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本文導讀目錄：

1、未來，你吃的蔬菜水果可能全都來自智能化控制的現(xiàn)代溫室

2、未來，我們需要怎樣的農機？

3、未來，誰來種地？可能是這些機器

未來，你吃的蔬菜水果可能全都來自智能化控制的現(xiàn)代溫室 ♂

未來，你吃的蔬菜水果可能全都來自智能化控制的現(xiàn)代溫室

?　　【農機網(wǎng) 編輯視角】?我們知道，當前我國農業(yè)生產(chǎn)已從主要依靠人力畜力轉向主要依靠機械動力，進入了機械化為主導的新階段。近年來大田作物機械化發(fā)展形勢喜人，2019年全國農作物耕種收綜合機械化率已超過70%，而設施農業(yè)機械化率卻不足40%。因此，實施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略，推進農業(yè)農村現(xiàn)代化，對設施農業(yè)高質量發(fā)展提出了新的更高要求。
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　　設施農業(yè)對滿足我國居民一年四季“菜籃子”需求有著重要意義。今年疫情突如其來，全國人民統(tǒng)一居家，而“菜籃子”能夠穩(wěn)定供給，離不開我國地大物博、設施農業(yè)已成規(guī)模。另一方面，設施農業(yè)也已成為發(fā)展現(xiàn)代農業(yè)、促進農民增收、繁榮農村經(jīng)濟的“朝陽產(chǎn)業(yè)”“民生產(chǎn)業(yè)”和“富民產(chǎn)業(yè)”。
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　　此外，我國自然災害種類多、頻率高、分布范圍廣，洪澇、臺風、干旱、低溫雨雪等災害時間較為集中，對種植業(yè)有很大的安全影響。今年6月25日河北保定多地遭遇冰雹災害的視頻在網(wǎng)上熱傳，眾多農民露天種植的蔬菜水果等紛紛被毀，令人惋惜。因此，推廣使用設施大棚，普及設施農業(yè)機械裝備，在眼下也顯得尤為迫切。

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　　6月27日，農業(yè)農村部印發(fā)了《關于加快推進設施種植機化發(fā)展的意見》(以下簡稱《意見》)，明確提出要大力推進設施布局標準化、設施建造宜機化、生產(chǎn)作業(yè)機械化、設施裝備智能化和生產(chǎn)服務社會化。這是我國首次對推進設施種植機械化作出系統(tǒng)部署，是推進農業(yè)機械化向全程全面發(fā)展的一個重要行動。
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　　在推進設施農業(yè)生產(chǎn)作業(yè)機械化和裝備智能化上，《意見》提出，加大設施種植裝備科技創(chuàng)新投入力度，支持產(chǎn)學研推用協(xié)同攻關，突破精量播種、育苗嫁接、移栽和收獲等環(huán)節(jié)技術裝備短板。加快提升環(huán)境調控、植保作業(yè)的機械化水平，推廣普及土地耕整、灌溉施肥技術裝備。推動電動運輸、水肥一體化設施以及多功能作業(yè)平臺等與溫室結構集成配套。加力推廣尾菜、植株秸稈、殘膜等資源化高效利用技術裝備，實現(xiàn)設施種植清潔生產(chǎn)。開展聯(lián)合攻關，加快選育、推廣宜機化設施專用品種，示范推廣宜機化種植技術模式，推進各環(huán)節(jié)機具裝備的協(xié)同配套，積極構建區(qū)域化、標準化的設施種植全程機械化技術體系，促使良種、良法、良機配套，為機械化生產(chǎn)創(chuàng)造良好條件。有條件的地區(qū)要率先實現(xiàn)設施種植全程機械化。
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　　同時要加快信息化和機械化融合，推廣環(huán)境自動調控、水肥一體化智能控制和作物生長信息監(jiān)測等技術，降低生產(chǎn)成本，提升設施種植機械化水平。加大科技攻關力度，重點突破設施種植裝備專用傳感器、自動作業(yè)、精準作業(yè)和智能運維管理等關鍵技術裝備，研制嫁接、授粉、巡檢、采收等農業(yè)機器人和全自動植物工廠，實現(xiàn)信息在線感知、精細生產(chǎn)管控、高效運維管理。
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　　其實，荷蘭、美國、澳大利亞等發(fā)達國家設施農業(yè)早已實現(xiàn)了機械化，生產(chǎn)效率和單位產(chǎn)出率較高，正在向立體種養(yǎng)、無土栽培以及自動化、信息化方向邁進。在這一點上，我國與發(fā)達國家差距較大，舉例來說，我國日光溫室番茄高產(chǎn)水平約為22公斤/平方米，只相當于荷蘭溫室番茄平均產(chǎn)量的43%。因此，補短板、強弱項、促協(xié)調是當前我國設施農業(yè)發(fā)展的重點。
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　　在政策扶持下，到2025年我國設施種植機械化水平總體將達到50%以上。所以，用不了幾年，或許你吃的水果蔬菜就是從智能化溫室里“非人工”種出的“高科技”農產(chǎn)品。

未來，我們需要怎樣的農機？ ♂

未來，我們需要怎樣的農機？

?　　根據(jù)2016年中央一號文件提出的推進農業(yè)現(xiàn)代化建設的目標，我國農機裝備制造業(yè)將進一步發(fā)展，農機市場前景廣闊,但要根據(jù)農民的需求來發(fā)展農機才是搶占農機市場的關鍵。

未來，我們需要怎樣的農機？

　　農機發(fā)展現(xiàn)狀

　　工信部在《農機工業(yè)發(fā)展規(guī)劃2011~2015》中作出了類似的表述：我國生產(chǎn)的多數(shù)農機產(chǎn)品的主要技術性能、產(chǎn)品可靠性以及產(chǎn)品結構等指標，相當一部分只達到經(jīng)濟發(fā)達國家同類產(chǎn)品20世紀70年代水平，少部分產(chǎn)品達到發(fā)達國家20世紀80年代技術水平，個別產(chǎn)品達到20世紀末期國際技術水平。尤其是在智能控制技術的應用方面差距更為明顯，短期難以突圍?！安簧俑叨宿r機技術差距在30~40年之間。”

　　我國農業(yè)綜合機械化處于中等水平，低質、低端占比高?！爸饕憩F(xiàn)在低端農機產(chǎn)品產(chǎn)能過剩，庫存積壓；中高端農機產(chǎn)品、滿足農藝需求的產(chǎn)品明顯不足。”

　　其次，農機企業(yè)水平參差不齊，科技創(chuàng)新能力嚴重不足。2015年，我國僅拖拉機企業(yè)就近200家，生產(chǎn)工藝水準不一、規(guī)模差異大，魚目混珠，質量和性能得不到保障，使現(xiàn)有產(chǎn)品水平嚴重滯后于現(xiàn)階段農業(yè)生產(chǎn)中高端需求。另外，農機裝備的高端技術研發(fā)不足，高等院校和科研機構對農機裝備的創(chuàng)新研發(fā)參與度較低，產(chǎn)品核心競爭力不高等問題不容忽視。

　　農機供給側發(fā)展為農機發(fā)展提供方向

　　根據(jù)“中國制造2025”規(guī)劃，農業(yè)機械裝備制造業(yè)將通過瞄準高端農業(yè)裝備的高安全性、高可靠性、高適應性技術難題，推動數(shù)字化、智能化技術與農業(yè)裝備的深度融合，以實現(xiàn)農業(yè)生產(chǎn)的自動化、智能化、專業(yè)化為目標，以發(fā)展先進適用、低排放、低污染、高能效、高效率的環(huán)保型農機產(chǎn)品為載體，提高農機產(chǎn)品的信息收集、智能決策和精準作業(yè)能力，提升現(xiàn)代農業(yè)生產(chǎn)水平，同時致力于推進基于農業(yè)生產(chǎn)的作業(yè)、服務、信息等多方位支持的全程解決方案，促進農業(yè)裝備產(chǎn)業(yè)升級，并邁向農業(yè)機械裝備制造強國。

　　事實上，推動產(chǎn)品結構調整和轉型升級，提高核心競爭力已經(jīng)成為中國農機企業(yè)的共識。中國自主品牌的企業(yè)正在通過整合資源、戰(zhàn)略重組和自主創(chuàng)新快速地進入中高端，并向高端轉移，努力改變國內農機中高端市場幾乎被國外洋品牌壟斷的局面。

　　供給側結構性改革，看似是對生產(chǎn)者的要求，實際上是供需關系的變革，通俗的說法是：不再是你生產(chǎn)什么，我就買什么，而是我需要什么，你就要生產(chǎn)什么。不同地區(qū)不同農作物需要不同的農機，農機也要因地制宜。例如，全國正在推行土地“適度”規(guī)模經(jīng)營，這是對保護性耕作的一種政策支持。隨著作業(yè)面積、作業(yè)量的增加，從深松機設計時的機身彎度怎樣才能節(jié)省動力，到機具所用的金屬元素配比怎樣才能讓機具更堅固，這些都需要深松機生產(chǎn)企業(yè)改進和研發(fā)。

　　調整農機的生產(chǎn)結構，有利于農機的發(fā)展創(chuàng)新，農機的供給側結構性改革對農機的發(fā)展方向提出了要求，也為農機的發(fā)展提供了方向。

　　互聯(lián)網(wǎng)＋助力農機發(fā)展

　　隨著我國現(xiàn)代農業(yè)的不斷發(fā)展，以農業(yè)生產(chǎn)全程機械化為基礎，融合大數(shù)據(jù)、云平臺、互聯(lián)網(wǎng)、3S技術、自動控制等技術，形成自動化、智能化、信息化的現(xiàn)代農業(yè)生產(chǎn)技術時代將會到來。大力發(fā)展農村互聯(lián)網(wǎng)，打造現(xiàn)代智慧農村。

　　為加快智能農機大數(shù)據(jù)應用，有效推動智能農業(yè)發(fā)展，制定智能農機大數(shù)據(jù)應用專項規(guī)劃，建立數(shù)據(jù)標準、制定配套政策，通過運用云計算、大數(shù)據(jù)等技術，將農機作業(yè)信息、農業(yè)地理信息、氣候土壤信息、智能農機決策支持信息等應用功能，統(tǒng)一到一個信息化平臺實施管理，實現(xiàn)對農業(yè)大數(shù)據(jù)的集中化管理和應用。

　　中國農機市場的發(fā)展前景巨大，農機發(fā)展要迎合老百姓的發(fā)展需求，不能盲目。我國農機工業(yè)雖然在快速發(fā)展中，但與國際先進水平之間還存在著巨大的差距，還有3000多種農機裝備需填補空白，這一方面顯示了我們的差距，但另一方面，也說明我們農機工業(yè)的發(fā)展空間是巨大的！

未來，誰來種地？可能是這些機器 ♂

未來，誰來種地？可能是這些機器

?　　“快看，來了！”

　　只見一臺無人駕駛的水稻直播機靈活駛出機庫，沿著機耕道行駛，到了拐彎處，自動減速，優(yōu)美轉彎，準確進入田間自主作業(yè)。它不懼烈日，在田里忙碌跑了32圈，14畝水稻田1.3小時內全部播種完畢。

　　你能想象“無人農場”如今正在變成現(xiàn)實嗎？9日，在華南農業(yè)大學增城教學科研基地，中國工程院院士、華南農業(yè)大學教授羅錫文團隊展示了水稻無人農場直播技術?！拔覀兊膶π芯瓤梢赃_到2厘米，可以實現(xiàn)水稻生產(chǎn)耕整、種植、田間管理和收獲全程無人機械化作業(yè)?！绷_錫文說。這位廣東農村科技特派員的新目標——“無人農場”正在實現(xiàn)中，以解決未來農田誰來種的問題。

　　什么是無人農場？

　　“無人農場是現(xiàn)代農業(yè)建設的標志，代表了未來智慧農業(yè)的方向。世界各國都競相將其作為發(fā)展重點，我們中國人一定要在這種高端農業(yè)技術領域擁有自己的話語權?！绷_錫文一直抱著“將農民從辛苦勞作中解放出來，用智能化促進農業(yè)生產(chǎn)提質增效和降低成本”的心愿。從2004年開始，他帶領團隊就開展了無人駕駛農業(yè)機械關鍵技術的研究。

　　“什么是無人農場？我用了五句話來概括。”談到老本行，羅錫文熟稔于心，“耕種管收生產(chǎn)環(huán)節(jié)全覆蓋；機庫田間轉移作業(yè)全自動；自動避障異況停車保安全；作物生產(chǎn)過程實時全監(jiān)控；智能決策精準作業(yè)全無人?！?/p>

　　無人農場這一先進技術將顛覆傳統(tǒng)農業(yè)。以后比農民更忙碌的是農場計算機管理系統(tǒng)。從耕整到收獲各階段作物的生長狀況及病蟲草害情況，計算機管理系統(tǒng)都可實時進行監(jiān)控，一旦田中缺水了，就會提醒農民去灌水；哪一塊田需要施肥了，有病害了，都會及時提醒農民?？梢酝耆珜崿F(xiàn)智能決策和精準作業(yè)，大幅度降低農業(yè)生產(chǎn)成本，實現(xiàn)增產(chǎn)增收、保護生態(tài)環(huán)境，促進農業(yè)可持續(xù)性發(fā)展。

　　“無人駕駛播種機從機庫出來前，主要是事先確定各關鍵坐標點，采用北斗衛(wèi)星定位技術和融合定位算法，機器就可以知道自己走到什么地方了，什么時候需要轉彎，什么時候下田?！绷_錫文告訴科技日報記者，這套系統(tǒng)的編程技術均是團隊自主完成的。

　　羅錫文說，采用這種旱直播方式，播后立即上水，讓土壤、稻種都能“吃飽水”，發(fā)芽后根粗苗壯。在新疆維吾爾自治區(qū)就是采用這種旱直播方式，三年水稻畝產(chǎn)都超過1000公斤。

　　無人駕駛≠無人農場

　　在無人駕駛播種機頭上，有兩個可愛的“蘑菇頭”，這是北斗衛(wèi)星天線。無人農場的實現(xiàn)，全靠高科技。“農業(yè)機械自動導航作業(yè)技術是無人農場的關鍵核心技術，我們取得了三大創(chuàng)新成果。”羅錫文一一介紹。

　　定位最為關鍵。拖拉機走得準不準，關鍵在于位置是否找準了。播種機上的“蘑菇頭”，就是用來測量拖拉機的位置，實現(xiàn)高精度定位，加上姿態(tài)儀，還可精準測量機器前后俯仰和左右傾斜的位姿。

　　“我到新疆維吾爾自治區(qū)推廣無人駕駛播種機時，農民拿個尺子在播種機后面量，要求我們對行誤差不能超過2厘米，因為這樣可以節(jié)省土地，一塊地可以多播幾行啊?！绷_錫文說，根據(jù)農民的實際需求，團隊創(chuàng)新提出全區(qū)域覆蓋作業(yè)路徑規(guī)劃方法、復合路徑跟蹤控制算法、自動避障和主從導航控制技術，提高了農機導航精度和作業(yè)效率，“今天演示的田地是14畝，64米寬，機器作業(yè)寬度為2米，對行誤差控制在2厘米”。

　　此外，團隊研發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權的農機自動導航作業(yè)線控裝置和農機北斗自動導航產(chǎn)品，將轉向控制、油門調節(jié)等自動操縱控制裝置有效集成，實現(xiàn)了水稻無人農場自主旋耕作業(yè)。

　　團隊先后研制成功無人駕駛旋耕機、無人駕駛播種機、無人駕駛插秧機、無人駕駛高地隙寬幅噴霧機和無人駕駛收獲機。其中水田自動導航技術居國際領先水平，滿足旱地和水田耕整、種植、植保和收獲等環(huán)節(jié)精準作業(yè)需要，打破了國外技術壟斷。

　　“無人駕駛不等于無人農場。過去大家覺得無人農場就是無人駕駛，這是兩個不同概念?！绷_錫文指出，無人駕駛是指沒有人駕駛，但無人農場從種到收各環(huán)節(jié)都是無人作業(yè)的。無人農場需要各種技術的支持，無人駕駛是無人農場的支撐技術之一。

　　預計5年后進入推廣階段

　　“科研成果多厲害，東西做得多好，關鍵是要看在實際中好不好用。放在實驗室里只能叫樣品。只有被企業(yè)看中，實現(xiàn)了成果轉化，才叫產(chǎn)品。最后賣給農民了，才是商品?！?6年來，在開展無人駕駛農業(yè)機械關鍵技術研究中，羅錫文感觸最深的是，技術一定要轉化，這也是今天這個技術能在中國有一席之地的關鍵。

　　他們和國內一龍頭企業(yè)合作，由團隊提供軟硬件技術，由企業(yè)研發(fā)生產(chǎn)，相互合作，實現(xiàn)了雙贏。

　　無人農場何時可全面推廣呢？“預計5年后進入推廣階段，10年后加快推廣速度?！绷_錫文透露，無人農場將率先在黑龍江、新疆維吾爾自治區(qū)、華北平原等地區(qū)實現(xiàn)。因為受限于地塊小和水田作業(yè)難度大，南方相對會慢一些。

　　他認為，南方地區(qū)推進農業(yè)機械化和智能化需要解決兩大難題，一是擴大經(jīng)營規(guī)模，二是加強土地整治?！斑@兩點也是中央反復強調的。發(fā)展現(xiàn)代農業(yè)，不能再像以前僅種植3畝、5畝地，而是要土地連片”。

　　“無人農場技術要做到像傻瓜相機一樣簡單操作，還有難度。要求每個農民都掌握這種技術，也不現(xiàn)實。”羅錫文坦言，將來要培養(yǎng)一大批基層農機技術人員來指導農民操作，這是一個艱巨任務。