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植保无人机依托北斗导航靶向施肥、给土壤“拍CT”进行养分监测、利用5G云平台对小麦长势进行精细化管理……小麦越冬期,位于苏州市吴江区北联村的吴江国家现代农业园区的高标准农田内,苏州农业职业技术学院全程数字化赋能麦田种植管理尽显“科技范”,这一项目也得到了吴江农业农村局的大力支持和南京农业大学智慧农业团队的技术指导。近日,这一种植管理项目也成功入选江苏省农业数字化建设优秀案例。
党的二十大报告提出,全方位夯实粮食安全根基,确保中国人的饭碗牢牢端在自己手中。近年来,苏州农职院致力于推进科技服务平台构筑、科技成果培育、科技服务机制创新和科技培训助农“四大工程”,依托智慧农业学院专业优势,强化人工智能、大数据和物联网技术与传统农业的融合,围绕智慧种植、智能农机、无人农场等智慧农业建设,提高生产管理自动化、可控化、智能化水平,实现节约劳动用工,降低农药肥料投入,提升农产品品质,得到社会的广泛认可。
12月13日,记者来到位于吴江国家现代农业园的江苏现代农业(小麦)产业技术体系(苏州)推广示范基地,只见麦苗密密匝匝地铺在田间,绿意初显。扬麦33、镇麦12、农麦88……一块块麦种标识牌竖立在田埂上,很是醒目。今年60岁的北联村种植大户朱春耕正在田间忙碌,娴熟地使用无人机进行施肥,而这片广阔的农田里,只有两三个人在操作农机。
“这片基地几乎涵盖了苏南地区在种所有小麦品种,400多亩核心基地全部采用无人机施肥,更方便也更均匀,小麦长得更好!”老朱告诉记者,最近两年,自己在农学院专家的指导培训下,掌握了不少智慧农业生产技能,明显感觉耕种效率更高了,亩均产出更大了。
吴江国家现代农业园区的种植生产规模达到5000多亩,在全省规模化种植中具有典型性,但周边农户普遍像老朱这样年龄偏大,庞大的生产体量必须依赖科学生产经营管理。苏州农职院智慧农业学院院长秦昌友说,用好数字农业技术来助力农业生产,不仅可以解决好未来谁来种地的问题,把农民从繁重的体力劳动中解放出来,更能实现农业种植的精准化、标准化、精细化、集约化、规模化和高效化,达到增产增收、保护环境的目的。基于此,苏州农职院从2017年起携手吴江区,在这里试验全程数字化赋能麦田种植管理。
耕种效率高、亩均产出多的秘密在哪里?项目负责人、苏州农职院智慧农业学院副教授钱春花介绍,团队已实现集成运用5G通讯技术、北斗导航、光谱遥感、智能农机、数据采集等装备技术,采用天、空、地一体化技术进行全方位信息采集和处理包括农业生产作业方案制定和智能决策规划、小麦生长数据监测分析、人机协同和多机协同作业等“智慧管理”,实现了小麦生产“耕种管收”全程数字化。
在播种期,农户采用的小麦施肥播种一体机可实现定量播种,比传统播种机每公顷节省油费近100元、节省肥料200斤左右,而且由于播种均匀定量,能够增产5%以上。通过无人机遥感对小麦生产过程进行监测和配料精准配方定量施肥,节省了8%的肥料使用,降低了过度使用化学肥料对土地的污染。
在生长期,利用土壤多光谱自动扫描仪对土壤进行养分监测分析,生成园区土壤养分空间图,并对播种的施用底肥进行定量精准配方。“这就相当于给土壤‘拍CT’,不再是漫灌式的施肥,而是根据每块土壤的具体情况,结合作物长势分析,进行精准施肥灌溉。”钱春花介绍。
生产后,基于北斗卫星导航的无人农机进行收获。机器基于北斗卫星可实现路径规划的导航和作业功能,运用自动控制系统实现机器田间自动驾驶作业,与普通人工操作收割机作业相比,不仅减少了人力,而且能够将收割过程中产生的损耗控制在1%以内。此外,建设农产品溯源系统,实现“环境可测、生产可控和质量可溯”,从源头上确保食品安全,实现农业生产、物流、仓储、加工等全生命周期的信息监管,实现企业、政府、消费者之间的信息互通和共享。
从“靠经验”到“靠数据”,让农民从“会种田”走向“慧种田”,这一模式目前已在全省推广。打开项目团队自主研发的全省麦情监测管理平台“麦田管家”小程序,全省43个推广示范基地的麦情基本信息一目了然。通过建立农情预警中心,准确把握生产形势,为决策提供有效参考依据,为实现增产增收发挥重要作用。
“把全省不同地域天上和地上的信息数据进行详细比对,构建模型,找出规律助力生产。”钱春花介绍,基于这一平台的基础苗情数据,结合无人机多光谱和卫星遥感技术,可实现小麦作物长势监测与分析,指导小麦生育期关键时间点变量精准灌溉与施肥。建立农作物生产的土壤气候环境、病虫害防治和肥料施用模型,使得农业生产流程符合生态标准,对生产环境保护及控制、产量以及避免浪费资源起到积极作用,从根源上推动我省粮食安全。