“智慧农业”助中国人端稳饭碗
六月秧苗绿如画。在黑龙江建三江七星农场，水稻秧苗已经蹿出两掌高。
51岁的北大荒精准农业农机中心主任孟庆民望着眼前连片的万亩稻田，感慨道：这里每隔10年就发生一次巨变。
上世纪90年代，每到插秧季节，成群结队的农工乘坐“插秧专列”从四面八方赶来。经过近1个月的劳作，黑土地变成一片“绿海”。
2000年以后，第一台独轮驱动的插秧机让农户眼前一亮，机械化插秧的大门被推开。又过了10年，高速插秧机以每天五六十亩的作业速度取代传统插秧机，释放了农户双手。
面朝黄土背朝天的农耕时代早已过去。如今，无人驾驶插秧机和整地机正带来新一轮农业生产变革。
“智慧农业”的链条很长
连续9年粮食产量位居全国第一，黑龙江这片沃土守护着中国人自己的饭碗，担负着粮食“压舱石”的重任。
有1000多万亩耕地面积的农垦建三江管理局是这片黑土地上的“产粮大户”，仅粳稻产量就占全国1/20。自成立以来，这里累计为国家生产粮食1.08亿吨，年产粮食650万吨左右。
“中国人的饭碗任何时候都要牢牢端在自己的手上。”2018年，习近平总书记来这里考察时强调的这番话，引起了北大荒建三江国家农业科技园区主任李晓辉的深思，中国人的饭碗装着自己的粮，意味着粮食产量和品质都要有保障。
建三江未开垦前是一片沼泽地，荒草丛生。“十年九涝”的自然环境让小麦生产鲜有收成。后来，当地人用“以稻治涝”的方式变劣势为优势。
现在，这里的良田以水稻种植为主，建三江科研所自主培育的“三江6号”品种在全国120多个农产品集散地销售。
李晓辉说，要保障大米的产量和品质，从育苗、插秧、管护到收割的每一个环节都要既科学化又标准化。
农时不等人，水稻生产的许多环节都要在10天左右完成。建三江农场种植实行家庭承包。过去，人工种植的效率不高，每人每天最多插秧1亩田。虽然大量劳动力能保障插秧按时完成，但秧苗深浅不一，作物生长速度不同，每个农户对病虫草害、作业时间的判断也不同。
建三江农场的机械化率已达98%以上。李晓辉团队这两年致力于运用大数据、人工智能、物联网技术，打造农业生产的“智慧大脑”，帮助农户解决生产中的技术难题，实施精准作业。
目前，李晓辉团队正在探索建立智能叶龄诊断模型。七星农场100多亩的良田里设置了200个监测点，每个监测点都有360度可旋转变焦摄像头，实时监测作物生长。这些监测点下方还安装了传感器，可以获取土壤里水位、水温、泥温等信息，实现作物生长的全方位监控。
目前，叶龄诊断还只能依靠人工。李晓辉的目标是，把粗放种植精准化，把水稻从种到收的全过程实现智能化操作。
站在七星农场物联网综合服务信息平台的控制区，七星农场副厂长韩天甲说：“‘智慧农业’的链条很长。”他身后的大屏幕上，闪烁着红绿黄3种颜色的圆点，对应着七星农场里每个地块的长势情况。
这些技术和田间的摄像头、传感器、气象站相联，实时传输着农场每一块稻田的生长情况。七星农场分为2900多个地块，在这个物联网平台上，每个地块都有自己的档案，档案里有这块土地的经营者、承包情况、土地生长情况。这些信息甚至对接银行等金融机构，银行可以根据经营者的土地情况安排贷款。
水稻种得好，未必就能卖得好。水稻收割后，加工、仓储、物流和销售等每个环节都影响着消费者的选择。物联网平台还完善了供应链信息。消费者通过扫描二维码就能对大米进行溯源，看到水稻种植的全部信息。去年，这里产出的原粮价格比普通原粮每斤多0.1元，农户的收益有所提高。
“智慧农业”的底色是绿色
农业生产不能竭泽而渔。
水稻种植依赖地下水的灌溉。建三江农场三江环绕、七河贯通，但这几年，地下水位在下降。为了保护地下水资源，当地开始兴建四大灌区，引江水灌溉。“江水比地下水灌溉的品质好。”韩天甲说，灌区的建立能加强黑土地保护，巩固寒地黑土的生态优势。
四大地表水灌区设计灌溉面积715万亩。七星农场依靠的青龙山灌区是目前全国第四大灌区。四大灌区建成后，建三江70%的水稻都可以实现江水覆盖，水稻的品质将提升到新的水平。
走出田间，水稻的催芽育苗和大棚里的农作物种植也插上了智能化的翅膀。
水稻催芽是插秧水稻生产过程中的首要环节。在佳木斯抚远市，玖成农业合作社研制推出双氧快速智能程控水稻催芽技术，实现了智能化控温、臭氧消毒、曝气增氧、自动化控制等环节的有机集成，提升了育苗速度，保证了水稻催芽安全。整个过程通过电脑操作，实现了远程控制和自动控制，大大减轻了育种工作量。
85后海归博士周忠诚是土生土长的佳木斯同江人。4年前回国后，他和哈尔滨工业大学科研人员组建团队，经过两年调研，打造了一个大棚智能培育系统。
2018年，5栋采用该技术的智能温室大棚在同江市乐业镇建成。8米高的大棚里种上了6层草莓，品种多达9类。
大棚装有400多个传感器，可以实时获取光照、温度、湿度等信息，并传输到十几台不同功能的机器上，机器根据设定的种植参数，自动进行精准的作物管护。
周忠诚说，该系统还能根据未来一周的天气情况，判断当天对植物的滴灌比重，“如果一周后雨大，浇水就少一点。”
“智慧农业”让农民迈入高科技领域
“‘智慧农业’的下一步就是要向无人化的方向突破。”韩天甲所在的七星农场里，80亩试验田上正进行无人机插秧、整地的测试。
95后操作手杜承隆通过手机软件，操作着不远处水田里的无人驾驶高速插秧机。这是一台在现有高速插秧机上通过安装自动控制硬件、连接卫星定位的无人驾驶插秧机。过去，高速插秧机需要由两三人完成驾驶、摆放秧盘的工作。现在，通过联网操作、输入参数，短短数分钟，一台无人驾驶插秧机就可以插满6排秧苗。
无人驾驶插秧机的另一边，是无人驾驶搅浆整地机。北大荒精准农业农机中心主任孟庆民介绍，无人生产作业的试验早在2007年就开始了。目前，农场联合国内21家智能农机相关科研机构、高校和企业，把最先进的无人化技术在此集中测试。
“无人驾驶插秧机的测试和应用是一个循序渐进的过程。”孟庆民介绍，最初只是让驾驶车完成两点间的直线行进插秧，后来还要让车能够自动实现拐弯、避开田间的障碍物，在反复的测试中，才达到今天的效果。
无人驾驶插秧技术正在攻克自动化问题，接下来还要实现插秧机从出机库到入田间，实现全路径无人化操作。孟庆民理想中的智慧生产，是从春天搅浆整地、夏季插秧管护，到秋季收割，农作物生长的全流程都能实现无人化操作。
除七星农场外，建三江农场计划建设6个全程无人作业示范农场，推广自动化工厂育秧、卫星平地、无人驾驶插秧、智能喷药、无人收获等9个智能化耕作新技术。
“操作难度不大，但需要心细。”杜承隆毕业后就来到农机中心，本来是负责物联网平台的操作控制，没想到，不到3年的时间，自己从展示台走向田间，担任一名无人驾驶插秧机的操作员，这让他觉得自己迈进了高科技领域。
从种地农户到机械维修工，陈凤波感觉现在的新生事物太多，自己得跟着科技走。作为富锦市的农户，过去，他靠着家里的两三垧地维持生计，还要到处借钱。
2013年，他把土地流转给当地农户成立的合作社用来集中种植水稻。自己到合作社工作，负责机械维修，一年收入有七八万元。刚到合作社的第二年，他就自己设计了适合当地用的筛土农具，4米高、1500多公斤重的铁筛子能把开春时地里未化的大块冻土快速过筛。
这几年，陈凤波亲眼看到新型机械如何让农业种植加速，无人机空中扬肥让他开了眼，“农民的本质改变不了，但如果不学习就会被落下。”
孟庆民发现，发展现代化农业的黑土地上，许多农民已经不用再弯腰作业，开始钻研生产管理和技术。从水稻生产人工化、机械化再到无人化，孟庆民感叹，“智慧农业”已经在这片黑土地上生根发芽。他希望，未来中国的“智慧农业”发展会引领世界。
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