米,对行误差小于3厘米,与人工驾驶作业相比,提高了播种行直线度,行距更均匀,通风透气采光好,有利于作物生长,可提高作物产量2%-3%,减少肥料和农药用量5%-10%,降低生产成本5%~10%;由于接行准确,可提高土地利用率0.5%~1%;由于可以24小时不间断作业,提高了农机利用率;节本增收效益显著。

大邑县农业农村局工作人员告诉记者,位于大邑县安仁镇的无人智慧农场主要由智慧管理系统(大脑)、数字化操作平台、农业物联网和农业遥感、精准施肥和灌溉、灾害监测预警、环境效应监测农业大数据与云计算、产业集成等部分组成。“它可以依靠现代传感器技术对农业生产的现场数据进行搜集,通过互联网技术与物联网平台对数据进行分析,实现农业的智能化生产、自动化调节与精准化管理。”

其中,数字化操作平台将让农场的管理决策变得十分直观和便利。基于地理信息系统技术、作物模型与农田模型可视化技术等,将作物-土壤-环境信息进行数字化,利用电脑即可对信息进行管理和动态模拟预测,同时开发出智慧农作手机app,最终形成智慧农场、智慧牧场、智慧渔场、智能温室/智能植物工厂、智慧果园、农产品智能加工车间、智慧物流、科技示范和旅游观光等形成密切的交流与合作体系。

智慧农场相关负责人说,随着高度集成化、智能化的农业装备加快普及,一些技术产品应用成本逐渐下降,使无人化农业技术在农业生产中应用成为可能。“未来无人农场中‘机器换人’将是必然,应用领域也将逐渐扩大,如无人大田、无人果园、无人温室、无人牧场、无人渔场等领域,田地监控、喷洒农药、施肥、收割等一系列农务活动都可以实现在无人的环境下精准、高效作业,从而解决水田植保、育苗嫁接、病死畜禽处理等作业环境差、劳动强度大、精准度要求高、安全风险防范难的有关问题。”(李若嫣 陈科)

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