2023年11月16日

探访超级农场农业现代化正在发生的变化

作者 admin

经济观察网记者张锐正在距离广州市中心约40公里的黄埔区莲塘村的一个超级农场探索“无人”水稻种植模式的可能性。 它的形状像一个太空基地。 从播种到收割,这片稻田几乎没有人去。

该超级农场是广东省农业技术推广中心与广州极飞科技有限公司(以下简称“极飞科技”)共同承担的无人农场全程智能农机技术示范推广项目。 将于今年4月逐步对外开放。

那么,为什么要建设无人农场、发展智慧农业呢? 9月14日,广东省农业技术推广中心工程师郭明亮给出了简单明了的答案:“解放生产力,提高经济效益”。 他认为,“农业机械化和农业机械装备是转变农业发展方式、提高农村生产力的重要基础。没有农业机械化,就没有农业农村现代化。”

“释放生产力”:农场运营数据的变化

9月初,台风“海宽”继续影响珠三角地区。 超级农场的集装箱建筑“XLoft”在雾雨中显得非常科幻。 经济观察网记者在现场看到,透过二楼办公室的落地玻璃窗,农场内水稻的生长和管理情况一览无遗。 一楼门口停着几辆可以装载不同设备的无人车,可以随时使用。 起飞后,建筑物的屋顶充当无人机的“起降场”。

与传统印象中的农场不同,超级农场中的农用无人机、无人车、农业自动驾驶设备体积小、重量轻,办公区还设有咖啡厅。 整个农场环境干净、年轻。

9月7日,超级农场运营负责人黄启文在现场告诉记者,广东近期正处于田间成熟农作物收割的关键时期。 在无人收割机和无人机的配合下,超级农场完成了一项“双抢”(农业活动,主要指抢收和插秧)任务。其中,前一设备由院士罗希文研发广东省农业技术推广中心引进中国工程院院士及其团队,后者由极飞科技研发。

正如郭明亮所言,中国农业发展迫切需要进一步“解放生产力”。 中国农机流通协会今年4月发布的《农机自动驾驶系统发展研究报告》数据显示,在城镇化和人口老龄化的双重影响下,农业就业占就业总人口的比重从2010年至2010年,36.7%下降至2021年22.9%; 这一背景推动了农业机械化、智能化的发展,智慧农业发展已成为必然趋势; 协会报告还表示,无人农场被视为实现智慧农业的一个高阶段应用场景,正在逐年加速建设。 2022年,全国将建设40个以上无人农场,2020年至2022年建设数量将呈指数级增长。

从超级农场运营数据的变化,我们可以直观地看到智慧农业带来的变化。 9月14日,郭明亮向经济观察网记者提供了一组数据。 以超级农场“抢收”早稻为例,无人收割机与无人运粮车结合,每小时可收割5、6亩。 在稻田中,相比每人每天人工收割半亩地的效率,以10小时计算,工效可提高近100倍。

极飞科技的另一组对比数据也显示,一台插秧机每天可作业约30-50亩,而无人机5小时可播种100亩,无人机播种(以下简称“飞播”) ”)只需处理种子,可节省育苗、移苗的时间和成本。

“耕、种、管、收”:全过程智能化

管武烈,程序员,极飞创始团队成员之一。 他也是超级农场的研发总监。 2023年7月,极飞入选工信部公布的第五批专精特新“小巨人”企业。

“农业无人化其实是一个过程,我们认为是指提高无人化率。” 9月13日,关武烈在接受经济观察网记者采访时表示,“比如从原来一个人管理几亩地,到一个人管理一、两百、五百亩地,未来可能是千亩甚至上千亩,无人化作业不是一朝一夕就能实现的。” 他表示,对于极飞科技来说,打造超级农场其实有三个方面的内容。 目的包括展示领先的农业技术、培养农业人才、探索未来更多的农业发展方向,让年轻人看到农业也可以轻松、有趣。

管武烈介绍说,在广州建设超级农场之前,极飞集团在新疆完成了全国首个“无人”棉田实验项目(又称“超级棉田”),工作人员是两名90后。 借助机器人、人工智能等科技手段,团队接受了管理3000英亩棉田的挑战。 按照传统种植模式,管理这样的棉田大约需要25-30人。

“超级农场希望探索水稻种植、种植、管理、收获全生命周期的无人种植解决方案。” 管武烈表示,水稻生产各个阶段都要实现全面的数据感知、智能决策、精准执行,为稻田数字化转型提供示范。

经济观察网记者在超级农场了解到,以已经落地的一套技术方案为例:在“耕种”环节,利用遥感无人机进行地形分析,进而实现农机自动驾驶。用于配合相应的农业机械设备实现自动化。 耙地、平整和自动犁耕; 在“播种”环节,利用智能摄像头、土壤传感设备等农业物联网设备监测链路信息,确定播种时机,然后再次利用农机自动驾驶仪配合相应农机设备进行播种。 ; 在“管理”环节,结合智能水肥灌溉系统、农业物联网设备、遥感无人机、农用无人机等产品,进行全自主喷洒、施肥等,精准施肥。通过AI处方图技术分区进行除草/化学防治等植保工作,减少农药施用,防治病虫草; 在“收获”环节,采用农用无人机、无人收割机进行作业。

对于上述环节的管理方式,管武烈表示,农场管理者主要通过手机或电脑操作,实时了解农作物的状况,所有数据都会输入极飞智慧农业管理系统。 他表示,公司目前主要有农用无人机(用于喷洒液体、播种固体颗粒)、农业遥感无人机(用于测绘、构建数字地图)、农用无人机、农机自动驾驶仪、农用无人机、农用无人机、农用无人机等。物联网、智慧农业管理系统有六大产品阵营。

管武烈认为,无论是新疆的超级棉田,还是广州的超级农场,事实证明,用机器代替人进行日常农业工作会更有效。 “一方面,人的体力有限,会很累,另一方面,精度上的误差是因为机器的轨迹可以通过物联网和数字化来记录,我们不需要依靠经验和感觉来猜测和估计。 这也是数字化带来的一个非常重要的变化。”

“超级农场项目集智能农机、数字化管理和高产高效种植农机及农艺技术于一体,希望探索出一种可在岭南地区复制推广的‘无人农场’建设模式。” 9月7日,广东省农业技术推广中心工程师郭明亮曾告诉经济观察网记者。

据提供的信息,该中心目前拥有无人稻田“耕、种、管、收”各个环节的智能农机装备,并将推出全方位的无人稻田智能农机技术培训课程2023年在广东省开展无人水稻农场相关智能装备示范推广,培训各城镇农机推广人员和农机合作社负责人100余名。 不仅如此,广东省先后在广州、佛山、茂名、清远、肇庆等地启动无人农场建设。

“传统农业机械已经不能适应现代农业发展的要求。”

那么,无人农场和智慧农业的发展前景如何? 十几年来,从一群爱好者到真正成为一家农业科技公司,极飞自身的发展其实一直在回答这个问题。

极飞科技成立于2012年,其前身是极飞(广州极飞电子科技有限公司,成立于2007年),由创始人彭斌和一群飞行爱好者共同组建。 “看似巧合,但可能是某个时间点触发了我们进军农业的想法。” 9月13日,管武烈向记者回忆,2008年,极飞公司研发了X650系列飞机。 2011年,他们发布了第一代SuperX无人机飞控系统。 此后,他们在科研、物流、搜救等行业尝试探索和应用,直到一位新疆客户“不买我们的设备,只买飞控系统。我们很好奇为什么”他做到了这一点。”

管武烈说,应新疆客户邀请,他们看到了当地棉花采收面临的问题。 “当时国家已经在大力推广机械化收割,但在收割棉花之前,需要先施用落叶剂催熟,然后才能一次收割。如果把大型设备投入田间施用, “喷农药,会导致棉田被压垮,减产。如果是人工的话,也费时费力。而无人机正好可以避免这些问题。” 他说,这位新疆客户本来是从事影视航拍的,没有编程方面的专业知识。 他只是想到了无人机在棉田的应用场景,并尝试自己进行改造。 随后,他还担任极飞科技新疆子公司总经理。

此后,极飞受到启发,专注于农业无人机的研发和制造,并在2014年前后砍掉了其他业务板块。2015年,极飞发布了第一代植保无人机产品,并开始真正在田间推广。

“很多农民一开始肯定接受不了,因为他们不知道你这个东西能不能行。” 一位负责新疆超级棉田的极飞工作人员告诉记者,与传统方式相比,拖拉机、喷雾机、人背负式喷雾机都采用“用水量大、喷雾量少”的方式,但无人机有载重要求,而且用水量比喷涂一定不同。 “我们会去他们家做宣传,给他们免费喷洒示范。明年,很多农民都认可了这个方法,喷洒农药的成本实际上也降低了。比如,可能需要10个人喷洒农药一次。” 10天,但现在只需要一架无人机喷洒农药5天,他们自己算人工账。”

“规模越大,越能体现机械化的优势。以我们广东的土地情况为例,它有很多碎片化的土地,用无人机操作这么小的地块,影响不大。”效率可以提高,但其投入成本会更高,不划算,农民也未必愿意。” 管武烈表示,从无人机普及率来看,即无人机作业的耕地面积仅占全国的10%左右。 “未来肯定有很大的增长空间,所以国家正在推动高标准农田建设,我们对行业前景还是很有信心的。”

2022年8月,农业农村部发布的《2021年全国农业机械化发展统计公报》显示,全国农作物耕种收获综合机械化率为72.03%(发达国家超过90%),同比增长较上年仅提高0.78个百分点。 其中,机械耕作率、机械播种率、机械收获率分别达到86.42%、60.22%、64.66%。 但值得注意的是,2021年,北斗、5G等信息技术支持的智能农机装备将进入生产一线。 配备北斗卫星导航的拖拉机、联合收割机将超过60万台,植保无人机数量将达到97931架。 上架量同比增长39.22%。

2023年4月,中国农机流通协会发布的《农机自动驾驶系统发展研究报告》进一步表示,该协会2022年对全国1300多家典型经销商的调查显示,在对农机自动驾驶系统的判断方面新兴市场中,最引人注目的是智能设备。 报告认为,根据截至2021年底农业机械保有量统计,以可配备自动驾驶系统的大中型拖拉机、植保机械、收获机械为例,其保有量为分别约为498万台、555万台和435万台。 套,而自动驾驶系统总数仅为17万套左右,这说明农机自动驾驶系统虽然呈现快速增长,但距离实际市场需求还很远,需求空间巨大。

“我们的农业很辛苦,农民也很辛苦。农业机械化和农机装备是转变农业发展方式、提高农村生产力的重要基础。没有农业机械化,就没有农业农村现代化。” 9月14日,广东省农业技术推广中心工程师郭明亮告诉经济观察网记者,虽然我国农业生产已从主要依靠人力、畜力转变为主要依靠机械动力,并且进入以机械化为主导的新阶段,我国农业机械的发展与大型化不相适应,新型农机装备的智能化、自动化、多功能化、机电一体化还存在较大差距。 传统农业机械仍处于小型化、半自动化阶段。 它已经不能满足国内农业发展日益增长的需要,更谈不上适应了。 现代农业发展的要求。

郭明亮认为,就他们的工作而言,迫切需要开展智能农机装备的引进示范。 通过不断试验示范,找到科学可行的智能农业机械装备规模化应用的技术模式和推广模式,满足农业发展新要求和不断涌现的新需求,促进农业转型升级。机械和工具。