北大荒集團(tuán)友誼農(nóng)場第五管理區(qū)第二作業(yè)站正在收玉米。
吳麗紅攝
北大荒集團(tuán)友誼農(nóng)場工作人員通過大型車輛智能噴藥，進(jìn)行大田苗前處理作業(yè)。
谷金洲攝
北大荒集團(tuán)友誼農(nóng)場高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田，“飛手”正在進(jìn)行無人機(jī)噴藥作業(yè)準(zhǔn)備工作。
顏?zhàn)忧鐢z
今年7月，83歲的種植戶李萬金拄著拐棍站在田間小路上，望著噴施藥劑的植保無人機(jī)迅速掠過稻田，想起60多年前這里還是一片荒蕪，恍如隔世。
李萬金的兒子李國強(qiáng)正操控著植保無人機(jī)在稻田中劃出兩道顯眼的白線，向遠(yuǎn)處望去，“天下第一場”幾個(gè)大字格外醒目。“這種無人機(jī)一天能給2000多畝耕地噴施藥劑，效率大約是人工的20倍。”李國強(qiáng)說，他今年種了300畝水稻和90畝大豆，預(yù)計(jì)年收入達(dá)到18萬元。
位于黑龍江三江平原腹地的北大荒集團(tuán)友誼農(nóng)場，面積1888平方公里，是中國面積最大的農(nóng)場，被譽(yù)為“天下第一場”。曾經(jīng)的這里，是中國最荒涼的地區(qū)之一，肅殺的沼澤地一眼望不到頭。如今的這里，推廣綠色節(jié)能的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式，節(jié)水、節(jié)肥、節(jié)藥、節(jié)勞，在減少農(nóng)業(yè)環(huán)境污染的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)糧食穩(wěn)產(chǎn)、農(nóng)民增收。
無人農(nóng)機(jī)：
種地越來越輕松
“糧倉已滿，請來接糧。”金秋十月，秋收現(xiàn)場，一臺無人駕駛收獲機(jī)通過5G信號，向它的“合作伙伴”無人駕駛運(yùn)糧車發(fā)出信號。
“收到。”在田邊等候的運(yùn)糧車，立即開到收獲機(jī)旁邊。收獲機(jī)隨之伸出卸糧筒，一陣“嘩嘩”的響聲后，一萬多斤糧食順利進(jìn)入運(yùn)糧車中，整個(gè)卸糧過程僅耗時(shí)120秒。
作業(yè)現(xiàn)場的另一邊，技術(shù)人員耿立海手持筆記本電腦，將預(yù)先設(shè)計(jì)好的另一組收割點(diǎn)位傳輸給無人駕駛收獲機(jī)，再根據(jù)現(xiàn)場情況微微調(diào)整作業(yè)面積、作業(yè)時(shí)間、作業(yè)線路等參數(shù)，最后輕點(diǎn)鼠標(biāo)。無人駕駛收獲機(jī)立即駛?cè)朕r(nóng)田，前進(jìn)、后退、收割等動作一氣呵成，干凈利索，甚至比駕駛員的操作還要嫻熟。
“加滿油、選好地，農(nóng)機(jī)就可以自己收糧食了！相較于傳統(tǒng)的機(jī)械化收割，無人駕駛收獲機(jī)最大的優(yōu)勢是精準(zhǔn)化作業(yè)，還能夠?qū)崟r(shí)顯示收獲面積、水分、產(chǎn)量等測產(chǎn)信息。同時(shí)，24小時(shí)不間斷工作可以使收獲速度提升3—4倍。”友誼農(nóng)場農(nóng)業(yè)生產(chǎn)部副總經(jīng)理程保欣站在望不到田壟盡頭的大片農(nóng)田前感慨道。
在友誼農(nóng)場，插秧補(bǔ)苗、施肥打藥、收獲割曬……水稻的“一生”基本上都被各種無人駕駛農(nóng)機(jī)“承包”了。不光水稻，這里的主要農(nóng)作物耕、種、收綜合機(jī)械化水平已經(jīng)達(dá)到了99%以上。
“秧好一半禾，苗壯產(chǎn)量高”。5月初，隨著無人駕駛插秧機(jī)的平穩(wěn)行進(jìn)，一株株翠綠的秧苗被精準(zhǔn)地插入泥土中，整齊劃一、行列分明，仿佛綠色的絲帶在田野間舞動。
“無人駕駛插秧機(jī)的秧苗栽植更加均勻、精準(zhǔn)，直線控制誤差在2.5厘米以內(nèi)。”程保欣說，就在今年，友誼農(nóng)場新引進(jìn)了10臺無人駕駛插秧機(jī)，作業(yè)面積也從去年的3000畝提升到3萬畝。
“插完秧后，病、蟲、草都會影響水稻的正常生長，所以就需要有人每天到地里觀察水稻的生長狀況及病蟲害發(fā)生情況。但是讓人圍著稻田走一圈、用肉眼觀察，是真的費(fèi)體力，還容易中暑！”種植戶王麗說，現(xiàn)在只需要1個(gè)小時(shí)，無人機(jī)就能完成300畝整體田塊掃描，然后顯示哪塊地里缺苗、有病蟲害或雜草，以便種植戶精準(zhǔn)地補(bǔ)苗、打蟲。
“種田15年，越來越輕松。”7月底的高溫天氣也擋不住種植戶鐘亮的干勁。一大早，鐘亮就跑到稻田里配藥、裝藥、安電池，用手機(jī)連接無人機(jī)信號。隨著“呼呼”的槳葉聲，一架植保無人機(jī)緩緩起飛，在稻田上空來回穿梭，所到之處形成了一道道霧簾，稻葉翻騰間施藥便已完成。
“這架植保無人機(jī)攜帶的藥箱能容納60升藥水，可以在6分鐘之內(nèi)給13畝土地噴灑農(nóng)藥，還能用于施肥。”程保欣說，它主要利用圖像處理技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)和無人機(jī)遙感技術(shù)，通過變量噴藥系統(tǒng)，就可以有針對性地進(jìn)行對應(yīng)等級的藥量噴灑，從而達(dá)到精準(zhǔn)實(shí)施的效果。
農(nóng)場目前已經(jīng)引進(jìn)37套智能噴霧控制系統(tǒng)，控制噴藥面積可達(dá)40萬畝。噴藥作業(yè)時(shí)不受機(jī)車速度影響、能夠精準(zhǔn)控制藥劑噴量，大幅降低作業(yè)誤差，每畝可節(jié)約藥液7升、減藥10%。
智能灌溉：
秧苗“喝飽、喝好了”
每逢夏至，炎熱降臨，農(nóng)作物隨之進(jìn)入最旺盛的生長階段。民間流傳著一句農(nóng)諺——最怕夏至一日晴，意思是如果夏至一整天都陽光明媚，那么往往預(yù)示著接下來的三伏天將會非常炎熱。
此時(shí)，灌溉對于農(nóng)田來說非常重要，但炎熱又讓種植戶們叫苦不迭。今天，在友誼農(nóng)場廣袤的田野間，精準(zhǔn)智能節(jié)水灌溉正逐漸替代低效耗力的人力灌溉，種植戶們在家里動動手指就能讓田里的稻苗“喝飽”又“喝好”。
在友誼農(nóng)場的千畝智慧農(nóng)業(yè)展示區(qū)里，一個(gè)個(gè)裝有太陽能供電板的智能控制閘門宛如守護(hù)稻田的衛(wèi)士佇立在溝渠之間。這些閘門正是集云計(jì)算、可視化數(shù)據(jù)采樣、太陽能供電、物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)分析等功能于一體的智能節(jié)水灌溉系統(tǒng)。種植戶們可以通過手機(jī)APP連接應(yīng)用平臺，觀測土壤墑情和水位，遠(yuǎn)程操控進(jìn)水、排水等，既節(jié)約用水、用工，又實(shí)現(xiàn)了對灌溉用水有機(jī)含量指標(biāo)等數(shù)據(jù)信息的收集。
智慧節(jié)水灌溉系統(tǒng)讓田間管理變得更加輕松便捷，也更加科學(xué)可靠。友誼農(nóng)場科技信息中心的朱喜洋坐在指揮室里，手指輕輕一點(diǎn)，一公里外的鐵制閘門便緩緩提升，涓涓河水流入稻田，讓秧苗“喝”了個(gè)飽。“去年這片地里的水稻無論產(chǎn)量還是品質(zhì)都非常好，就是它立了大功！”提起這套系統(tǒng)，朱喜洋豎起了大拇指。
“以前灌溉都是憑經(jīng)驗(yàn)，只能‘大約摸’地放水、排水?，F(xiàn)在有了這些智能閘門，我們可以根據(jù)農(nóng)作物需求和水資源狀況精準(zhǔn)控制水量，既節(jié)約了水資源，又提高了農(nóng)作物產(chǎn)量。”朱喜洋指著監(jiān)控里田間的智能控制閘門補(bǔ)充道，“這名衛(wèi)士”是如何判斷稻田是“喝好了”還是“喝撐了”呢？關(guān)鍵要靠“云間的指導(dǎo)”！
所謂“云間的指導(dǎo)”，就是黑龍江省農(nóng)墾科學(xué)院的科研人員利用多光譜衛(wèi)星和無人機(jī)遙感技術(shù)，對水稻的生長狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。“我們通過這些數(shù)據(jù)，可以準(zhǔn)確判斷水稻的需水量，再將結(jié)果推送至一體化智能控制閘門，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)灌溉。”黑龍江省農(nóng)墾科學(xué)院電子技術(shù)開發(fā)研究所副所長任志鵬說。
像這樣的智能灌溉閘門，友誼農(nóng)場已經(jīng)安裝了124臺，覆蓋3000畝地，每畝每年能夠節(jié)約300—350立方米灌溉用水，節(jié)約人力成本將近3萬元。
“除了節(jié)水，這套智能節(jié)水灌溉系統(tǒng)還很節(jié)能，已經(jīng)利用太陽能實(shí)現(xiàn)了無電化系統(tǒng)運(yùn)作，全年運(yùn)營不用外接一度電。接下來，我們還要繼續(xù)探索設(shè)備節(jié)水與栽培模式節(jié)水的契合點(diǎn)，完善水稻綜合節(jié)水灌溉技術(shù)和體系，為綠色節(jié)能發(fā)展開創(chuàng)新途徑。”友誼農(nóng)場農(nóng)業(yè)科技推廣中心主任張國軍說。
節(jié)肥節(jié)藥：
農(nóng)作物吃上“營養(yǎng)套餐”
莊稼一枝花，全靠肥當(dāng)家?；屎娃r(nóng)藥都是重要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料，科學(xué)施用這些農(nóng)業(yè)投入品，不僅能提升農(nóng)業(yè)效益，也能保護(hù)生態(tài)環(huán)境，保障農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全。
“這塊地的稻苗長得比較慢，這次就要比別的地塊多追一點(diǎn)肥，只需要讓植保無人機(jī)飛得慢一些、增加駐留時(shí)間就行。”種植戶劉玉新說，在友誼農(nóng)場的稻田里，隨處可見植保無人機(jī)在空中通過自動飛行控制導(dǎo)航噴灑化肥，確保肥料精準(zhǔn)施用，提高施肥質(zhì)量。植保無人機(jī)作業(yè)時(shí)不受耕作模式及區(qū)域、地形、農(nóng)作物的限制，適用于多種作業(yè)環(huán)境，還可以24小時(shí)連續(xù)作業(yè)，克服了以往人工撒肥，費(fèi)工費(fèi)時(shí)、撒肥不均等難題。
“以前施肥時(shí)，主要依靠兩條腿，背著幾十斤重的肥料進(jìn)地，再一把把撒，很容易撒得不均勻，最后的產(chǎn)量都受影響。現(xiàn)在別看這無人機(jī)小，可省大事了！”劉玉新今年種了160畝水田，如果用人工撒施返青肥的話，需要2名工人連續(xù)工作9個(gè)小時(shí)，花費(fèi)1100元；而如果通過植保無人機(jī)的話，僅用時(shí)1個(gè)多小時(shí)，花費(fèi)也只有480元。既節(jié)省了600多元，又提高了作業(yè)質(zhì)量。
走進(jìn)科技信息中心，技術(shù)人員曲慧正在展示一張?zhí)厥獾?ldquo;處方圖”。在這張返青肥追施“處方圖”中，穴數(shù)、長勢、病蟲害、倒伏等數(shù)據(jù)信息一目了然。幾百畝的農(nóng)田呈現(xiàn)出深深淺淺不同的色塊和色斑，色斑的深淺則代表了不同的建議用肥量。每畝地的建議用肥量從0到6.99千克，也就是告訴使用者哪塊地“肥”、哪塊土“瘦”。
截至目前，友誼農(nóng)場的大數(shù)據(jù)庫已錄入耕地、林業(yè)、水利數(shù)據(jù)4.7萬余條，測土配方施肥數(shù)據(jù)3.6萬余條、氣象數(shù)據(jù)3650余條。涵蓋了全域范圍所有農(nóng)業(yè)相關(guān)數(shù)據(jù)，為精確施肥、變量施肥提供了翔實(shí)的數(shù)據(jù)支撐。
灌裝藥劑、打開風(fēng)幕、噴藥作業(yè)……今年夏天，在友誼農(nóng)場第三管理區(qū)的一處田地里，一臺裝載變量背負(fù)式噴藥機(jī)的大型機(jī)車一來一回，僅僅用了18分鐘，就對60畝耕地進(jìn)行了大田封閉滅草作業(yè)。
傳統(tǒng)農(nóng)藥噴灑方式存在很多局限性，比如難以確定藥劑溶液的濃度、難以控制藥劑的噴灑量和范圍、易造成過量施藥和環(huán)境污染等。因此，根據(jù)農(nóng)田數(shù)據(jù)開展可變的噴施作業(yè)是最合理的植保噴藥形式之一。
在友誼農(nóng)場，噴灑農(nóng)藥的科技含量非常高，大致可以分為三步。首先，通過無人機(jī)遙感技術(shù)獲取田間病蟲害的分布情況，并將實(shí)時(shí)獲取的田間各種數(shù)據(jù)信息傳輸給中央處理器進(jìn)行分析處理，形成最佳噴施方案。然后，植保機(jī)械根據(jù)處理器提供的方案，控制各個(gè)管路和噴頭位置的噴霧量，實(shí)現(xiàn)各個(gè)噴頭的獨(dú)立可變控制。最后，根據(jù)農(nóng)田不同位置的作物情況進(jìn)行科學(xué)的變量噴施。
“為了用最少的藥量實(shí)現(xiàn)最佳的植保作業(yè)效果，目前我們的植保機(jī)械多采用低噴量的高霧化噴頭進(jìn)行噴施，通過離心噴頭技術(shù)實(shí)現(xiàn)噴出霧滴的進(jìn)一步細(xì)化，更小直徑的霧滴能有效提高藥霧與植株的接觸面積，提高附著率。”程保欣指著智能噴藥機(jī)28米長的噴桿說，“除了這位‘變形金剛’，我們還有靜電噴施、對靶噴施、噴霧防漂移等不同農(nóng)藥高效利用技術(shù)”。
