應(yīng)用蔬菜規(guī)模化生產(chǎn)人機(jī)智能協(xié)作技術(shù)采收露天甘藍(lán)。

在一片露地甘藍(lán)地里，收獲機(jī)和裝卸車齊頭并進(jìn)，伴隨著隆聲陣陣，一顆顆露地甘藍(lán)被收獲機(jī)卷起，順著傳送帶的軌道次第落入裝卸車內(nèi)。走近一看，收獲機(jī)駕駛艙內(nèi)竟然空無一人。這一充滿“科技感”的一幕發(fā)生在位于北京小湯山的國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技示范展示基地里，正在展示的是蔬菜規(guī)?；a(chǎn)人機(jī)智能協(xié)作技術(shù)收獲環(huán)節(jié)。

蔬菜規(guī)模化生產(chǎn)人機(jī)智能協(xié)作技術(shù)是2020年農(nóng)業(yè)農(nóng)村部10大引領(lǐng)性技術(shù)之一，由全國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心、北京農(nóng)業(yè)信息技術(shù)研究中心牽頭。此項技術(shù)以現(xiàn)代化農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合、人類經(jīng)驗與機(jī)器智能協(xié)作為主線，以智能化管理技術(shù)為支撐，通過天空地立體化監(jiān)測傳感網(wǎng)絡(luò)、農(nóng)業(yè)大腦和智能作業(yè)集群研發(fā)，針對不同品種、不同生產(chǎn)模式、不同生產(chǎn)區(qū)域條件等應(yīng)用場景進(jìn)行科學(xué)組配和集成應(yīng)用，集中實現(xiàn)了蔬菜規(guī)模化生產(chǎn)全生長周期的人機(jī)智能協(xié)作管理。

天地空一體化監(jiān)測農(nóng)情更高效

蔬菜種的到底怎么樣?有沒有病蟲害?傳統(tǒng)方式只能靠眼看、手摸，但蔬菜規(guī)?；a(chǎn)人機(jī)智能協(xié)作技術(shù)卻構(gòu)建了以衛(wèi)星、雷達(dá)、無人機(jī)、傳感器等為載體的天空地立體化監(jiān)測傳感網(wǎng)絡(luò)，給蔬菜裝上了“感知中樞”，可以感知到水土氣、作物長勢、蟲情、干旱、洪澇、作物產(chǎn)量等農(nóng)情。

國家農(nóng)業(yè)信息化技術(shù)研究中心朱華吉研究員介紹說，基于5G測控網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)蔬菜全生育期各生產(chǎn)要素信息的精細(xì)化監(jiān)測和實時化匯集，大范圍、實時和動態(tài)的農(nóng)情信息精準(zhǔn)獲取，支撐農(nóng)情信息實時分析和預(yù)警決策、智能農(nóng)機(jī)裝備的啟停、行駛、轉(zhuǎn)向、避障等人機(jī)智能協(xié)作管控。各類感知設(shè)備、作業(yè)設(shè)備、農(nóng)田設(shè)施的精準(zhǔn)定位、主動關(guān)聯(lián)感知，形成安全高效的農(nóng)業(yè)實時化監(jiān)測技術(shù)體系。

大數(shù)據(jù)驅(qū)動技術(shù)決策更智慧

遇到蟲害如何打藥?干旱天氣要灌溉多少水?在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中，作物的澆水、施肥、打藥完全靠感覺、經(jīng)驗，而在蔬菜規(guī)?；a(chǎn)人機(jī)智能協(xié)作技術(shù)的加持下，這些決策由大數(shù)據(jù)驅(qū)動的“智慧大腦”來決定了。

在蔬菜生產(chǎn)的耕整地、播種/育苗、移栽、植保、灌溉施肥、收獲等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，通過信息采集匯聚，構(gòu)建氣象、土壤、基肥、病害、農(nóng)機(jī)、市場等蔬菜生產(chǎn)底數(shù)資源池，利用環(huán)境調(diào)優(yōu)控制、病蟲害智能診斷、營養(yǎng)狀況分析、施藥配方生成、植保作業(yè)路徑規(guī)劃、采收量規(guī)劃等模型方法，制定蔬菜不同品種、不同氣候條件、不同生長階段的適宜生產(chǎn)管理方案，向智能作業(yè)集群下達(dá)自主作業(yè)指令。

北京農(nóng)業(yè)信息技術(shù)研究中心副主任吳華瑞說：蔬菜規(guī)?；a(chǎn)人機(jī)智能協(xié)作技術(shù)融合了農(nóng)機(jī)農(nóng)藝、人類經(jīng)驗與機(jī)器智能協(xié)作，實現(xiàn)蔬菜生產(chǎn)全流程智能化預(yù)警、分析、決策以及智能裝備自動配置與精細(xì)化參數(shù)調(diào)優(yōu)作業(yè)。比如采收環(huán)節(jié)運用了北斗導(dǎo)航技術(shù)。“北斗導(dǎo)航技術(shù)可實現(xiàn)精準(zhǔn)定位，特別是在甘藍(lán)機(jī)里面實現(xiàn)精準(zhǔn)對行，這樣保證在收獲和移栽的時候不漏窩，也不損壞果實。”

引領(lǐng)性技術(shù)推動蔬菜產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展

我國既是蔬菜生產(chǎn)大國，又是蔬菜消費大國，在我國，蔬菜是除糧食作物外栽培面積最廣、經(jīng)濟(jì)地位最重要的作物，關(guān)系國計民生。朱華吉認(rèn)為，蔬菜產(chǎn)業(yè)“機(jī)器替代人力”“電腦替代人腦”是未來發(fā)展方向，未來農(nóng)民通過一部手機(jī)就可以操控田間的管理、生產(chǎn)、收獲，無縫對接農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化種植、精細(xì)化管理。一方面，隨著農(nóng)村勞動力加快轉(zhuǎn)移、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)人工成本不斷攀升，能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)生產(chǎn)、提效率、降成本、增效益的“機(jī)器換人”也漸成趨勢。另一方面隨著土地的流轉(zhuǎn)集中，農(nóng)業(yè)的經(jīng)營越來越呈現(xiàn)規(guī)模化、標(biāo)準(zhǔn)化的方向，這樣通過應(yīng)用大型的農(nóng)機(jī)裝備和智慧裝備，實際上每畝平均成本在逐步降低。

全國農(nóng)技中心主任魏啟文表示，蔬菜規(guī)模化生產(chǎn)人機(jī)智能協(xié)作技術(shù)基于5G網(wǎng)絡(luò)、北斗導(dǎo)航、人工智能等，針對蔬菜生產(chǎn)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，實現(xiàn)了蔬菜生產(chǎn)全流程環(huán)節(jié)的信息立體化感知、大數(shù)據(jù)驅(qū)動決策、裝備集群作業(yè)控制的有機(jī)整合，提升蔬菜生產(chǎn)管理水平，為發(fā)展現(xiàn)代化綠色蔬菜產(chǎn)業(yè)提供引領(lǐng)性技術(shù)和示范模式。

“該技術(shù)通過利用數(shù)據(jù)化的精量決策控制模型代替了經(jīng)驗性粗放管理，實現(xiàn)了水肥藥的精準(zhǔn)利用，提質(zhì)增效效果明顯。”吳華瑞介紹說，平均可減少人工投入成本一半以上，水、肥、藥施用量也大幅減少，無論露地蔬菜還是設(shè)施蔬菜畝均可實現(xiàn)節(jié)本增效，在節(jié)約生產(chǎn)成本的同時還能保護(hù)了農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境，具備顯著的經(jīng)濟(jì)、社會和生態(tài)效益。目前該技術(shù)正準(zhǔn)備在甘肅、浙江、江蘇等集中連片的甘藍(lán)生產(chǎn)區(qū)推廣。“當(dāng)?shù)卣谧鲈O(shè)備的集成實驗，計劃在明年四月份春茬的時候，首先在甘肅進(jìn)行12萬畝的甘藍(lán)無人化移栽活動。”

農(nóng)業(yè)農(nóng)村部科技教育司有關(guān)負(fù)責(zé)人表示，近年農(nóng)業(yè)農(nóng)村部每年遴選發(fā)布10大綠色增產(chǎn)、節(jié)本增效、生態(tài)環(huán)保、質(zhì)量安全的引領(lǐng)性技術(shù)，有效發(fā)掘了技術(shù)成果潛力，加快了技術(shù)推廣應(yīng)用，探索了符合新時期要求的技術(shù)推廣做法經(jīng)驗，引領(lǐng)帶動了農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)升級換代。下一步，將繼續(xù)打造引領(lǐng)性技術(shù)集成示范這個“金字招牌”，充分發(fā)揮國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技示范展示基地的載體作用，推動兩項工作協(xié)同發(fā)展、互融互促，為農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供更為有力的科技支撐。