作者:李晨 许天颖 曹强 来源:中国科学报 发布时间:2020/6/5 16:58:58
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无人作业:麦收“铁疙瘩”装上“最强大脑”

 

 北斗导航支持的小麦无人收获机正在收割。南京农大供图

 

江苏大地,麦浪滚滚。6月4日,6台小麦收获机正开足马力、并驾齐驱。仔细一看,其中3台是无人收获机,全程无人驾驶,在后台智慧麦作系统的操作下智能“吞”麦、精确“吐”粒。

当日,“北斗导航支持下的小麦无人收获技术”现场观摩会在江苏省农垦农业发展股份有限公司临海分公司举行。南京农业大学智慧农业研究院(以下简称智慧农业院)专家团队在田间一线指导小麦收割,精准助力夏粮丰收。

由智慧农业院领衔的“北斗导航支持下的智慧麦作技术”,作为2019年农业农村部十大引领性农业技术,主要包括北斗导航支持下的小麦无人播种收获技术、无人机支持下的小麦精确施肥喷药技术,以及物联网支持下小麦智慧灌溉技术。

小麦生产全流程的“最强大脑”

智慧农业院副院长田永超介绍,智慧农业的“最强大脑”注入了小麦生产耕、种、管、收的全流程。

小麦播种时节,基于北斗导航的小麦无人播种施肥一体机,在旋耕灭茬开沟的同时,还可基于栽培处方图实现小麦精确变量播种、施肥等作业,真正将农机、农艺与信息技术相互融合。

小麦收获季节,无人收割机在收割同时,还可进行小麦籽粒产量、蛋白质含量和水分的在线实时检测。

这套瞄准未来的智慧农业技术的“硬核”究竟在哪?

以往判断苗情的老办法是“看天、看地、看庄稼”,依靠田里看、经验断。这种靠一个技术人员下田从点上看苗情的传统办法,时间和空间上都十分局限,往往也会有很大的主观性误差。

而现在智慧农业院所做的事,就是要实现农业信息获取的立体化感知。田永超介绍,所谓农情的“立体化感知”,就是通过集成卫星遥感、无人机、田间物联网传感器等遍布于天上和田间的监测设备,实时监测、传输、获取数据,对苗情生长状况、空气温湿度、土壤养分墒情等技术指标进行采集分析,架设起“天眼地网”,定量、全面、立体化地精确描绘判断作物生长状态。

监测数据来了,种、肥、水、药的施用量怎么确定?过去是“凭经验”、“拍脑袋”,现在则根据当地的气候条件、土壤信息、品种特性,以及生长过程中的长势情况,开具种、肥、水、药的“细方子”。

例如,不同区域的麦田,土壤、密度与长势有差异,就要分别设计播多少种子、施多少化肥、灌溉多少、农药怎么喷,最后生成的就是一张张差异化的栽培方案图、长势分布图、肥水处方图,汇集成数字化处方。

无人收获技术“吞麦吐粒”

有了数字化“处方”,如何实施呢?智慧农业院院长曹卫星教授表示,这就要与农业机械融合,研发智能化农机装备,根据处方和田块的地理位置,精确地投入种、肥、水、药等农艺措施,把“北斗”等高科技“智慧”集成到传统农机中,给田里的“铁疙瘩”装上“最强大脑”。

北斗导航支持下的智慧麦作技术,通过上述立体化信息感知、数字化处方设计、精确化田间作业、智能化农艺实施,有望实现小麦耕、种、管、收全过程的精确化、智慧化管理。

据悉,项目组联合农业农村部南京农业机械化研究所、广州极飞科技有限公司、丰疆智能科技股份有限公司、江苏省农垦集团等多家单位,打通产、学、研、用的推广应用链条,将智能科技与农业场景结合,在江苏、河北两省建设2个高标准智慧麦作示范基地,开展多场次带动作用明显的观摩考察活动。

田永超说,目前,天空地立体化苗情诊断技术、无人机支持下的作物精确机喷药技术、基于物联网的灌溉技术等单项技术趋于成熟,已在全国主要麦作区大规模应用,小麦无人播种收获技术已初具雏形,取得了一系列技术突破,有望在近年内实现广泛应用。

曹卫星介绍,未来将重点突破关键核心技术,利用传统农机装备,加强智能化、精确化的核心技术与部件研发,实现具有自主知识产权的农机系统的提档升级;加大推进技术与成果的集成示范,致力于实现全产业链、全过程的精确作业、无人作业,实现农田信息、农艺处方、农机装备的深度融合;在此基础上,要进一步强化产学研的深度合作,将技术链与创新链、产业链从结合走向融合,打造面向未来农业的技术研发与推广样板。

 
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