➤今年秋收，實現了畝均産量1100斤的預定目標。算上1400斤的小麥平均畝産，老糧農王九利的無人智慧農場實現了打造“噸糧田”的設想

  ➤原來大規模機收作業時，三百多畝糧田，至少需要十台聯合收割機同時“進場”，白天收割，至少五天才能收完。現在，依靠一台無人收割機日夜收割，一天半就能全部收完

  ➤實現糧食生産從勞動密集型向科技密集型轉變，要在北斗導航等新技術、新裝備加持下，進行更深層次和更高領域的“藏糧於技”

  文 |《瞭望》新聞周刊記者 劉彤

  寒露時節人人忙，種麥摘花打豆場。緊張的秋玉米收穫剛剛結束，位於陜西省寶雞市陳倉區慕儀鎮洞坡村的利民無人農場，聚攏了不少前來“取經”的糧食生産合作社、家庭農場負責人和種糧大戶。

  這些專業種糧人一邊現場觀摩冬小麥“無人”播種的過程，一邊盤算着能否“討要”到適合自家糧田的無人種糧技術。

  以農業智能化、自動化、數字化為代表，我國農業生産信息化率超過27%，智慧農業已貫穿到農業發展的各領域各環節。

  從“經驗種糧”到“精細種糧”，陜西省寶雞市陳倉區利民秸稈機械化加工利用專業合作社理事長王九利感觸最深的，是農業觀念的衝擊和思維的轉變。立足小麥、玉米等不同作物種植模式，對自動導航、精準播種和信息感知的無人化作業進行升級開發，開展無人化農場建設，成為農業發展新模式。多位基層農業幹部認為，“這也是保證糧食生産常年穩定的重要探索。”

  “以一當十”降成本

  今年55歲的王九利，是一位與種糧打了一輩子交道的“老糧農”。對多種糧、種好糧有執念。

  “如果將無人技術運用到糧食生産全過程，‘誰來種糧’‘怎麼種糧’之類的‘老大難’問題也就迎刃而解了。”王九利期盼發展無人農業。

  王九利的想法與西北農林科技大學機械與電子工程學院教授、博士生導師陳軍不謀而合。

  2023年２月，在寶雞市農業農村局的牽線搭橋下，依託洞坡村已經成型的高標準農田，王九利在自己耕種的320畝高標準農田上，和陳軍團隊開始了打造無人農場的嘗試。

  今年夏收期間，記者來到利民無人農場，不禁為眼前的景象所震撼：沒有了往年常見的多&&合收割機穿梭往返、機聲轟鳴、麥茬橫飛的作業場景，取而代之的，是一台無人駕駛穀物收割機在田間勻速前行、“安靜”收割、按部就班的生産畫面。

  依託北斗導航系統的精準定位，確定好待作業糧田的範圍，設置好收割機具的前行軌跡、行進速度，憑藉智能控制終端、自動定位技術等高新科技的“指導”，在農場智慧控制中心的精準指揮下，無人作業農機具可以實現筆直、勻速行進。“你看，它的前行、轉彎、掉頭、收割、清倉，一氣呵成。在完成收割的地塊裏，無人駕駛拖拉機配套玉米免耕播種機隨即入地播種玉米。真是‘不誤農時不誤工’啊。”王九利説。

  “無人駕駛播種機在田間勻速運行，避免了土地‘漏播漏種’。播種均勻，小麥、玉米下種後出苗整齊，整片糧田生長‘齊步走’，確保了生産集約化。我們做過測算，由於將每畝土地的每毫、每分都納入了耕作範圍，每播種100畝土地，會有效增加播種面積一畝，産量也水漲船高。”他説。

  與傳統作業方式相比，無人駕駛收割機的應用，還大大提高了作業效率。王九利掐着指頭説：“傳統機收的作業時間一般在白天，一旦遇到‘爛場雨’，農民們只能‘望田興嘆’。無人收割機可以日夜‘連軸轉’收割。原來大規模機收作業時，我這三百多畝糧田，至少需要十台聯合收割機同時‘進場’，五天才能收完。機具作業成本、人工成本高。現在，這些糧田依靠一台無人收割機日夜收割，一天半就能收完。”

  糧食産量和種糧效益穩步提升，生産投入持續下降。王九利説：“智慧農場建設帶來的成效，讓我意識到了‘精細種糧’的必要。現在不是憑藉‘經驗種糧’的時代了，堅定了我打造新時代新農場的決心。”

  技術加持實現“噸糧田”

  剛剛結束的秋收和秋種，王九利嘗到了智慧生産的甜頭。

  “今年6月夏收結束、秋玉米播種時，我們實施無人駕駛拖拉機配套玉米精量免耕進行玉米秋播，嚴格按照農藝要求，畝播量4500粒種子。這茬玉米生長過程中，沒有斷苗、漏苗現象，出苗率良好。今年秋收，實現了畝均産量1100斤的預定目標。算上小麥平均畝産1400斤，今年無人智慧農場實現了打造‘噸糧田’的設想。按照小麥1.2元每斤、玉米0.9元每斤的市場收購價，這320畝田實現了總産值超85萬元，同比至少提升兩成。”

  “有技術加持，只要精心經營、用心生産，農業是有利可圖的。”王九利説。

  作為利民無人農場從“量變”到“質變”的全程參與者，陳軍有着自己的認識：“糧食生産的智慧化，涉及5G網絡、電信號控制、機械操作、導航定位、程序編排等多個專業門類。完成農業生産從機械化向信息化的轉變，無人農機僅是實現智慧農業邁出的第一步。”

  他告訴記者，在實際探索中，他們以物聯網、大數據、人工智能等技術為核心，構建智慧農業基本框架，實現對農業設施與裝備的遠程監測、調控與數據共享。

  “這是北斗衛星定位技術在現代農業領域智能農機裝備研發方面的具體應用。面向小麥、玉米等糧食作物，以種植高質、高效、低成本為目標，結合陜西糧食産區的典型地貌特點，融合農機、農藝種植要求，有針對性地將自動導航、精準播種和信息感知等無人化作業技術進行集成，實現複合播種關鍵生産環節無人化智能作業控制，形成無人化田間作業解決方案。”他説。

  具體來説，陳軍介紹，利民無人農場採用基於北斗衛星的大田作業場景自動定位方法、智能控制終端、全局路徑規劃方法，突破了面向耕、種、管、收全過程的適度規模農機裝備無人化駕駛關鍵技術。

  以收穫環節為例，根據小麥、玉米等不同作物生長的複雜環境和干擾特點，研究了基於北斗衛星、激光雷達和視覺傳感器多源精度、高抗擾性自動避障與安全預警方法與系統；結合洞坡村地處旱垣的實際情況，通過對農機進行智能化改進，實現拖拉機帶動聯合耕整地作業機自主作業、耕地質量智能調控和驅動防滑智能控制。“與人工駕駛拖拉機相比，無人拖拉機播種直線度好，播種更為均勻，為後期管護、收穫奠定了良好基礎，也提高了土地利用率和産出率。”他説。

  寶雞市農業機械化發展中心推廣科科長張建強説，針對適度規模全程機械化作業的需求，陳軍教授團隊長期致力於智能農機裝備研發，結合利民無人農場的氣象條件、土壤環境、作物品種、收穫時間等多源信息，提出了適用於農場的障礙物感知算法，在基於多傳感器信息融合的農機自動導航、避障與安全預警系統等技術模塊的支持下，基於北斗、視覺和雷達等多傳感器信息融合的農機自動導航控制系統不斷成熟，才讓無人駕駛、無人播種、無人收割等成套無人操作在利民農場成為可能。

  西北農林科技大學經濟管理學院教授、博士生導師王徵兵認為，智慧農業技術是“藏糧於技”的新探索。“實現糧食生産從勞動密集型向科技密集型轉變，穩定産量、提高質量，不僅要在育種、耕作等傳統意義的農業種植技術上不斷突破、追求卓越，更要在北斗導航等新技術、新裝備的‘加持’下，實現更深層次和更高領域的‘藏糧於技’。智慧農業在利民無人農場的成功，無疑探索出了一條新路。”王徵兵説。

利民無人農場正在作業的拖拉機（2024 年 6 月 11 日攝）  劉彤攝 / 本刊

  期待“大兵團作戰”

  王九利告訴記者，目前合作社流轉的土地面積超過4.6萬畝，擁有拖拉機、收割機、運糧車、自走式噴霧機、植保無人機等農機具146&（套）。“這些農機具，在4.6萬畝糧田集中深翻、播種、收割、除草、防蟲、運輸的關鍵時刻，數量明顯不夠。但根據測算，無人農場建成後，可實現關鍵生産環節作業智能控制，耕、種、管、收平均效率提高20%以上，農機裝備利用率提高30%以上，綜合經濟效益提高20%以上。一旦這4.6萬畝糧田全部建成無人智慧農場，目前三分之一的農機具就夠用了。”

  王九利坦言，智慧農場前景廣闊，但實現糧田全部“智慧化”仍有相當長的路要走。“智慧農業涵蓋通信、機械、水利、氣象等多個學科，以農機改造、北斗導航等為代表，每1000畝糧田概算投入在756萬元左右，沒有相當的資金投入，完成智慧農場建設難度很大。”

  他説：“目前，農場的農用機具，仍停留在單（&）套與北斗導航系統相連，全部農機具的系統協調，仍有提升空間。從單&（套）農用機具智慧化水平提升、完善，到整茬作物的耕、種、管、收全流程作業的完成，再到全部農用機具‘大兵團作戰’，智慧農場還有相當長的路要走。但穩定的單産和不斷提升的品質，讓我們對智慧農場的前景相當樂觀。”

  陜西是農業大省，也是現代農業科技和對外開放的優勢區，有着廣闊的無人智慧農場推廣潛力與空間。陳軍介紹説：“在關中，近年來土地流轉出現了規模化種植，為無人智慧農場的建設提供了有利條件。我們針對陜西矮化密植果園開發了蘋果採摘自動化機械臂。隨着人工智能的不斷進步，以前識別一個蘋果需要幾秒甚至十幾秒，如今這個時間幾乎可以忽略，為下一步規模化應用奠定了基礎。在陜南，我們進行了自動採茶機的研究與開發。”

  王九利説，他們合作社的農機具已經全部實現了國産，但國內各個農機具生産廠家在各自生産的農機具的參數設置、配套銜接等方面，並不統一，其根本原因是目前業內沒有智慧農場建設的統一標準。“制定標準，開發出更多可複製、可推廣的智能農機裝備解決方案，是我們一線種糧人的期盼。”他説。□