智慧农业是依托于生物技术、智能农机、信息技术,能够实现信息感知、定量决策、智能控制、精准投入和个性化服务等5大功能于一体的现代化农业生产方式,是现代农业的最高级形式。近年来,酒泉市针对传统农业中劳动生产主要依靠人力、畜力,但随着城镇化、工业化的发展,农业劳动力短缺的情况日渐突出,农业生产关键时节“用工荒”矛盾日益凸显的实际,以作物耕种管收生产环节全覆盖、机库田间转移作业全自动、作物生产过程全监控、智能决策精准作业全无人等为目标,依托“无人化”智慧农场建设,推动农业生产标准化、机械化、智能化发展,建设智慧农业取得一定成效。
从2021年开始,在省、市农业农村及农机部门的支持下,酒泉奥凯种子机械股份有限公司以中国工程院院士、华南农业大学罗锡文教授无人化农场技术成果为模型,集无人化农机系统、无人化灌溉系统、无人化绿色防控系统等多维技术为一体,率先在全省建设首个“制种玉米无人化农场”,即玉米制种全程机械化及智慧农业示范园。该示范园共计投资1400万元,建设基础配套设施、水肥一体化、信息化控制、智能农机具设备、设施平台等一级子项目7个,引进了基于北斗的农机自动导航系统、激光平地机、深松整地机、精量播种机、植保无人机、联合收获机等智能农机装备。建成后的智慧农业示范园由基础设施、固定装备、移动装备、测控装备、管控云平台等5大系统组成,采用物联网、大数据、人工智能、云平台、5G、机器人、无人驾驶等现代化新兴信息技术,对玉米制种业务所需设施、装备、作业车辆等进行智能化和全自动控制,用机器替代人工完成玉米制种农场中涉及的所有业务,实现了玉米制种生产全过程机械化作业。奥凯玉米制种“无人化”智慧农场展示大厅、机库、大型控制屏,不仅实现了全程机械化种植,同时利用网络技术的作用,使智慧农场的自动化效应和远程智能效果得到了充分的展示,项目在绿色种植管理与智能技术相结合和精准导航与种植经验模型人工智能技术相结合两个方面实现了创新,打破了多农机导航定位等关键技术突破,对打造科技含量高、技术领先、全面集成、高度定制化、可复制可推广的“玉米无人化农场”样板工程,进一步加强高标准农田、农田水利、农业机械化、农业信息化等现代农业基础设施建设,增强粮食生产能力和防灾减灾能力,提升农业科技创新水平具有借鉴意义,不仅丰富了高标准农田建设项目内涵,实现“老牛下岗、农民进城、科学家种田”的现代化农业生产新局面,而且推动了智慧农业发展。
智慧农机服务平台是智慧农业的重要组成部分,能够加快推动智能农机装备转型升级,促进信息化与农机装备协同发展,提升装备智能化、管理数据化、服务在线化、作业精准化,推动数字农业快速发展。瓜州县围绕棉花、蜜瓜、枸杞、牧草等特色产业及发展方向,聚焦“全程机械化+综合农事服务”,实施中央财政农机购置补贴1130万元,农机深松整地作业补贴216万元,农业生产社会化服务项目资金300万元,以精准农业技术装备为支撑,以互联网+农机信息化技术为载体,购置引进国内先进的智慧农机建设设施设备,大幅增加农机自动导航无人驾驶系统、深松整地作业远程监测系统终端、报废更新远程监管系统等现代智慧农机装备,积极探索智慧农机服务平台建设,构建农机作业生产信息化体系,实现农业生产中的耕、种、管、收等作业环节农机调度、作业监测、作业质量分析、作业面积统计、机手培训、信息发布等一体化服务,走出了一条实现小农户与现代农业有机衔接的新路子。通过“智慧农机服务平台”可以查看农机作业类型及作业轨迹,并应用于农机作业补贴核算,提高了农业生产效率,解决了农业劳动力不足的问题。该县通过开展“互联网+农机”模式探索,采用“滴滴农机”新模式,实行订单式作业,实现资源信息共享和信息大数据、农机多干活、农田不丢荒的目标。
发展无止境。2023年,瓜州县农业农村局、县农机服务中心针对机采棉产业单个人工管理面积小、智慧调度能力水平低、技术品种不完善等问题开展机采棉智慧农场建设。一是整理土地新模式。大力推动“一户一块田”改革,按照“三打破、三统一”工作模式,将原来零星碎小的小地块整地合并为约200亩的大地块,配套完善水、电、路等农田建设基本设施,为发展多种经营方式和打造标准化数字农场奠定了基础。二是试验培育新品种。在“宽旱优”种植理念的基础上,引进新陆早、中棉、酒棉、陇棉等15个丰产、优质、抗病的新品种,创新试验示范1膜3行、1膜4行、1膜6行等三项机采棉栽培模式,着力筛选出适合瓜州县种植的优质棉花新品种5个。三是示范推广新技术。持续巩固机械化精量播种、绿色栽培、脱叶催熟、化学打顶等成熟技术,实验推广“复合微生物肥+土壤调节剂”、加厚环保地膜、病虫害绿色防控、智能水肥一体化等4项新技术。运用联合整地机、铺膜播种一体机、北斗导航自动驾驶系统、采棉机、残膜回收机等配套农机装备,实现棉花耕种管收全程机械化。四是植入管理新智慧。充分发挥人工智能对棉花产业发展的功放倍增效应,投资90万元利用智能灌溉暨水肥一体化系统、田间物联网监测系统、室内大屏可视化系统,采取立体化、全过程数字化精准决策系统,对棉花栽培墒情、苗情、虫情、旱情进行监测管理,提高了生产效率,降低了生产成本,提升了综合产出。机采棉智慧农场综合效益显著。机采棉与人工采棉相比,膜下滴灌水肥一体化技术应用可实现节水50%、节肥25%,每亩减少生产成本265元,有效提高了灌溉效率和肥料利用率;推广智能一体化、无人机植保、化学打顶、脱叶催熟、打包式机械采棉等机采棉配套集成技术,棉花采摘成本降低700元,机采棉与传统种植棉相比,每亩增加保苗3500-4000株,亩增产70公斤,亩增收420元,达到1385元。棉花膜下滴灌精密播种技术的应用,减少了耕地次生盐碱化,保护了地力,促进了农业可持续发展,有显著的生态效益。
发展智慧农业,其它兄弟县市也不甘落后。2024年,玉门市农机局、市科技局支持鹏诚农机服务农民专业合作社斥资60万元引进北京大田互通物联技术有限公司“数字屏作业监测终端”,建成该市首个智慧农机信息服务平台。数字屏作业监测终端采用亚米级差分RTK算法,定位精度误差20CM,定位数据、轨迹数据更加精准,为面积计算提供了精准的定位数据。该监控终端适用于拖拉机(带深松、深翻、旋耕、 播种、粉碎还田、打捆等作业机具)、移栽机(自走乘坐式机型)、收割机(小麦、玉米等谷物联合收割机)、植保机(自走式)等多种农机作业类型的监控,可以适配多种作业机具,减少了机手为适应多个作业类型补贴需要安装多套监控主机的投入,降低了机手的采购成本。数字屏作业监测终端可采集、跟踪、管理农机的位置信息、作业状态信息等,可外接作业状态传感器,作业机具传感器等,可实现对多种作业类型的监控。数字屏作业监测终端内置北斗定位模块、4G通信模块、存储模块、运算处理模块等,可将农机定位数据等按照设定好的时间间隔上传至管理运营平台,便于进行管理与运维决策分析。自今年9月24日“智慧农机信息服务平台”投入运行止目前,鹏诚农机服务农民专业合作社完成农机作业信息调度服务面积12000亩。