“碼”上種田 “智”取豐收

“這是一套數(shù)字孿生農(nóng)場(chǎng)場(chǎng)景，大家用手機(jī)一掃碼，就能進(jìn)入我們的元宇宙空間，眼前這個(gè)田塊的基礎(chǔ)農(nóng)情數(shù)據(jù)，能實(shí)時(shí)疊加在真實(shí)場(chǎng)景之上。”10月底，在江蘇省淮安市洪澤區(qū)舉辦的智慧稻作技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)觀摩會(huì)上，由朱艷教授領(lǐng)銜的南京農(nóng)業(yè)大學(xué)智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)的專(zhuān)家介紹。貫通田間管理全過(guò)程的實(shí)時(shí)感知、定量決策、智能控制、精確作業(yè)技術(shù)，谷物精量播種機(jī)、無(wú)人機(jī)機(jī)場(chǎng)、衛(wèi)星平地機(jī)等裝備，于豐收稻田之上、在參觀者眼前直觀呈現(xiàn)。

如何實(shí)現(xiàn)田塊信息的實(shí)時(shí)感知？智能化決策的精確之“源”在哪兒？如何定量設(shè)計(jì)作物的種肥水藥處方？處方圖生成之后如何銜接智能控制、精確作業(yè)？團(tuán)隊(duì)教授劉小軍、教授江沖亞，工學(xué)院教授鄭恩來(lái)分別作了詳細(xì)介紹，并現(xiàn)場(chǎng)展示了水稻無(wú)人機(jī)智慧施肥技術(shù)、水稻智能測(cè)產(chǎn)收獲機(jī)、快照式多光譜成像型長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、谷物精量播種機(jī)等多款軟硬件產(chǎn)品在田間的實(shí)際應(yīng)用和作業(yè)情況。

“我們會(huì)給每個(gè)田塊上個(gè)‘戶口本’?！睋?jù)劉小軍介紹，以農(nóng)田地塊信息一張圖為基礎(chǔ)，團(tuán)隊(duì)基于GIS構(gòu)建數(shù)字農(nóng)田基礎(chǔ)底座，也就是一個(gè)形象化的“戶口本”，每個(gè)田塊都有屬于自己的、包含了基礎(chǔ)田間性狀的身份標(biāo)識(shí)，實(shí)現(xiàn)“一地一碼”。

集成了數(shù)字稻田技術(shù)、稻情遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)以及種肥水藥智能決策技術(shù)等多項(xiàng)核心技術(shù)的智慧稻作技術(shù)體系，有效融合了田間作物產(chǎn)量的空間分布圖和數(shù)字農(nóng)田底座，通過(guò)監(jiān)測(cè)診斷儀診斷田塊、無(wú)人機(jī)傳感園區(qū)、衛(wèi)星遙感監(jiān)控區(qū)域，同步實(shí)現(xiàn)水稻長(zhǎng)勢(shì)無(wú)損監(jiān)測(cè)與農(nóng)作處方的數(shù)字化設(shè)計(jì)。

“今年水稻生長(zhǎng)季氣候多變，前期的持續(xù)高溫和成熟期的連陰雨天氣，給傳統(tǒng)農(nóng)作生產(chǎn)模式帶來(lái)了嚴(yán)峻考驗(yàn)，我們這套技術(shù)面向復(fù)雜多變的氣候條件彰顯出明顯優(yōu)勢(shì)?！眲⑿≤娬J(rèn)為，依托水稻無(wú)人機(jī)智慧施肥技術(shù)，能夠有效捕捉田塊間以及田塊內(nèi)部的苗情和病蟲(chóng)情差異，從而生成精確的肥藥調(diào)控決策方案，并助力農(nóng)戶預(yù)測(cè)評(píng)估生產(chǎn)力，以最小投入實(shí)現(xiàn)最大化收益。

“這套技術(shù)已經(jīng)用了3年多，不僅水稻長(zhǎng)得好，而且實(shí)現(xiàn)了不同田間之間的長(zhǎng)勢(shì)均衡?！焙闈蓞^(qū)岔河鎮(zhèn)小新圩家庭農(nóng)場(chǎng)負(fù)責(zé)人胡登春相告，智慧大腦管理下的農(nóng)田，能夠精準(zhǔn)提示肥藥用量，并且“處方圖”直接銜接“作戰(zhàn)圖”，系統(tǒng)生成處方之后，可以直接推送給植保無(wú)人機(jī)和田間智能農(nóng)機(jī)裝備，進(jìn)而根據(jù)處方地圖上的指令進(jìn)行精確作業(yè)。根據(jù)今年的長(zhǎng)勢(shì)，肥料用量減少約15%，每畝地預(yù)計(jì)增產(chǎn)50斤左右。

近年來(lái)團(tuán)隊(duì)還在裝備的銜接性、續(xù)航能力、自主研發(fā)和國(guó)產(chǎn)替代上下足功夫。團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的基于消費(fèi)級(jí)相機(jī)的農(nóng)田物聯(lián)網(wǎng)及無(wú)人機(jī)作業(yè)技術(shù)系統(tǒng)，成為技術(shù)落地的重要載體。團(tuán)隊(duì)自主開(kāi)發(fā)的無(wú)人機(jī)智慧技術(shù)系統(tǒng)可以接管無(wú)人機(jī)自帶的飛控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)一鍵起降、影像拼接、長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)、處方生成與推送等功能。

現(xiàn)場(chǎng)觀摩會(huì)上，無(wú)人機(jī)機(jī)場(chǎng)、衛(wèi)星平地機(jī)、谷物精量播種機(jī)等裝備亮相。其中，置于田埂上的微型無(wú)人機(jī)機(jī)場(chǎng)可以提供無(wú)人機(jī)的充電續(xù)航以及持續(xù)跟蹤監(jiān)測(cè)服務(wù)，實(shí)現(xiàn)了田埂上無(wú)縫續(xù)航。衛(wèi)星平地機(jī)則主要應(yīng)用于高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)的土地平整，用激光平地能使得區(qū)域田塊平整度達(dá)到厘米級(jí)，做到一次平整、多年管用。谷物精量播種機(jī)是一款集秸稈全量還田、種床高質(zhì)整備、高速精量播種、精準(zhǔn)變量施肥、仿形浮動(dòng)鎮(zhèn)壓于一體的智能化農(nóng)機(jī)裝備，可讓每一粒種子播到合適的位置。

全國(guó)政協(xié)教科衛(wèi)體委員會(huì)副主任、民盟中央副主席、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)智慧農(nóng)業(yè)研究院名譽(yù)院長(zhǎng)曹衛(wèi)星表示，智慧稻作技術(shù)從“點(diǎn)上示范”向“面上推廣”跨越，要在3個(gè)方面持續(xù)發(fā)力。一是進(jìn)一步完善智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)體系，立足數(shù)字農(nóng)田、立體監(jiān)測(cè)、智能處方、變量作業(yè)、智慧服務(wù)5大板塊，兼顧技術(shù)的先進(jìn)性和實(shí)用性，加強(qiáng)集成開(kāi)發(fā)，形成智慧農(nóng)業(yè)的整體方案。二是進(jìn)一步擴(kuò)大示范應(yīng)用，圍繞管理平臺(tái)、智慧農(nóng)場(chǎng)建設(shè)、新型農(nóng)民、協(xié)作網(wǎng)絡(luò)4大抓手，從試驗(yàn)區(qū)、示范區(qū)到輻射區(qū)，提升同行認(rèn)可度和社會(huì)美譽(yù)度，產(chǎn)生更好的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。三是進(jìn)一步加強(qiáng)部門(mén)協(xié)同，通過(guò)多學(xué)科多領(lǐng)域的交叉、多部門(mén)的協(xié)同，重點(diǎn)推進(jìn)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田、農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施、5G網(wǎng)絡(luò)基站和技術(shù)服務(wù)組織化等方面的建設(shè)。

近年來(lái)，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)在國(guó)家及省部級(jí)多項(xiàng)項(xiàng)目的支持下，重點(diǎn)圍繞水稻栽插、施肥、噴藥、灌溉、收獲等環(huán)節(jié)的精確化和智能化管理，集成構(gòu)建智慧稻作技術(shù)，目前已經(jīng)在江蘇、安徽、上海、江西等地應(yīng)用推廣，表現(xiàn)出明顯的增產(chǎn)、節(jié)本、提質(zhì)、增效等優(yōu)勢(shì)，提升了當(dāng)?shù)厮旧a(chǎn)管理的定量化和數(shù)字化水平。（李麗穎）