藏糧於技 中國農業科技創新成果不斷取得突破
農(nong) 業(ye) 科技創新成果不斷取得突破 整體(ti) 技術水平跨入世界第一方陣
藏糧於(yu) 技
初夏五月,正是“輕風搖細麥,淺水出新秧”的好時節,長城內(nei) 外、大江南北,農(nong) 業(ye) 生產(chan) 呈現出一派繁忙景象。強國必先強農(nong) ,強農(nong) 方能強國。農(nong) 業(ye) 強國是社會(hui) 主義(yi) 現代化強國的根基,建設農(nong) 業(ye) 強國,離不開科技這個(ge) 重要支撐。5月5日召開的二十屆中央財經委員會(hui) 第一次會(hui) 議強調:“要更加重視藏糧於(yu) 技,突破耕地等自然條件對農(nong) 業(ye) 生產(chan) 的限製。”最新數據顯示,近年來,我國農(nong) 業(ye) 科技創新成果不斷取得突破。農(nong) 業(ye) 科技整體(ti) 水平已從(cong) 世界第二方陣跨入第一方陣,各主要糧食作物耕種收綜合機械化率均超過80%。
數字農(nong) 業(ye) 改變傳(chuan) 統農(nong) 耕模式而且更加高效低碳
立夏後的江南,風暖晝長。在地處“浙北糧倉(cang) ”浙江省嘉善縣的西塘鎮祥符蕩畔,由浙農(nong) 集團和阿裏雲(yun) 聯合打造的長三角地區首個(ge) 低碳智慧示範田,400畝(mu) 的小麥正值灌漿期。
5月9日一上班,阿裏雲(yun) 計算有限公司項目經理殷錚便打開“祥符蕩稻田數字孿生平台”,點擊查看5公裏之外的小麥蟲害情況。屏幕上顯示著氣象實況、農(nong) 事統計、告警預警、生長記錄等具體(ti) 信息。
祥符蕩稻田數字孿生平台,以稻田地理信息係統三維場景為(wei) 基礎,通過軟硬一體(ti) 和人工智能服務,將農(nong) 場、作物、環境、種植等信息進行全麵的感知互聯和數字孿生,沉澱生產(chan) 經營數據,同時通過數字化模型精準管控監控、灌排係統等智能化硬件設備,實現稻田遠程監控和操作。
“進入平台界麵後,在各個(ge) 設備的標識中,選擇設置在田塊四周的田埂上的農(nong) 業(ye) 害蟲智能測報燈,點擊即可查看根據前沿圖像識別處理技術分析捕捉到的蟲害情況。通過知識圖譜技術,平台對蟲害的特征進行確認提取,並對蟲害進行測報和智慧診斷。我們(men) 隨即根據診斷結果,比照蟲害的類型,對症下藥,在保證小麥產(chan) 量的前提下從(cong) 源頭減少施入田地的農(nong) 藥總量。”殷錚介紹說。
智慧不止於(yu) 此。為(wei) 減少小麥、水稻等糧食作物種植中的能源消耗及化肥、農(nong) 藥用量,這塊農(nong) 田“裝備”了包括氣體(ti) 排放在線監測站、土壤墒情站、多參數專(zhuan) 業(ye) 氣象站、排水閘、進水閥、水位儀(yi) 等在內(nei) 的約150套設備,每套設備都與(yu) 平台相連,隻要在手機或者電腦上動動手指,就可以實現多個(ge) 場景的智能控製。
農(nong) 場的無人機通過光譜識別采集的低碳作業(ye) 數據,在每塊田塊上都會(hui) 有詳細的各類分析數據,通過光譜分析可以實現糧食生長差異化數據采集,依托變量施肥數字模型,指導進行最小6平方米區塊精準施肥。同時根據大數據作業(ye) 指令,無人機可以通過北鬥導航和數字模型,進行自動巡航、精準施肥。
“我們(men) 的設備可以實時觀測農(nong) 田小氣候,提供溫濕度、降水、水質、溫室氣體(ti) 排放等數據的觀測,這些數據都會(hui) 匯集到平台裏。”阿裏雲(yun) 工程師史同鑫介紹,平台還集成了水、氣、土三個(ge) 在線自動檢測體(ti) 係,由“雲(yun) ·數字化”係統來指導小麥、水稻等糧食種植工作。
按照農(nong) 時節點,再過一個(ge) 多月,這片農(nong) 田將種上水稻,水稻的灌溉怎麽(me) 利用平台實現呢?“我們(men) 通過構建水稻生育和灌溉同步的模型,研發了基於(yu) 水稻長勢和土壤液位的雙向傳(chuan) 感器,還構建了基於(yu) 神經網絡的水稻生長模型。”中國水稻研究所稻作研究與(yu) 發展中心副主任王丹英說,稻田數字孿生平台可以精準“調動”每一塊水稻田,查看它的水位線狀況並進行精準灌排。
以前,400畝(mu) 稻田的灌溉至少需要四名男工人工巡田、手動操作防水,現在隻需要根據水稻生長階段設置好相應的水位線標準,平台就可以發出指令,自動調整每塊田的進出水。目前,智慧示範田的畝(mu) 均用水量已從(cong) 原先的400方左右降至230~240方。
“我們(men) 以糧食生長、精準灌排等模型為(wei) 大腦,探水探氣探土等設備為(wei) 千裏眼,依靠北鬥導航技術的厘米級高精準定位為(wei) 順風耳,電動閥、自動閘、無人農(nong) 機等作業(ye) 係統為(wei) 機械手,真正做到‘數字種田’。”殷錚自豪地說道。
數字化技術不僅(jin) 改變了傳(chuan) 統種植模式,也帶來了實實在在的收益。示範田項目實施後,已建設核心農(nong) 田400畝(mu) ,輻射農(nong) 田4000餘(yu) 畝(mu) ,平均每畝(mu) 可增收130元左右,全年增收40餘(yu) 萬(wan) 元。
有了“金種子”農(nong) 民不僅(jin) 少花錢還能多打糧
5月9日,河南省浚縣金種子經銷門市部內(nei) 站滿了來谘詢購買(mai) 種子的種植戶。善堂鎮陳村村民孫國全經過認真了解,選購了一種名為(wei) “豫花37號”的高油酸花生。“去年我把家裏的地承包給別人種高油酸花生,說是不僅(jin) 出苗快、抗病性強、產(chan) 量高,而且收購價(jia) 也比市場高,算下來,每畝(mu) 能增收600多元,效益不錯。今年我幹脆把地收回來,打算自己種這個(ge) 品種。”
河南是花生種植第一大省,浚縣善堂鎮地處豫北黃河故道,有著悠久的花生種植曆史。2023年中央一號文件提出,要深入推進大豆和油料產(chan) 能提升工程。為(wei) 了提高花生的質量和產(chan) 量,善堂鎮結合當地生態特點,利用分子標記技術培育出一種名為(wei) “豫花37號”的高油酸花生新品種,這種花生油酸含量高達79.2%~79.5%,符合出口要求。短短幾年,以“豫花37號”為(wei) 代表的高油酸花生就在浚縣實現了大麵積推廣,一個(ge) 個(ge) 高油酸花生綠色高質高效示範基地建了起來,並配套全苗培育、合理密植、平衡施肥等技術,推動花生生產(chan) 走向高質高效。
都說種子是農(nong) 業(ye) 的芯片,好種產(chan) 好糧,優(you) 良的種子是農(nong) 作物高產(chan) 的關(guan) 鍵。不僅(jin) 僅(jin) 是花生,鶴壁市作為(wei) 河南省的產(chan) 糧大市,近年來以良種選育為(wei) 重點,培育了一批主要糧食作物和油料作物良種。5月4日,河南省農(nong) 業(ye) 農(nong) 村廳在全省公開推介主導玉米品種11個(ge) ,其中就有鶴壁市農(nong) 科院選育出的2個(ge) 玉米品種“永優(you) 1573”和“浚單1618”。
鶴壁市農(nong) 科院副院長、副研究員王小星告訴記者,“浚單1618”是由市農(nong) 科院綠色高效玉米研究組曆時七年培育出的優(you) 良品種,技術人員在田間和實驗室裏埋頭苦幹,先後攻克了黃淮海玉米脫水速率慢、成熟期晚等一係列難題,未來市場前景看好。
農(nong) 作物育種就是一門精細活,別看鶴壁市農(nong) 科院近十年來培育成功的良種有數十種之多,但實際上,每一次成功背後,都有著上百次、上千次的失敗。“選育種子最考驗人的耐性,因為(wei) 一個(ge) 優(you) 良品種的培育過程中,有99%的情況都是失敗的。”王小星說,“但失敗也是有價(jia) 值的,我們(men) 通過失敗過程中反饋的信息來鑒定出哪個(ge) 品種的親(qin) 本和性狀比較好,再把這些好的性狀都聚合在一起,優(you) 中選優(you) ,進行下一輪的改進調整。”
據介紹,為(wei) 了增加成功概率,鶴壁市農(nong) 科院努力通過技術手段對整個(ge) 過程進行提升改良,通過信息化、數字化的技術手段提升各項環節的精準度。“比如,雖然種子從(cong) 外觀上看差別不大,但不同種類、不同組合的基因信息卻不一樣,所以我們(men) 在選育過程中,需要對每一種育種材料和組合加貼標簽。過去,這些標簽都靠工作人員手動更新,很容易出錯。現在我們(men) 都改為(wei) 計算機係統出具二維碼,這相當於(yu) 給每一袋種子加蓋了一個(ge) 身份證,隻要掃一下二維碼,這個(ge) 種子從(cong) 田間收獲到在實驗室中經過哪些環節都一清二楚。”王小星表示,近年來,國家對選種育種工作十分重視,越來越多的“金種子”出現,讓種田農(nong) 民能花錢少還能多打糧。“現在良種技術的發展,讓種子對生產(chan) 的貢獻越來越大了。就拿河南省主要糧食作物玉米來說,十年前,畝(mu) 產(chan) 達到800公斤就屬於(yu) 很高的產(chan) 量了,超過1000公斤的紀錄極其少見。但現在一畝(mu) 地產(chan) 七八百公斤玉米很常見,1000公斤的產(chan) 量也明顯增多,而且產(chan) 量有逐年提高的趨勢。”
智能農(nong) 機設備打造無人“稻田工廠”
農(nong) 忙時節,湖南省長沙市望城區高塘峪街道新陽村無人農(nong) 場的水稻田內(nei) 卻看不到農(nong) 民的身影,取而代之的是一台台現代化的農(nong) 機在田間忙碌。農(nong) 場負責人肖定自豪地介紹:“這裏是我們(men) 於(yu) 2021年創建的全國首個(ge) 全程無人操作的機械化雙季稻無人農(nong) 場示範園。靠著現代化的農(nong) 機設備和背後的北鬥定位以及計算機管理係統,農(nong) 場耕、種、管、收環節實現了機械化,作物生產(chan) 過程實現了實時全監控和智能決(jue) 策精準作業(ye) 。”
無人駕駛旋耕機、無人駕駛拖拉機、無人駕駛收獲機、無人駕駛噴霧機……在無人農(nong) 場示範園內(nei) ,各式各樣的高科技裝備分工明確,盡顯科技範兒(er) :北鬥旋耕機負責翻耕,可以按照設計路線自己前行,走得精準筆直;插秧機、拋秧機、撒播飛機負責種的環節,作業(ye) 既精準又高效;無人駕駛噴霧機和直升機負責施藥和施肥,視頻監測設備有著“火眼金睛”,苗情、蟲情、地情等全都盡在掌握之中;到了收獲的季節,無人駕駛收割機與(yu) 無人駕駛運糧車攜手合作,自動裝卸,一天下來能收割60多畝(mu) 稻田。
作為(wei) 新一代農(nong) 人,80後的肖定有著一個(ge) “稻田工廠”的夢想,在“稻田工廠”裏,農(nong) 民隻要坐在家裏就可以種地、管地,田裏不僅(jin) 有各種機械化設備,還要有智能化係統。如今,隨著無人農(nong) 場示範園的一步步建設,肖定的“稻田工廠”夢也在逐步變為(wei) 現實。據肖定介紹,無人農(nong) 場包括高標準農(nong) 田、智能農(nong) 機、智能灌溉、農(nong) 情精準監測係統等四大塊建設內(nei) 容,稻田內(nei) 采用的是袁隆平院士團隊的水稻良種,選用了知名農(nong) 機生產(chan) 企業(ye) 的先進農(nong) 機裝備。通過綜合運用各項技術,農(nong) 場實現了節約灌溉用水20%以上,節約肥料投入30%,減少農(nong) 藥投入30%,減少田間用工70%以上,核心示範區增產(chan) 10%以上,整體(ti) 效益提高20%以上。
“過去一個(ge) 人牽著一頭牛一天最多能犁二畝(mu) 地,耕種200畝(mu) 的水稻田,至少需要20個(ge) 人,現在隻要2到3個(ge) 人就夠了。”肖定說,無人農(nong) 場追求的不僅(jin) 僅(jin) 是數量上的更多,更重要的還有種植方式的更加綠色化。以往,南方水稻種植在施肥環節大多為(wei) 人工拋撒施肥,化肥隻能停留在地表,不僅(jin) 利用率低而且容易流失,進而汙染環境。這種汙染是農(nong) 業(ye) 麵源汙染的主要誘因之一。而如今,在無人農(nong) 場,無人機等設備可以進行精準施肥,減少了不少化肥的浪費和汙染。此外,無人農(nong) 場還建設了智能灌溉係統,實行排灌分離和智能管控。係統能夠基於(yu) 氣象等條件,結合作物的生長期規律進行精細化灌溉,減少輸水損失,進一步提高了水資源的利用率。
2020年,肖定作為(wei) 種糧大戶代表參加了習(xi) 近平總書(shu) 記在長沙主持召開的基層代表座談會(hui) 。幾年過去了,帶著習(xi) 近平總書(shu) 記的囑托,肖定繼續在綠色的稻田裏為(wei) 自己的夢想奮鬥。
如今,無人農(nong) 場的稻苗長勢良好,株高比去年同期明顯增高,綠油油的禾苗預示著新一輪的豐(feng) 收。(本報記者 王雅婧 來源:中國紀檢監察報 )
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