圖為湖南長(zhǎng)沙市望城區(qū)高塘嶺街道新陽(yáng)村全能農(nóng)機(jī)專(zhuān)業(yè)合作社無(wú)人農(nóng)場(chǎng)內(nèi),一臺(tái)無(wú)人駕駛的收割機(jī)自動(dòng)把糧食卸到指定運(yùn)糧車(chē)上。該農(nóng)場(chǎng)是全國(guó)首個(gè)全程機(jī)械化無(wú)人農(nóng)場(chǎng),這是其首次收割水稻。 來(lái)源:湖南省人民政府網(wǎng)站
近年來(lái),國(guó)家在建設(shè)數(shù)字中國(guó)、實(shí)施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略等重大戰(zhàn)略部署中,把發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)作為重要內(nèi)容。2018年9月,《鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略規(guī)劃(2018-2022年)》提出要“大力發(fā)展數(shù)字農(nóng)業(yè),實(shí)施智慧農(nóng)業(yè)工程”。2019年5月,《數(shù)字鄉(xiāng)村發(fā)展戰(zhàn)略綱要》作出“打造科技農(nóng)業(yè)、智慧農(nóng)業(yè)”的戰(zhàn)略部署。2021年3月,《中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》明確指出,要“加快發(fā)展智慧農(nóng)業(yè),推進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)和管理服務(wù)數(shù)字化改造”。無(wú)人農(nóng)場(chǎng)代表未來(lái)智慧農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的高級(jí)階段和應(yīng)用場(chǎng)景,將成為智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要研究?jī)?nèi)容和實(shí)踐方向。
01
無(wú)人農(nóng)場(chǎng)定義
無(wú)人農(nóng)場(chǎng)是實(shí)現(xiàn)智慧農(nóng)業(yè)的一種高級(jí)階段應(yīng)用場(chǎng)景,是對(duì)智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)裝備的綜合應(yīng)用。無(wú)人農(nóng)場(chǎng)應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù),集成地理信息系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、自動(dòng)駕駛等技術(shù),實(shí)現(xiàn)農(nóng)場(chǎng)的無(wú)人(少人)化作業(yè),以及農(nóng)場(chǎng)生產(chǎn)環(huán)境智能感知、智能分析、智能決策、智能作業(yè)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全生命周期的智能管理。
02
無(wú)人場(chǎng)產(chǎn)發(fā)展現(xiàn)狀
01
我國(guó)無(wú)人農(nóng)場(chǎng)建設(shè)所處的階段
當(dāng)前,我國(guó)無(wú)人農(nóng)場(chǎng)的發(fā)展處于初期的示范推廣期,無(wú)人農(nóng)場(chǎng)的技術(shù)研究主要聚焦于自動(dòng)駕駛、精準(zhǔn)作業(yè)等單機(jī)智能控制技術(shù)等方面,而多機(jī)協(xié)同、主機(jī)與機(jī)具作業(yè)協(xié)同,以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)作業(yè)場(chǎng)景和農(nóng)機(jī)自主作業(yè)之間協(xié)同等相關(guān)技術(shù)研究不足。應(yīng)用上,主要以政府引導(dǎo)和示范推廣為主,商業(yè)化進(jìn)程處于引導(dǎo)期。
02
我國(guó)無(wú)人農(nóng)場(chǎng)建設(shè)情況2018年,青島平度建立無(wú)人值守農(nóng)場(chǎng),該農(nóng)場(chǎng)通過(guò)一款基于百度Apollo平臺(tái)開(kāi)發(fā)的無(wú)人駕駛車(chē)“阿波牛”,將信息技術(shù)進(jìn)行集成,并通過(guò)感知、智能分析、自動(dòng)控制、柔性作業(yè)等方式進(jìn)行信息處理,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、作業(yè)、監(jiān)控和管理等功能。同年,在國(guó)家糧食生產(chǎn)功能示范區(qū)江蘇省興化市進(jìn)行了農(nóng)業(yè)全過(guò)程無(wú)人作業(yè)試驗(yàn),試驗(yàn)融合了北斗導(dǎo)航系統(tǒng)、智能汽車(chē)、車(chē)聯(lián)網(wǎng)和無(wú)人戰(zhàn)術(shù)平臺(tái)等領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù),對(duì)標(biāo)國(guó)際先進(jìn)作業(yè)模式和技術(shù)趨勢(shì),以智能感知、決策、執(zhí)行為基本技術(shù)方案,將上述設(shè)備按照平原地區(qū)、黏土壤土、稻麥兩熟等代表性農(nóng)藝要求,首次全過(guò)程、成體系地運(yùn)用于實(shí)際生產(chǎn)。
近年來(lái),隨著智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)的不斷升級(jí),無(wú)人農(nóng)場(chǎng)的發(fā)展建設(shè)逐年加快,據(jù)目前公開(kāi)報(bào)道的無(wú)人農(nóng)場(chǎng)項(xiàng)目情況資料的搜集整理,截至2022年底,全國(guó)無(wú)人農(nóng)場(chǎng)項(xiàng)目數(shù)量百余個(gè),涉及北京、上海、廣東、江蘇等22個(gè)省市自治區(qū),建設(shè)面積超過(guò)30萬(wàn)畝,其中超萬(wàn)畝的大型無(wú)人農(nóng)場(chǎng)就有十余個(gè)。據(jù)統(tǒng)計(jì),2020 -2022年,全國(guó)無(wú)人農(nóng)場(chǎng)建設(shè)的數(shù)量成倍增長(zhǎng),2022年無(wú)人農(nóng)場(chǎng)建設(shè)數(shù)量超過(guò)40個(gè)。參與無(wú)人農(nóng)場(chǎng)建設(shè)的企業(yè)主要包括:農(nóng)機(jī)生產(chǎn)企業(yè)、信息科技服務(wù)公司、農(nóng)機(jī)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)生產(chǎn)企業(yè)、高校與研究院所(技術(shù)支持)等。
圖為華南農(nóng)業(yè)大學(xué)羅錫文院士主持的獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)的“無(wú)人農(nóng)場(chǎng)”技術(shù)成果。截至今年2月,羅錫文院士團(tuán)隊(duì)已在國(guó)內(nèi)13個(gè)省啟動(dòng)了26個(gè)無(wú)人農(nóng)場(chǎng)的建設(shè),包括水稻、小麥、玉米和花生等作物。 來(lái)源:南方報(bào)業(yè)官方新聞客戶(hù)端
03無(wú)人農(nóng)場(chǎng)代表項(xiàng)目
近年,我國(guó)無(wú)人農(nóng)場(chǎng)在地方政府、大學(xué)、研究所、企業(yè)、農(nóng)場(chǎng)等各種力量助推下,進(jìn)入快速發(fā)展階段。以北大荒集團(tuán)建三江分公司、寧夏農(nóng)墾集團(tuán)等為代表的無(wú)人農(nóng)場(chǎng),通過(guò)大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、5G、無(wú)人駕駛、北斗導(dǎo)航等越來(lái)越多先進(jìn)科技的加持,從而改變了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式,大大降低了勞動(dòng)強(qiáng)度,提高了經(jīng)濟(jì)效益,實(shí)現(xiàn)農(nóng)民增收水平。經(jīng)測(cè)算,無(wú)人農(nóng)場(chǎng)可減少田間用工70%以上,提高工作效率30%以上,節(jié)水20%以上,減少肥料浪費(fèi)50%以上,減少農(nóng)藥施用30%以上,實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)10%以上。
(1)北大荒集團(tuán)建三江分公司位于三江平原東部,現(xiàn)有15個(gè)大中型農(nóng)場(chǎng)有限公司,擁有耕地1164萬(wàn)畝,2021年糧食總產(chǎn)量133.8億斤,是我國(guó)重要的商品糧基地,是黑龍江墾區(qū)唯一的國(guó)家級(jí)農(nóng)業(yè)科技園區(qū)。中國(guó)工程院院士、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)教授羅錫文曾表示“建三江分公司無(wú)人化農(nóng)場(chǎng)規(guī)模最大、設(shè)備最多、項(xiàng)目最全、水平最高、程度最高?!?022年,北大荒集團(tuán)建三江分公司在現(xiàn)有七星、創(chuàng)業(yè)、二道河、紅衛(wèi)、勤得利、勝利6個(gè)智慧農(nóng)場(chǎng)基礎(chǔ)上新增洪河、前進(jìn)2個(gè)成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用實(shí)踐基地,無(wú)人化農(nóng)場(chǎng)數(shù)量達(dá)到8個(gè),現(xiàn)有智能農(nóng)機(jī)具19685臺(tái)。自無(wú)人化農(nóng)場(chǎng)建設(shè)以來(lái),水旱田各環(huán)節(jié)累計(jì)完成少人、無(wú)人化作業(yè)面積1539萬(wàn)畝。
建三江分公司在推進(jìn)智慧農(nóng)業(yè)的過(guò)程中,積極構(gòu)建農(nóng)科教相結(jié)合、產(chǎn)學(xué)研大聯(lián)合的科技創(chuàng)新與成果轉(zhuǎn)化架構(gòu),通過(guò)與中國(guó)農(nóng)大、東北農(nóng)大、八一農(nóng)大、國(guó)家氣象衛(wèi)星中心、中國(guó)移動(dòng)、碧桂園集團(tuán)、哈工大-北京瀚景錦河聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室、上海聯(lián)適、江蘇沃得、黑龍江浩榮科技等校企合作,立足國(guó)內(nèi)數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展前沿,以創(chuàng)新性、引領(lǐng)性和應(yīng)用性為建設(shè)核心,加快智慧農(nóng)業(yè)的研發(fā)建設(shè)、成果轉(zhuǎn)化及推廣速度。
(2)地處中國(guó)西北的寧夏農(nóng)墾集團(tuán)的前進(jìn)農(nóng)場(chǎng)擁有土地面積30萬(wàn)畝,其中耕地9萬(wàn)畝,養(yǎng)殖水面7萬(wàn)畝,是寧夏重要的商品糧生產(chǎn)基地和水產(chǎn)品生產(chǎn)基地。為了建設(shè)發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)大基地、大產(chǎn)業(yè)、大企業(yè),按照現(xiàn)代灌區(qū)、無(wú)人農(nóng)場(chǎng)的理念,2022年3月,前進(jìn)農(nóng)場(chǎng)開(kāi)始現(xiàn)代化改造,建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)的大格田耕地,與信息管理技術(shù)、北斗導(dǎo)航、農(nóng)機(jī)自動(dòng)駕駛有效融合,實(shí)現(xiàn)了依靠計(jì)算機(jī)種地?zé)o人農(nóng)場(chǎng)的全新農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)方式。目前,寧夏農(nóng)墾集團(tuán)在全區(qū)建成無(wú)人農(nóng)場(chǎng)3萬(wàn)畝,新增耕地6000畝,畝節(jié)水40%、節(jié)肥20%、增產(chǎn)10%以上,每畝增加純收入300元、能耗節(jié)約50%以上。
(3)河北省邯鄲市成安縣25000畝無(wú)人農(nóng)場(chǎng)中,通過(guò)裝載有北斗終端、自動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置、遠(yuǎn)程遙控裝置等的農(nóng)機(jī),實(shí)現(xiàn)整地、種植、植保、收獲等田間作業(yè)環(huán)節(jié)的“掌上耕作”,不僅降低了60%以上的勞動(dòng)力投入成本,有效解決了農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力資源短缺的問(wèn)題,農(nóng)機(jī)作業(yè)效率提高了50%以上,而且通過(guò)高精度的精準(zhǔn)作業(yè),提升了農(nóng)機(jī)作業(yè)質(zhì)量,顯著提升了土地利用率。
圖為山東省淄博市臨淄區(qū)朱臺(tái)鎮(zhèn)的500畝生態(tài)無(wú)人農(nóng)場(chǎng),一臺(tái)臺(tái)無(wú)人駕駛的農(nóng)機(jī)或澆水、或施肥、或間苗,行走自如。不僅駕駛艙內(nèi)無(wú)人,周?chē)膊灰?jiàn)人影,靠的是農(nóng)場(chǎng)智慧管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了“云端”種地。 來(lái)源:新華社
目前隨著我國(guó)農(nóng)機(jī)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的逐步滲透和普及,在智能農(nóng)機(jī)的基礎(chǔ)上,十四五期間,國(guó)家出臺(tái)相關(guān)政策推進(jìn)無(wú)人農(nóng)場(chǎng)從示范區(qū)走向商業(yè)化。2022年5月,由工業(yè)和信息化部指導(dǎo),中國(guó)發(fā)布了首個(gè)智能農(nóng)機(jī)技術(shù)路線(xiàn)圖。工業(yè)和信息化部相關(guān)負(fù)責(zé)人指出,到“十四五”末期,中國(guó)平原地區(qū)主要糧食作物將全面普及以導(dǎo)航技術(shù)為主、具備自動(dòng)行走能力的智能農(nóng)機(jī)裝備,在集中連片的大型平原地區(qū)農(nóng)場(chǎng),具備高度自主行走能力的智能農(nóng)機(jī)、完全自主行走能力的農(nóng)機(jī)將成為作業(yè)主力,形成一批商業(yè)化的無(wú)人農(nóng)場(chǎng)。
表1 十四五無(wú)人農(nóng)場(chǎng)規(guī)劃
除此之外,江蘇無(wú)錫市、上海嘉定區(qū)、北京海淀區(qū)、浙江嘉興市、四川成都市、安徽亳州市、廣西馬山縣、湖南長(zhǎng)沙市、河南鄧州市、山東淄博市等100多個(gè)縣市區(qū)積極加碼無(wú)人農(nóng)場(chǎng)。
來(lái)源:中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械流通協(xié)會(huì)




