機(jī)器人接管麥?zhǔn)?走進(jìn)國內(nèi)首個生態(tài)無人農(nóng)場

科技日報記者 王延斌

朱俊科坐在淄博禾豐種業(yè)生態(tài)無人農(nóng)場指控中心里喝著茶，大廳之外的小麥已經(jīng)成熟。只見他輕點(diǎn)屏幕發(fā)出指令，田間的無人駕駛收割機(jī)按照規(guī)劃路線自動忙活起來……這一幕，描繪出國內(nèi)首家生態(tài)無人農(nóng)場的日常場景。此時在麥田里，無人駕駛拖拉機(jī)、自動小麥?zhǔn)斋@機(jī)、自動播種施肥一體機(jī)、植保無人機(jī)、自動秸稈粉碎滅茬混土還田機(jī)等農(nóng)機(jī)裝備輪番上陣。

朱俊科是淄博禾豐種業(yè)生態(tài)無人農(nóng)場的主人，這塊500畝生態(tài)無人農(nóng)場的技術(shù)打造者則來自歐洲科學(xué)院院士、俄羅斯自然科學(xué)院院士、山東理工大學(xué)蘭玉彬教授團(tuán)隊。

蘭玉彬向科技日報記者表示：“我們用了六年時間打造了以‘生態(tài)化、無人化’為標(biāo)簽的智慧農(nóng)場，破解了‘誰來種地、如何種好地’的問題。”


無人農(nóng)機(jī)秀出“十八般武藝”，一天收割500畝小麥

科技日報記者在現(xiàn)場注意到，農(nóng)場主在指揮中心發(fā)送不同的信號，農(nóng)機(jī)就會按照指令自動整地、自動播種、自動施肥、自動打藥、自動收割。蘭玉彬給記者算了一筆賬：無論小麥還是玉米，前期耕種，中期管理到后期收獲的全程智能化，可減少用工費(fèi)用25%，節(jié)約用水20%，減少農(nóng)藥30%。

二三十種無人化農(nóng)機(jī)在田間不知疲倦地勞動，背后是物聯(lián)網(wǎng)、5G網(wǎng)絡(luò)、大數(shù)據(jù)、云平臺等技術(shù)的支撐。

團(tuán)隊成員、山東理工大學(xué)農(nóng)業(yè)工程與食品科學(xué)學(xué)院教授張彥斐告訴記者，生態(tài)無人農(nóng)場的指揮控制中心和云平臺監(jiān)控系統(tǒng)，充當(dāng)著“大腦”角色，對農(nóng)場進(jìn)行整體調(diào)控，監(jiān)控農(nóng)場內(nèi)作物生長環(huán)境、土壤狀態(tài)以及所有機(jī)具的作業(yè)狀態(tài)，并進(jìn)行智能實時調(diào)控。

“無人農(nóng)機(jī)采用‘北斗GPS系統(tǒng)+姿態(tài)傳感器’實時獲取自身的高精度定位信息，并采用4G/5G網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至云平臺。結(jié)合地理信息系統(tǒng)，操作人員可以在辦公室里對農(nóng)機(jī)進(jìn)行精準(zhǔn)操控，讓一個人管理上千畝田地成為可能。”張彥斐介紹，衛(wèi)星遙感監(jiān)測、無人機(jī)遙感監(jiān)測和地面監(jiān)測采集的農(nóng)情信息上傳到云平臺后，進(jìn)行存儲匯總分析，結(jié)合后臺的農(nóng)資管理數(shù)據(jù)、產(chǎn)量數(shù)據(jù)、植物生長數(shù)據(jù)等，將形成無人農(nóng)場的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大數(shù)據(jù)。這樣就可以科學(xué)指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，判斷何時該播種，何時該施肥，并更加精準(zhǔn)地進(jìn)行灌溉、施肥和用藥，提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量，建立數(shù)據(jù)驅(qū)動的“數(shù)字化農(nóng)場”。

50人跨學(xué)科大團(tuán)隊六年努力，全國單產(chǎn)新紀(jì)錄誕生

記者注意到，在生態(tài)無人農(nóng)場的不同角落，一個個藍(lán)色的小箱子在“堅守崗位”，它們是土壤墑情檢測器，可測量不同深度土壤的濕度、溫度、PH值等信息；此外還有無人值守、超低功耗的智能檢測氣象站，可以實時監(jiān)測農(nóng)田空氣溫度、濕度、降雨量、風(fēng)速等信息。

以澆水為例，山東理工大學(xué)副教授陳玉龍告訴記者，比如在中期，水的管理尤為重要，在無人農(nóng)場的田間設(shè)有多處探頭探測土壤中水的含量，根據(jù)大數(shù)據(jù)測算系統(tǒng)，獲取作物在未來一段時間需水量，再根據(jù)田間的持水量，計算出需要補(bǔ)灌的用水量，完成作物“補(bǔ)水”。

無人農(nóng)機(jī)秀出的“十八般武藝”，集合了山東理工大學(xué)農(nóng)機(jī)、交通、機(jī)械、計算機(jī)、電氣、資環(huán)學(xué)院相關(guān)重點(diǎn)學(xué)科技術(shù)骨干組成50多人的跨學(xué)科大團(tuán)隊。而蘭玉彬長期深耕精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)航空、航空施藥技術(shù)和航空遙感技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用研究，也是國家精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)航空施藥技術(shù)國際聯(lián)合研究中心主任。

早在2018年，江蘇興化就啟動我國首個無人農(nóng)場建設(shè)，而禾豐生態(tài)無人農(nóng)場特別之處在于同生態(tài)農(nóng)業(yè)、綠色循環(huán)農(nóng)業(yè)有機(jī)結(jié)合。

在麥田兩邊，金葉接骨木、矢車菊、蛇床草等植物已經(jīng)成長起來，它們可以涵養(yǎng)天敵，“以蟲治蟲”。同時，農(nóng)場里還采用殺蟲燈、赤眼蜂防治玉米螟等綠色防控手段來減少農(nóng)藥施用，采用水肥一體化噴施系統(tǒng)實現(xiàn)減肥節(jié)水，采用生態(tài)沃土技術(shù)來保護(hù)土壤。同時，生態(tài)無人農(nóng)場還建立了植物生產(chǎn)、動物轉(zhuǎn)換、微生物還原的種養(yǎng)循環(huán)體系，實現(xiàn)能量和物質(zhì)的多層次、立體、良性循環(huán)利用。

“生態(tài)無人農(nóng)場融合了生物防控、綠色植保、無人機(jī)、農(nóng)業(yè)機(jī)器人、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等眾多高新技術(shù)。”蘭玉彬認(rèn)為，對鄉(xiāng)村振興來說，這是必要的一步，而這個領(lǐng)域的競爭才剛剛開始。