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“农业4.0”:贵州试水种地智能化

发布日期:2020-06-15 13:44浏览次数:

农业机械化、水肥一体化、无人机喷施、绿色综合防控……6月11日,在威宁自治县召开的贵州省“农业4.0”(高海拔500亩坝区蔬菜)技术集成及应用示范现场观摩及中期评估会上,展示了农业生产中的许多信息化、自动化、智能化现代科技元素。

改造的直播机,可以大幅提高白萝卜等蔬菜播种速度和质量

通过机械技术与农艺技术实现集成创新,贵州正在打造山地特色现代农业科技示范样板田,研究适合不同地区蔬菜的产业模式,品种、技术、模式不断发展,农民种菜收入不断提高,科技助农、科技兴农、科技扶贫效果显现。   通常认为,“农业1.0”是传统的原始农业,也就是人们常说的“刀耕火种”;“农业2.0”就是机械化设备的应用,代替人畜进行劳作;“农业3.0”就是对农用机械进行电气化改造,并结合部分信息化技术,但自动化程度不是很充分;“农业4.0”则让农业生产步入智能化时代。

 

园区内,大规模种植的轮作西蓝花

威宁“农业4.0”项目是贵州省科技厅于2019年12月立项,由贵州省农科院园艺研究所和贵州省开心农业公司共同牵头的科技重大专项,共有贵州大学在内14家单位参与项目的实施,科研团队希望通过智能化生产的“农业4.0”,为贵州农村产业革命注入高科技力量。  农业“黑科技”亮相   旋耕起垄机、旋耕起垄铺管覆膜机、施肥旋耕起垄铺管覆膜播种机、旋耕起垄覆膜移栽一体机、膜上直播机等农机设备大量运用于田间,减轻务农劳动强度,生产效率大幅提升。

 

用于喷洒作业的大型农用无人机

农机物联网作业信息系统,可以实时监控园区生产区域,记录所有机械使用情况,远程控制水肥药一体化系统对农田进行精准灌溉,并采集数据进行统计分析。  农作物的溯源查询系统,只需要扫描二维码,消费者就能查询到农作物品种、上市时间、生产企业、农药化肥等生产记录、产品认证、企业检测等溯源信息,还能对产品进行评价,保障农产品购买的安全性。  ……   在威宁展示的“农业4.0”生产技术,让人对未来的农业发展产生无限遐想。

 

飞手”可使用遥控器对无人机进行轨迹规划,实现自动飞行,必要时也可手动遥控

在农用大型无人机运用示范展示中,无人机药箱里装有按比例配好的农药和水,飞机每个螺旋桨下方配有2个喷嘴,无人机在飞行过程中形成的下沉风场,可以将液体更好地附着在农作物的叶面上,省药省工,节约成本的同时,可以提高农药使用效率,减少农药残留。  通过“飞手”——无人机操控员使用遥控器可以进行无人机飞行轨迹规划,进行自动飞行,只用在遥控器屏幕上点击“开始”,就能够自动按照规划路线进行作业。对于田间环境比较复杂的农田,也可以人工操控,躲避电线杆、树木等障碍。当电量和药量不够时,无人机能够自动返航。   相比高精度无人机,农用无人机更加耐用。还能根据飞行速度、植物大小,自动控制打开喷嘴的个数、调解风力大小。

 

白菜田间,可利用水肥一体化系统进行精准滴灌

不久前,威宁爆发小菜蛾的虫害,利用无人机,可在农作物叶面的正反面均匀喷洒农药,虫口密度得到有效降低。无人机的规模化应用,使农民从繁重的打药工作中解脱出来,降低喷洒农药作业对人的伤害。在后期追肥,喷洒叶面肥效果也相当明显。  在威宁开展的“农业4.0”项目,通过全程全场机械化、信息化、智能化技术的集成研究及应用示范,为白菜、白萝卜、莲花白的5000亩“三白”蔬菜新品种新技术赋能,并建成贵州省坝区蔬菜生产机械化、自动化、信息化、智能化的“农业4.0” 样板田,打造智慧农业“科技地标”。  开启智能农业新时代   “新时代下如何抓好科技创新支撑产业发展,体现脱贫攻坚中的科技担当,是我们不断进行探索和思考的问题。”贵州省科技厅农业农村处副处长石永宏说,“农业4.0”就是“智慧农场”,最终要实现从育苗、栽培、采收、销售等环节的农业全领域、智能化生产。

 

培育好的新品种作物,可以使用秧苗移栽机进行快速移栽

“农业4.0”旨在于实现农业生产的机械化、自动化、信息化、智能化,全场、全程的机械化操作和智能化控制,不需要大量人力劳动进行生产。基于威宁的气候、土壤、当地老百姓的种植习惯,科研团队希望通过大数据、人工智能等方式,将传统的机械设备进行改造,利用科技手段最大可能提高生产效率,助力当地脱贫攻坚。  打通科技到经济的“最后一公里”,正是利用大量先进设备和技术在农业生产中的应用,使亩产不断提升、成本不断下降。一增一减间,可以使终端消费上的利润得到大幅提高。

 

机械式直播机可以在行走过程中完成播种

石永宏介绍,通过选准蔬菜产业,以项目支持的方式作为科技支撑产业发展的突破口,可以有效减轻农业劳动的艰辛,使劳作时间大幅度降低,生产效率可达传统农业生产的数十倍以上。  从世界范围来看,“农业4.0”仍处于探索阶段。机械化、信息化、智能化设备和技术的引进示范,更多的是从意识上,让人们感受到科技的价值。

 

旋耕起垄覆膜机,可以同时实现农耕、起垄、覆膜等多项工作

这是一种用科技改变传统生产模式的尝试和探索,可对现代农业生产起到助推作用,在形成稳定的价值模式和生产模式后,再进行大规模的复制和推广。未来,贵州“农业4.0”还将探索机器人采收蓝莓、西红柿、辣椒等技术,智能化农业生产将离我们越来越近。  新技术提高生产效益  “这是农艺技术与机械化、自动化、信息化、智能化技术的第一次耦合联姻。”贵州省农业科学院园艺研究所所长孟平红表示,“农业4.0”的这些新设备,还需要在农艺新品种、新技术、新模式、新成果的基础上进行实施应用。

 

 莲花白采收机经过改良,可以适应威宁地区小个头莲花白采收

每年3月至5月,是白菜、莲花白、萝卜、莴笋等喜凉蔬菜的淡季市场缺口期,提早上市可以使农产品获得更高的利润。但提早播种的蔬菜种植风险也很高,按照自然规律,早春栽培的喜凉蔬菜容易在还没有成熟,就先期抽苔、开花,导致种植的蔬菜失去商品价值,菜田“颗粒无收”。  2002年,贵州省农科院在蔬菜专家李桂莲的带领下,开始实施夏秋喜凉蔬菜的科技项目,2015年又开始实施春夏喜凉蔬菜的科技项目,通过不断摸索合适的品种、播种期,以及作物间的轮作方式和茬口衔接技术,最终解决了喜凉蔬菜早春栽培易先期抽苔的难题,达到提早错峰上市的目的。  以“农业4.0”技术打造的“三白蔬菜”现代化高端科技示范样板田,种植的正是经过省农科院多年培育或引进筛选的新品种。

 大棚内正在培育新品种秧苗

“一山有四季、十里不同天。”贵州山多,海拔跨度从100多米到2900多米,这使得贵州没有一个栽培模式能够“包打天下”。对于贵州蔬菜科研工作来说,这也是独有的机遇。孟平红说,利用贵州的“立体气候”优势,在不同地区的不同时段,就能生产不同种类的蔬菜,错峰供应不同市场,这就是贵州蔬菜生产的山地特色。  威宁属于高海拔地区的典型代表,抓住“天然空调”冷凉气候优势,发展春夏错季喜凉蔬菜,可以衔接两季夏秋蔬菜,从而形成一年三季的高效蔬菜栽培模式,这就是“蔬菜321”的高海拔高效种植模式之一。省农科院在不同海拔区域使农民蔬菜种植年亩产值分别达到3万元、2万元、1万元——“蔬菜321”科技示范工程,实现蔬菜产业的转型升级。

 

为防止病虫害,“三白”蔬菜种植过程中,会轮作小葱等作物,对土壤“杀菌消毒”

2017年,“蔬菜321”模式被省政府列入贵州省蔬菜产业助推脱贫攻坚三年行动方案,作为全省蔬菜产业扶贫的主推技术,向全省推广,助农增收成效显著,在全省推广242万亩,惠及农民近20万户,2019年获得省科技进步成果二等奖。