【深瞳工作室出品】

　　采寫：本報記者 馬愛平

　　策劃：劉 恕 李 坤

　　“農(nóng)機下田，我不下田�！�3月13日，站在田埂上，身著一襲黑色長裙、腳穿皮鞋的湖南宏碩生物科技有限公司負責人熊姣軍告訴科技日報記者，在專家團隊的指導下，他們現(xiàn)已開啟了“傻瓜式”種田模式�！熬拖裼檬謾C拍照一樣，并不需要了解光圈、感光度等知識，只需要按下快門鍵即可完成。”

　　熊姣軍腳下的這片土地是湖南省益陽市大通湖區(qū)再生稻無人智慧農(nóng)場。該農(nóng)場由中國工程院院士、華南農(nóng)業(yè)大學羅錫文團隊打造，2024年畝產(chǎn)達1265.28公斤，實現(xiàn)了“人不下田也能種好地”。

　　正值春耕時節(jié)，放眼鄉(xiāng)村沃野，在智能技術(shù)的加持下，無人農(nóng)場的版圖正不斷擴大。江蘇省已建成283個無人農(nóng)場，項目總投入8.72億元；北大荒集團建三江分公司無人農(nóng)場規(guī)模龐大，設備先進，實現(xiàn)了水旱田各環(huán)節(jié)的大面積無人化作業(yè)……全國多地已建成的多個無人農(nóng)場示范項目。

　　今年中央一號文件提出，支持發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)，拓展人工智能、數(shù)據(jù)、低空等技術(shù)應用場景�！度珖�智慧農(nóng)業(yè)行動計劃（2024—2028年）》明確提出，到2026年底，智慧農(nóng)業(yè)公共服務能力初步形成，探索一批主要作物大面積單產(chǎn)提升智能化解決方案和智慧農(nóng)（牧、漁）場技術(shù)模式，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息化率達到30%以上。為了實現(xiàn)這一目標，無人農(nóng)場智能化技術(shù)創(chuàng)新面臨哪些挑戰(zhàn)？規(guī)模推廣存在哪些障礙？未來的發(fā)力點在哪里？帶著這些問題，記者進行了深入采訪。

　　無人農(nóng)場可大幅提高生產(chǎn)效率

　　在新疆巴音郭楞蒙古自治州尉犁縣的廣袤土地上，極飛科技打造的“超級棉田”無人農(nóng)場，占地3000畝，是一個集空中機器人、地面機器人、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和智慧農(nóng)場管理系統(tǒng)于一體的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技示范項目。

　　走進超級棉田，幾乎看不到農(nóng)民忙碌的身影，取而代之的是各種智能機器人在田間地頭穿梭作業(yè)。它們或噴灑農(nóng)藥，或澆水施肥，或巡田監(jiān)測，一切都在有條不紊地進行著。

　　據(jù)極飛超級棉田管理者艾海鵬介紹，自2021年運營以來，超級棉田無人化率達到了75%，去年棉花畝產(chǎn)達到529公斤。

　　“無人農(nóng)場，采用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、5G、機器人等新一代信息技術(shù)，通過對農(nóng)場設施、裝備、機械等進行遠程控制，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全過程的無人化作業(yè)�！眹�家大宗蔬菜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系智能化管理崗位科學家、北京市農(nóng)林科學院信息技術(shù)研究中心研究員吳華瑞告訴記者，建設無人農(nóng)場的重點在于解放人力，特別是在大規(guī)模種植中，通過機器替代人完成耕種、管理、采運等環(huán)節(jié)。

　　從2017年開始，國內(nèi)科研機構(gòu)和企業(yè)便開始探索無人農(nóng)場相關(guān)技術(shù)研發(fā)。目前無人蔬菜農(nóng)場的發(fā)展正逐步從理論驗證走向?qū)嶋H應用。吳華瑞介紹，他們的團隊在北京、河北、山西等地進行了大量的試驗和推廣工作，取得了顯著成效。例如，在山西太谷，團隊利用無人系統(tǒng)成功實現(xiàn)了胡蘿卜的種植和采收，大幅提高了生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益。

　　傳統(tǒng)的人工采收方式下，一塊200畝的胡蘿卜地需要雇傭二三十人，一天僅能采收兩三畝地。而采用無人系統(tǒng)后，可以實現(xiàn)24小時不間斷作業(yè)，一臺機器一天可采收20畝地左右，工作效率是人工的近十倍。

　　“無人農(nóng)場不僅大幅降低了人工成本，提高了采收速度，還提升了胡蘿卜的產(chǎn)量和質(zhì)量。”吳華瑞說，由于無人系統(tǒng)可以實現(xiàn)精準作業(yè)，減少了對作物的損傷，因此胡蘿卜的商品性更好，售價也更高。“據(jù)初步估算，采用無人系統(tǒng)后，每畝地的經(jīng)濟效益可提高約20%至30%�！眳侨A瑞說。

　　華南農(nóng)業(yè)大學工程學院副院長胡煉是羅錫文團隊的一員。據(jù)他介紹，近年來，隨著北斗導航系統(tǒng)的廣泛應用，水稻無人農(nóng)場的研發(fā)步伐顯著加快。特別是自2018年起，該團隊開始籌備水稻無人農(nóng)場項目，并于2020年在廣州成功示范。此后，水稻無人農(nóng)場技術(shù)迅速推廣，多個省份紛紛提出建設規(guī)劃。

　　胡煉指出，我國在無人水稻農(nóng)場的研究和應用方面已經(jīng)取得了顯著成果，不僅在耕種管收等作業(yè)環(huán)節(jié)實現(xiàn)了無人化，還在插秧、水直播、旱直播等多種種植方式上實現(xiàn)了無人作業(yè)。目前，無人農(nóng)場的關(guān)鍵技術(shù)和裝備已經(jīng)形成了完整的配套體系，并在全國近20個省份進行了示范應用。水稻無人農(nóng)場建設進入快車道。

　　羅錫文強調(diào)，我國在水稻無人農(nóng)場的技術(shù)和應用方面已經(jīng)處于第一梯隊。未來，無人農(nóng)場有望解決“誰來種地”和“怎么種地”難題。

　　智能設備仍需人工兜底

　　隨著科技的飛速發(fā)展，無人農(nóng)場逐漸成為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要方向。然而，關(guān)鍵核心技術(shù)缺乏仍是亟待解決的難題。

　　當前，無人農(nóng)場的核心技術(shù)集中在“耕、種、管、收”四大環(huán)節(jié)，各個環(huán)節(jié)均存在技術(shù)瓶頸。吳華瑞舉例說，蔬菜無人農(nóng)場的移栽和采收環(huán)節(jié)的機械化率不足10%�！皣鴥�(nèi)研發(fā)的全自動移栽機漏苗率達10%—20%，還需人工補苗�！彼�說，與國外先進設備相比，國產(chǎn)農(nóng)機具的自動化成熟度仍有差距。

　　此外，由于蔬菜種類繁多、生長環(huán)境各異，實現(xiàn)蔬菜的全自動化采收也存在較大難度。

　　“比如，現(xiàn)有國產(chǎn)采收機僅能處理單一品類，采收白蘿卜與胡蘿卜需不同機型�！眳侨A瑞說，“這不是簡單的機械可靠性問題，而是涉及品種宜機化選育、育苗標準化等系統(tǒng)性問題。”

　　艾海鵬坦言，盡管超級棉田在植保、智能灌溉和遙感巡田等方面取得了突破，但在耕種環(huán)節(jié)仍有25%的場景無法實現(xiàn)完全無人化。其中原因涉及農(nóng)業(yè)機械的自動駕駛技術(shù)和播種機的全自動化、輕量化升級。

　　“比如，3000畝棉田播種期需2—3人跟機，核心障礙是播種機未實現(xiàn)‘自動上種+換膜’，僅通過農(nóng)機自駕儀提升路徑精度，沒能解決人機協(xié)同的痛點�！卑�海鵬說。

　　艾海鵬分析，這些技術(shù)的突破不僅需要高額的研發(fā)投入，還需要長時間的積累和沉淀。然而，由于農(nóng)業(yè)設備的研發(fā)周期較長，且測試環(huán)境受季節(jié)限制，許多企業(yè)在研發(fā)方面的積極性不高�！案鼮殛P(guān)鍵的是，播種機的全自動化升級需要農(nóng)機具廠商突破輕量化設計和智能供種技術(shù)，這不是一家企業(yè)能完成的�！彼�說。

　　目前，國內(nèi)無人農(nóng)場技術(shù)研發(fā)呈現(xiàn)“單點先進、系統(tǒng)薄弱”的特點。

　　艾海鵬舉例說，遙感無人機雖能識別雜草、苗情，但“處方圖”生成依賴經(jīng)驗參數(shù)。如施肥量僅基于葉色指數(shù)，缺乏動態(tài)修正的AI模型，農(nóng)戶仍需“人工看苗+機械作業(yè)”�！拔磳崿F(xiàn)‘數(shù)據(jù)—決策—執(zhí)行’閉環(huán)，導致智能設備仍需人工兜底�！�

　　羅錫文團隊在廣東河源的千畝示范基地也發(fā)現(xiàn)類似問題，盡管農(nóng)機能精準作業(yè)，但缺乏實時監(jiān)測作物長勢的智能傳感器，導致“處方圖”的生成仍需人工干預。

　　胡煉認為，無人農(nóng)場不僅要實現(xiàn)無人化生產(chǎn)，更要實現(xiàn)智慧化管理。

　　“未來需要進一步加強關(guān)鍵技術(shù)的突破和熟化，特別是在數(shù)字化感知、智能化決策、精準化作業(yè)、智慧化管理等方面�！焙鸁捳f，在施肥環(huán)節(jié)，團隊已實現(xiàn)通過無人機搭載自研“感—存—算”一體化作物長勢傳感器獲取水稻長勢信息，快速生產(chǎn)施肥作業(yè)處方圖，從而實現(xiàn)變量的精準施肥。

　　規(guī)�；�推廣還需降低成本、標準先行

　　極飛科技在新疆尉犁縣建設的超級棉田無人農(nóng)場，經(jīng)過4年的運營，產(chǎn)量逐年提升，成為棉花種植領域的佼佼者。然而，在推廣過程中，極飛科技也遇到了不少難題。

　　由于不同地區(qū)的土壤、氣候、作物種類等存在差異，對智能農(nóng)機的適應性要求較高。極飛科技雖已研發(fā)出多款適應不同場景的智能農(nóng)機，但在推廣過程中需根據(jù)不同地區(qū)的實際需求進行定制化調(diào)整，這無疑增加了推廣的難度和成本。

　　針對不同規(guī)模的農(nóng)場，極飛科技已為用戶推出模塊化的解決方案，提供個性化的產(chǎn)品和服務。然而，要實現(xiàn)超級棉田的規(guī)�；�推廣，還需要探索更多新的推廣模式�！叭缗c地方政府、合作社等聯(lián)手，共同推動其建設和發(fā)展�！卑�海鵬說。

　　胡煉坦言，在實際應用中還需要考慮成本、規(guī)�；�和經(jīng)濟性等問題。

　　首先，在無人農(nóng)機的投入方面，雖然可以節(jié)省大量的人工成本，但前期的設備投入會增加總體成本。像智能拖拉機、無人植保機、智能灌溉設備等，其價格明顯高于傳統(tǒng)農(nóng)機。

　　其次，無人農(nóng)機的運營成本也不容忽視。雖然無人農(nóng)機可顯著提高作業(yè)效率和質(zhì)量，但其日常維護、保養(yǎng)和升級需要更專業(yè)技術(shù)人員來完成，并支付一定的費用。此外，無人農(nóng)機的作業(yè)效果還受到多種因素的影響，如天氣、土壤、作物生長狀況等，這也在一定程度上增加了運營成本和經(jīng)濟收益的不確定性。

　　我國地域遼闊，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件復雜多樣，無人農(nóng)場規(guī)模化推廣還需標準先行。為此，胡煉建議將無人農(nóng)場標準納入高標準農(nóng)田建設的規(guī)劃設計中。

　　今年政府工作報告提出，高質(zhì)量推進高標準農(nóng)田建設。胡煉認為，高標準農(nóng)田的建設是實現(xiàn)水稻等大田作物無人農(nóng)場規(guī)�；瘧�用的基礎條件之一。

　　“通過統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標準，不僅能實現(xiàn)無人農(nóng)場與標準化農(nóng)田的無縫對接，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和質(zhì)量，還能促進無人農(nóng)場技術(shù)的普及和應用�！焙鸁捊ㄗh，相關(guān)部門應加強對標準化農(nóng)田建設的投入，推動無人農(nóng)場標準的制定和實施。

　　“推進無人農(nóng)場規(guī)�；�，還需要加大研發(fā)創(chuàng)新，加快補齊短板�！北本┦修r(nóng)林科學院智能裝備技術(shù)研究中心主任陳立平建議，相關(guān)部門應從智能農(nóng)機裝備的創(chuàng)新發(fā)展體系構(gòu)建出發(fā)，推出相關(guān)戰(zhàn)略舉措與行動計劃。

　　這包括加大對智能農(nóng)機研發(fā)的資金投入，鼓勵科研機構(gòu)和企業(yè)加強合作，共同攻克關(guān)鍵技術(shù)難題，提升智能農(nóng)機的自主創(chuàng)新能力。同時，鼓勵企業(yè)根據(jù)市場需求進行定制化生產(chǎn)，提高智能農(nóng)機的適用性和市場競爭力�！翱山梃b新能源汽車等行業(yè)的發(fā)展經(jīng)驗，制定優(yōu)惠政策、提供購機補貼、整合相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈資源，以促進我國無人農(nóng)場規(guī)�；�發(fā)展�！标惲⑵秸f。

　　“在智能農(nóng)機推廣過程中，我們還碰到一個問題，對于很多智能農(nóng)機，技術(shù)人員會用、研究生會用，但是農(nóng)民不會用�！绷_錫文建議，加強對農(nóng)民的培訓和指導，提高他們對無人農(nóng)場技術(shù)的認識和接受度。

　　“不過，未來，我們要讓農(nóng)民像玩手機、刷視頻一樣，用最簡單的方法操作和使用智能農(nóng)機。”羅錫文對此充滿信心。