“一個(gè)年輕人坐在地邊吃冰淇淋，所有的農(nóng)機(jī)在田里自動(dòng)作業(yè)。如果看的更仔細(xì)一點(diǎn)兒，會(huì)發(fā)現(xiàn)所有的農(nóng)機(jī)都沒有駕駛室，都是無人駕駛的，這就是明天的農(nóng)業(yè)”，在12月16日舉行的“智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新院士論壇”上，中國工程院院士、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)教授羅錫文表示，智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展，將大幅提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力，資源利用率等。而無人農(nóng)場，即是未來智慧農(nóng)業(yè)實(shí)現(xiàn)的途徑之一。

智慧農(nóng)業(yè)會(huì)大幅提高生產(chǎn)力

隨著農(nóng)業(yè)科技的發(fā)展，數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用，智慧農(nóng)業(yè)越來越成為農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要趨勢之一，也成為當(dāng)前農(nóng)業(yè)科技領(lǐng)域中研究的熱點(diǎn)。

智慧農(nóng)業(yè)為何成為熱點(diǎn)？羅錫文介紹，智慧農(nóng)業(yè)首先可以提高勞動(dòng)生產(chǎn)力，在過去依靠人力畜力的時(shí)代，一個(gè)人一頭牛，一天犁兩畝地，而現(xiàn)在，一臺(tái)無人駕駛旋耕機(jī)，一個(gè)小時(shí)能耕20畝地。人工插秧，一個(gè)人一天插一畝地，而一臺(tái)無人駕駛插秧機(jī)，一個(gè)小時(shí)能插5畝地。人工撒播水稻，一個(gè)人一天最多只能播6畝水田，而無人駕駛的水直播機(jī)，一個(gè)小時(shí)就能播5畝地或者更多。人工噴霧，一個(gè)人一天最多只能噴3畝地，而無人機(jī)噴霧一個(gè)小時(shí)就能噴200畝地。人工收獲，1人1天最多只能收半畝地，而一臺(tái)無人駕駛收獲機(jī)，一個(gè)小時(shí)能收5-6畝地。同時(shí)，智慧農(nóng)業(yè)還可以提高土地產(chǎn)出率，羅錫文說，“采用基于北斗的精準(zhǔn)導(dǎo)航技術(shù)，農(nóng)機(jī)直線行駛中，橫向誤差小于2.5cm，這可以提高土地利用率0.5-1.0%。”

同時(shí)，智慧農(nóng)業(yè)還可以提高資源利用率，羅錫文算了一筆賬，“以農(nóng)田精準(zhǔn)平整技術(shù)為例，采用農(nóng)田精準(zhǔn)平整技術(shù)后，能節(jié)水20-30%，能節(jié)肥5-10%，能增產(chǎn)5-10%，比傳統(tǒng)平地方法提高效率30%。”

無人農(nóng)場的五大功能

智慧農(nóng)業(yè)如何落地，羅錫文認(rèn)為，無人農(nóng)場是智慧農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)方式，也是實(shí)現(xiàn)智慧農(nóng)業(yè)的途徑之一。

“無人農(nóng)場有五個(gè)功能，第一，耕種管收生產(chǎn)環(huán)節(jié)全覆蓋，第二，機(jī)庫田間轉(zhuǎn)移作業(yè)全自動(dòng)，第三，自動(dòng)避障異況停車保安，第四，作物生產(chǎn)過程實(shí)時(shí)全監(jiān)控，第五，智能決策精準(zhǔn)作業(yè)全無人。”羅錫文說，“無人農(nóng)場的關(guān)鍵技術(shù)包括數(shù)字化感知、智能化決策、精準(zhǔn)化作業(yè)和智慧化管理。”

數(shù)字化感知是獲取信息的重要途徑，羅錫文介紹，“以植物生產(chǎn)為例，數(shù)字化感知的內(nèi)容包括土壤信息與耕作阻力、養(yǎng)分、水分，作物的長勢信息和作物病蟲草害的信息。”

而獲取信息的方式，則通過衛(wèi)星、無人機(jī)、地面監(jiān)測設(shè)備實(shí)現(xiàn)，三者協(xié)同，既可以獲取不同類型的信息，也可以獲取同一類型不同側(cè)重的信息。

羅錫文介紹，“根據(jù)不同的場景，我們采用不同的技術(shù)。比如想知道廣東省全省的水稻種植面積，那么建議通過衛(wèi)星圖片來判斷。如果我們想知道某一個(gè)農(nóng)場的水稻長勢信息，我們就可以用無人機(jī)拍攝的圖像來分析。如果我們想知道某一塊地里面的水稻病蟲害的情況，我們就要用地面儀器來測定。”

豐富而全面的信息，精度和廣度都遠(yuǎn)超過去人工測量的效果，這些信息可以為未來的農(nóng)田決策、作業(yè)提供更好的支撐。

無人農(nóng)場中能做到哪些事

在無人農(nóng)場中，我們可以實(shí)現(xiàn)哪些“未來場景”？羅錫文表示，從決策開始，到精準(zhǔn)作業(yè)、定點(diǎn)作業(yè)、智慧管理，無人農(nóng)場可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)全鏈條的數(shù)字化、無人化、智慧化。

在決策階段，根據(jù)地形地貌、田塊大小和灌溉條件等，可以智能決策土地的整治方案。在土地整治階段，根據(jù)土壤質(zhì)地和耕整習(xí)慣等，智能決策耕整方案。在種植選擇階段，根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂蚝头N植習(xí)慣等，智能決策種植方案。在播種階段，根據(jù)當(dāng)?shù)氐姆N植氣候和種植方案，智能決策播種方案，包括播種時(shí)間、行距、穴距和播種量。在管理階段，根據(jù)作物的長勢和病蟲草害情況，智能決策田間的管理方案，包括灌排、施肥、打藥等等。在收獲階段，根據(jù)作物的長勢和當(dāng)?shù)氐臍庀螅悄軟Q策收獲方案，包括什么時(shí)候收，以什么樣的方式來收。

這些場景，其實(shí)已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)。羅錫文介紹，“比如一種無人駕駛的水稻精良播種機(jī)，它將稻種精準(zhǔn)地播放，2粒、2粒或者3粒、3粒，而且可以同步開溝起壟。再如中國農(nóng)機(jī)院研究成功的一種大型智能化變量噴藥機(jī)，它能夠自動(dòng)識(shí)別雜草，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)配藥。”

類似的案例還有很多，一套主從導(dǎo)航水稻收割機(jī)系統(tǒng)，主要由一臺(tái)紅色的收割機(jī)和一臺(tái)藍(lán)色的運(yùn)糧車組成，兩臺(tái)車中間的橫向位置誤差不超過5厘米，縱向位置誤差不超過10厘米，使得收割機(jī)中的谷子，可以準(zhǔn)確地卸在運(yùn)糧車上。

豐富多樣的自動(dòng)化機(jī)械進(jìn)行精準(zhǔn)作業(yè)，而管理者則可以實(shí)現(xiàn)智慧化管理，“不用下地，在辦公室就可以監(jiān)控工作效率、作業(yè)情況。因?yàn)槊恳慌_(tái)農(nóng)機(jī)上面都裝著傳感器，裝著衛(wèi)星天線，可以遠(yuǎn)程監(jiān)控和調(diào)度。”

無人農(nóng)場的實(shí)踐故事

2020年，華南農(nóng)業(yè)大學(xué)創(chuàng)建了首個(gè)水稻無人農(nóng)場，羅錫文介紹，從最開始的整地，到最后的收獲，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了全程智慧化、無人化。

無人駕駛的旋耕機(jī)，完成了最初的整地工作，監(jiān)測的數(shù)據(jù)顯示，14畝地，38分鐘完成整地作業(yè)，誤差不超過2.5厘米。羅錫文說，“和人工相比，又快又好。而且，在最后一行的時(shí)候，它知道今天的任務(wù)完成了，自動(dòng)沿著我們給它設(shè)定的路線，開回到機(jī)庫里。”

播種環(huán)節(jié)，無人播種機(jī)實(shí)現(xiàn)了水稻直播，羅錫文介紹，“一般水稻直播，采用的是旱直播方式，將稻種播在干土上，然后再澆水。無人播種機(jī)到第一個(gè)點(diǎn)，開始播種，一個(gè)小時(shí)可以播種20畝，播完之后自動(dòng)回到機(jī)庫。”

相比整地和播種，田間管理更加復(fù)雜，也需要更多的機(jī)械，“田間管理包括水肥藥的管理，有兩種作業(yè)方式，天上和地下。天上是采用無人機(jī)。無人機(jī)作業(yè)有一個(gè)特點(diǎn)，如果一個(gè)地方長得不好，它可以多施點(diǎn)肥，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)噴施。在地面上采用水田噴霧機(jī)，它也是自動(dòng)從機(jī)庫里面開出來，噴霧機(jī)幅寬12米，作業(yè)效率非常高，它的霧化效果特別好。對(duì)于根部和下部發(fā)生的問題防治效果特別好。”羅錫文說。

在最后的收獲環(huán)節(jié)，兩臺(tái)機(jī)械同時(shí)作業(yè)，羅錫文介紹，“收割機(jī)在田中收的時(shí)候，運(yùn)糧車在旁邊等著，等收割機(jī)的糧倉快滿了，發(fā)一個(gè)信號(hào)過來，運(yùn)糧車自動(dòng)走過去開始卸糧。然后它開到田邊，把糧食卸到卡車上，再由卡車運(yùn)到糧倉去。這種模式我們稱為等待卸糧模式。”

無人農(nóng)場效率如何？羅錫文介紹，2021年，華南農(nóng)業(yè)大學(xué)在廣東的實(shí)踐中，早稻畝產(chǎn)達(dá)到662.29公斤，而當(dāng)?shù)仄骄€產(chǎn)為500公斤左右。

來源：新京報(bào)