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拖拉机装上北斗,手机成为新农具

田间“黑科技”落实藏粮于技

科技是农业现代化和粮食增产增收的重要支撑。近年来,我国农业科技对粮食增产的贡献逐年提高。纵观大江南北,北斗卫星导航农机等硬核科技装备逐渐成为农业利器;智能灌溉、无人机植保被大规模应用,手机成为“新农具”……

2022年第14期《中国经济周刊》封面

2022年第14期《中国经济周刊》封面

《中国经济周刊》 记者  贾璇

粮食稳,天下安。实施藏粮于地,藏粮于技,提高粮食产能,确保谷物基本自给,口粮绝对安全。

科技是农业现代化和粮食增产增收的重要支撑。近年来,我国农业科技对粮食增产的贡献逐年提高。纵观大江南北,北斗卫星导航农机等硬核科技装备逐渐成为农业利器;智能灌溉、无人机植保被大规模应用,手机成为“新农具”……

一系列自主创新的“硬核”科技在种植、烘干、收储、加工、销售等各个环节保驾护航,极大解放了农民的劳动力,提升了粮食生产的科技水平,更进一步夯实了粮食安全基础。一批批年轻的“新农人”也运用现代科技掀起一股股“新农潮”,助力国人端稳饭碗。

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司南农机自动导航驾驶系统 供图|司南导航

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闫文炯带领团队操作无人机 供图|极飞科技

“北斗+农业”的无人农场

对于河北省沽源县千山村的农场主老张来说,北斗系统早已不是什么稀罕物,“天上的星星”就在身边。

10多年前,老张开始承包土地种植马铃薯,种植面积达1600多亩。农事不等人,每到春播之时,老张就算动作快也要“连轴”转上半个月。为了赶在雨季前完成播种,他每天需耕作上百亩地。但最令他头疼的是开农机的司机。

据介绍,传统靠人工驾驶农机的插秧方式会出现弯曲、并线等问题。“咱们之前都用划线机在地上划线,司机凭经验播种。农忙时,花高价都不一定能请到好司机”。老张回忆那些年,工人成本高,加上市场波动,一年到头也挣不了几个钱。

7年前,老张一次偶然的机会接触到了一项新科技——司南导航北斗农机自动驾驶设备。

该系统基于北斗系统提供的高精度定位信息运行,农户只需按照步骤提前设置好程序,即可按照期望路径进行自动驾驶,无需全程掌握方向盘,只要在转弯时调整拖拉机作业方向即可,大大节省了劳动力。

“这下司机问题可算是解决了。”老张笑着说,现在农田里开始出现女性机手,她们只需要坐在拖拉机上按下启动键,机器就可以自动一次性完成播种、起垄、开沟、施肥、铺设膜下滴灌和膜上筑土等多道工序,而且还实现了24小时作业。

据上海司南卫星导航技术股份有限公司(以下简称司南导航)技术工程师介绍,河北沽源当地独有的坡型地,在播种薯类时对农机导航系统提出了极大考验,老张使用的农机自动导航驾驶系统,即便在颠簸近30度的地面,拖拉机也能落子准确、接行精准。

“与传统人工点播相比,机械化播种播量均匀,能为马铃薯机械化收获打下基础,马铃薯每亩地都能增产10%,节约土地达到20%以上。”该工程师说。

近年来,伴随我国北斗三号全球卫星导航系统正式开通,北斗+农业的应用场景越来越多,形式也越来越多样。

目前,我国小麦、水稻、玉米机收水平已分别超过97%、85%和90%,农作物耕种收综合机械化率超过72%。实施藏粮于地、藏粮于技,不断跃升的农业现代化让粮农多种粮、种好粮的物质条件越来越好,国家粮食安全的基石越来越牢固。北斗+农业的未来发展空间巨大。

翻越秦岭,长江之畔,安徽芜湖的水稻正值种植黄金期,和老张的农场一样,这里的田间,满是搭载了北斗无人驾驶系统的插秧机。操作人员无需触碰方向盘,只要将秧苗盘摆在栽秧台上,再进行简单的地块定位和数据传入,插秧机就自动在田间穿梭,栽下一行行整齐的秧苗。

据司南导航技术人员介绍,插秧机运用的北斗三号辅助驾驶设备呈现多个亮点效果。首先,农机作业精度更高,耕整地、插秧、植保作业不重不漏,土地的耕作面积也有所提高。

其次,降低农机驾驶技术门槛,大幅度降低机手的作业劳动强度,新机手和熟练老机手作业质量一样好,让老百姓轻松种田。

此外,还可实现“机器换人”,节约人工。例如安装北斗三号辅助驾驶系统的插秧机,可减少一个上秧用工,节约了人工成本,实现机器换人,缓解农业用工难问题。

除了插秧机,这里的拖拉机、植保机也加装了北斗三号辅助驾驶设备,构建耕种管收的平地、施肥、施药、插秧等北斗辅助作业环节,一个“北斗+无人农场”的应用场景应运而生。

目前,全国已安装农机北斗导航自动驾驶系统的终端超过10万台,安装农机定位、作业监测等远程运维终端超过45万台/套。北斗系统已经深入应用于包括耕种、灌溉、收获等农业生产的多个环节,不仅有助于节约用工成本,也提升了农机手的收益和农业生产效率。

今年的“三夏”麦收作业中,北斗+农业可谓大显身手。国家精准农业应用项目监测数据显示,5月21日至6月4日,累计410568台装备了北斗智慧终端的稻麦联合收割机投入使用。

据统计,目前全国已有45家农机企业将北斗终端作为标准配置,已安装农机自动驾驶系统超过10万台,安装农机定位、作业监测等远程运维终端超过45万台/套。

同时,借助这些装配有北斗导航系统的农机,国家精准农业综合数据服务平台实现了农机作业数据整合,以及水稻、小麦、玉米等主粮作物收获和拖拉机作业的24小时动态监测。

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安徽芜湖的“北斗+无人农场”里,一台无人驾驶的插秧机在工作。供图|司南导航

手机成为“新农具”,农民告别“面朝黄土背朝天”

风吹麦浪,夏收开始。作为我国的主要粮食作物之一,小麦的种植面积和总产量仅次于水稻。

今年夏粮生产克服多重不利因素,在历史高点上再增产,实现高位增产大丰收。国家统计局数据显示,2022年,全国夏粮总产量2947.8亿斤,比上年增加28.7亿斤,增长1.0%。其中小麦产量2715.2亿斤,增加25.7亿斤,增长1.0%。

对此,中国农科院作物所研究员赵广才表示,科技在今年夏粮增产中发挥了重要作用。

依山襟海,海陆兼备的黄淮海平原集中了大量一线高标准农田,这里是我国小麦生产的主体区域,也被称为“中国第一粮仓”。

4月,黄淮海平原的小麦进入拔节孕穗期,是产量形成的关键时期,同时也是条锈病、赤霉病等小麦重大病虫害高发期。然而,病害的最佳防治窗口只有短短几天。

同时,当下广大农村还面临着农村人口老龄化、农业劳动力不足、缺乏高效便利工具等问题。根据《中国统计年鉴2021》与2021年经济社会发展数据,2021年我国城镇化率提升0.81个百分点,中国乡村人口70年来首次低于5亿人。

如何在短时间内快速完成统防任务,成为各地农业部门和农民们最棘手的问题。时间紧任务重,谁来担重任?

在安徽阜阳的一块麦田里,年轻的退伍军人闫文炯用行动直面这个挑战,他的解决办法是无人机。

“所有飞手注意”,伴随闫文炯一句响亮的口令,数位无人机操控者(飞手)轻点屏幕,200多台农业无人机腾空而起,开始总面积为150万亩的小麦统防统治作业。此次,他带领13个作业队,一天就可完成10万亩的植保任务。这样的进度,相当于过去1000人10天的工作量。

据闫文炯介绍,他所用的极飞科技农业无人机RTK(指实时动态载波相位差分技术)精准定位导航,可以实现全自主作业,不仅能从空中对小麦进行全面、精准、均匀、高效的喷洒,工作效率也超高。一架农业无人机一天平均可作业1000亩,效率是人工的80~100倍。

此外,该农业无人机拥有的强大植保管理系统,可对实施作业的区域航线、高度、速度及喷洒面积等数据进行监管和追溯,手机成为现代农业生产必不可少的“新农具”。

近年来,像闫文炯这样的“新农人”队伍在不断壮大。他们试图通过智能设备减少繁重的体力劳动,运用数字农业技术让农业生产变得更酷、更高效。

最重要的是,这股“新农潮”在改变农业生产模式的同时,也在悄悄地改变年轻人心中对农业的看法。

2018年,退伍回乡的闫文炯从自己购买的2台农业无人机干起,如今他已经成为极飞科技的“资深飞手”和合作伙伴,自己的团队规模也壮大到近500人,配置了400多架无人机。

他的回乡就业经历还在感染和带动更多年轻人,“无人机飞手”“无人机教员”等新兴岗位帮助不同身份、行业的农村劳动者完成职业转换,让他们获得更加体面的工作和提升自我价值,更为家乡发展带来新机遇。

截至2021年,我国农业无人化设备用户年龄分布中,31~40岁人数占比最高,为36%;其次是30岁以下人群占28%,41~50岁占25%。

目前,科技创新已经成为推动农业现代化发展的新动力,农业科技进步贡献率已超60%。从会种地到“慧”种地,粮食生产正告别“面朝黄土背朝天”的传统方式。

(本文刊发于《中国经济周刊》2022年第14期)

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