農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新成果不斷取得突破 整體技術水平跨入世界第一方陣

藏糧于技

初夏五月，正是“輕風搖細麥，淺水出新秧”的好時節(jié)，長城內(nèi)外、大江南北，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)呈現(xiàn)出一派繁忙景象。強國必先強農(nóng)，強農(nóng)方能強國。農(nóng)業(yè)強國是社會主義現(xiàn)代化強國的根基，建設農(nóng)業(yè)強國，離不開科技這個重要支撐。5月5日召開的二十屆中央財經(jīng)委員會第一次會議強調(diào)：“要更加重視藏糧于技，突破耕地等自然條件對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的限制。”最新數(shù)據(jù)顯示，近年來，我國農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新成果不斷取得突破。農(nóng)業(yè)科技整體水平已從世界第二方陣跨入第一方陣，各主要糧食作物耕種收綜合機械化率均超過80%。

數(shù)字農(nóng)業(yè)改變傳統(tǒng)農(nóng)耕模式而且更加高效低碳

立夏后的江南，風暖晝長。在地處“浙北糧倉”浙江省嘉善縣的西塘鎮(zhèn)祥符蕩畔，由浙農(nóng)集團和阿里云聯(lián)合打造的長三角地區(qū)首個低碳智慧示范田，400畝的小麥正值灌漿期。

5月9日一上班，阿里云計算有限公司項目經(jīng)理殷錚便打開“祥符蕩稻田數(shù)字孿生平臺”，點擊查看5公里之外的小麥蟲害情況。屏幕上顯示著氣象實況、農(nóng)事統(tǒng)計、告警預警、生長記錄等具體信息。

祥符蕩稻田數(shù)字孿生平臺，以稻田地理信息系統(tǒng)三維場景為基礎，通過軟硬一體和人工智能服務，將農(nóng)場、作物、環(huán)境、種植等信息進行全面的感知互聯(lián)和數(shù)字孿生，沉淀生產(chǎn)經(jīng)營數(shù)據(jù)，同時通過數(shù)字化模型精準管控監(jiān)控、灌排系統(tǒng)等智能化硬件設備，實現(xiàn)稻田遠程監(jiān)控和操作。

“進入平臺界面后，在各個設備的標識中，選擇設置在田塊四周的田埂上的農(nóng)業(yè)害蟲智能測報燈，點擊即可查看根據(jù)前沿圖像識別處理技術分析捕捉到的蟲害情況。通過知識圖譜技術，平臺對蟲害的特征進行確認提取，并對蟲害進行測報和智慧診斷。我們隨即根據(jù)診斷結果，比照蟲害的類型，對癥下藥，在保證小麥產(chǎn)量的前提下從源頭減少施入田地的農(nóng)藥總量。”殷錚介紹說。

智慧不止于此。為減少小麥、水稻等糧食作物種植中的能源消耗及化肥、農(nóng)藥用量，這塊農(nóng)田“裝備”了包括氣體排放在線監(jiān)測站、土壤墑情站、多參數(shù)專業(yè)氣象站、排水閘、進水閥、水位儀等在內(nèi)的約150套設備，每套設備都與平臺相連，只要在手機或者電腦上動動手指，就可以實現(xiàn)多個場景的智能控制。

農(nóng)場的無人機通過光譜識別采集的低碳作業(yè)數(shù)據(jù)，在每塊田塊上都會有詳細的各類分析數(shù)據(jù)，通過光譜分析可以實現(xiàn)糧食生長差異化數(shù)據(jù)采集，依托變量施肥數(shù)字模型，指導進行最小6平方米區(qū)塊精準施肥。同時根據(jù)大數(shù)據(jù)作業(yè)指令，無人機可以通過北斗導航和數(shù)字模型，進行自動巡航、精準施肥。

“我們的設備可以實時觀測農(nóng)田小氣候，提供溫濕度、降水、水質、溫室氣體排放等數(shù)據(jù)的觀測，這些數(shù)據(jù)都會匯集到平臺里。”阿里云工程師史同鑫介紹，平臺還集成了水、氣、土三個在線自動檢測體系，由“云·數(shù)字化”系統(tǒng)來指導小麥、水稻等糧食種植工作。

按照農(nóng)時節(jié)點，再過一個多月，這片農(nóng)田將種上水稻，水稻的灌溉怎么利用平臺實現(xiàn)呢？“我們通過構建水稻生育和灌溉同步的模型，研發(fā)了基于水稻長勢和土壤液位的雙向傳感器，還構建了基于神經(jīng)網(wǎng)絡的水稻生長模型。”中國水稻研究所稻作研究與發(fā)展中心副主任王丹英說，稻田數(shù)字孿生平臺可以精準“調(diào)動”每一塊水稻田，查看它的水位線狀況并進行精準灌排。

以前，400畝稻田的灌溉至少需要四名男工人工巡田、手動操作防水，現(xiàn)在只需要根據(jù)水稻生長階段設置好相應的水位線標準，平臺就可以發(fā)出指令，自動調(diào)整每塊田的進出水。目前，智慧示范田的畝均用水量已從原先的400方左右降至230~240方。

“我們以糧食生長、精準灌排等模型為大腦，探水探氣探土等設備為千里眼，依靠北斗導航技術的厘米級高精準定位為順風耳，電動閥、自動閘、無人農(nóng)機等作業(yè)系統(tǒng)為機械手，真正做到‘數(shù)字種田’。”殷錚自豪地說道。

數(shù)字化技術不僅改變了傳統(tǒng)種植模式，也帶來了實實在在的收益。示范田項目實施后，已建設核心農(nóng)田400畝，輻射農(nóng)田4000余畝，平均每畝可增收130元左右，全年增收40余萬元。

有了“金種子”農(nóng)民不僅少花錢還能多打糧

5月9日，河南省?？h金種子經(jīng)銷門市部內(nèi)站滿了來咨詢購買種子的種植戶。善堂鎮(zhèn)陳村村民孫國全經(jīng)過認真了解，選購了一種名為“豫花37號”的高油酸花生。“去年我把家里的地承包給別人種高油酸花生，說是不僅出苗快、抗病性強、產(chǎn)量高，而且收購價也比市場高，算下來，每畝能增收600多元，效益不錯。今年我干脆把地收回來，打算自己種這個品種。”

河南是花生種植第一大省，?？h善堂鎮(zhèn)地處豫北黃河故道，有著悠久的花生種植歷史。2023年中央一號文件提出，要深入推進大豆和油料產(chǎn)能提升工程。為了提高花生的質量和產(chǎn)量，善堂鎮(zhèn)結合當?shù)厣鷳B(tài)特點，利用分子標記技術培育出一種名為“豫花37號”的高油酸花生新品種，這種花生油酸含量高達79.2%~79.5%，符合出口要求。短短幾年，以“豫花37號”為代表的高油酸花生就在浚縣實現(xiàn)了大面積推廣，一個個高油酸花生綠色高質高效示范基地建了起來，并配套全苗培育、合理密植、平衡施肥等技術，推動花生生產(chǎn)走向高質高效。

都說種子是農(nóng)業(yè)的芯片，好種產(chǎn)好糧，優(yōu)良的種子是農(nóng)作物高產(chǎn)的關鍵。不僅僅是花生，鶴壁市作為河南省的產(chǎn)糧大市，近年來以良種選育為重點，培育了一批主要糧食作物和油料作物良種。5月4日，河南省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳在全省公開推介主導玉米品種11個，其中就有鶴壁市農(nóng)科院選育出的2個玉米品種“永優(yōu)1573”和“浚單1618”。

鶴壁市農(nóng)科院副院長、副研究員王小星告訴記者，“浚單1618”是由市農(nóng)科院綠色高效玉米研究組歷時七年培育出的優(yōu)良品種，技術人員在田間和實驗室里埋頭苦干，先后攻克了黃淮海玉米脫水速率慢、成熟期晚等一系列難題，未來市場前景看好。

農(nóng)作物育種就是一門精細活，別看鶴壁市農(nóng)科院近十年來培育成功的良種有數(shù)十種之多，但實際上，每一次成功背后，都有著上百次、上千次的失敗。“選育種子最考驗人的耐性，因為一個優(yōu)良品種的培育過程中，有99%的情況都是失敗的。”王小星說，“但失敗也是有價值的，我們通過失敗過程中反饋的信息來鑒定出哪個品種的親本和性狀比較好，再把這些好的性狀都聚合在一起，優(yōu)中選優(yōu)，進行下一輪的改進調(diào)整。”

據(jù)介紹，為了增加成功概率，鶴壁市農(nóng)科院努力通過技術手段對整個過程進行提升改良，通過信息化、數(shù)字化的技術手段提升各項環(huán)節(jié)的精準度。“比如，雖然種子從外觀上看差別不大，但不同種類、不同組合的基因信息卻不一樣，所以我們在選育過程中，需要對每一種育種材料和組合加貼標簽。過去，這些標簽都靠工作人員手動更新，很容易出錯?，F(xiàn)在我們都改為計算機系統(tǒng)出具二維碼，這相當于給每一袋種子加蓋了一個身份證，只要掃一下二維碼，這個種子從田間收獲到在實驗室中經(jīng)過哪些環(huán)節(jié)都一清二楚。”王小星表示，近年來，國家對選種育種工作十分重視，越來越多的“金種子”出現(xiàn)，讓種田農(nóng)民能花錢少還能多打糧。“現(xiàn)在良種技術的發(fā)展，讓種子對生產(chǎn)的貢獻越來越大了。就拿河南省主要糧食作物玉米來說，十年前，畝產(chǎn)達到800公斤就屬于很高的產(chǎn)量了，超過1000公斤的紀錄極其少見。但現(xiàn)在一畝地產(chǎn)七八百公斤玉米很常見，1000公斤的產(chǎn)量也明顯增多，而且產(chǎn)量有逐年提高的趨勢。”

智能農(nóng)機設備打造無人“稻田工廠”

農(nóng)忙時節(jié)，湖南省長沙市望城區(qū)高塘峪街道新陽村無人農(nóng)場的水稻田內(nèi)卻看不到農(nóng)民的身影，取而代之的是一臺臺現(xiàn)代化的農(nóng)機在田間忙碌。農(nóng)場負責人肖定自豪地介紹：“這里是我們于2021年創(chuàng)建的全國首個全程無人操作的機械化雙季稻無人農(nóng)場示范園?？恐F(xiàn)代化的農(nóng)機設備和背后的北斗定位以及計算機管理系統(tǒng)，農(nóng)場耕、種、管、收環(huán)節(jié)實現(xiàn)了機械化，作物生產(chǎn)過程實現(xiàn)了實時全監(jiān)控和智能決策精準作業(yè)。”

無人駕駛旋耕機、無人駕駛拖拉機、無人駕駛收獲機、無人駕駛噴霧機……在無人農(nóng)場示范園內(nèi)，各式各樣的高科技裝備分工明確，盡顯科技范兒：北斗旋耕機負責翻耕，可以按照設計路線自己前行，走得精準筆直；插秧機、拋秧機、撒播飛機負責種的環(huán)節(jié)，作業(yè)既精準又高效；無人駕駛噴霧機和直升機負責施藥和施肥，視頻監(jiān)測設備有著“火眼金睛”，苗情、蟲情、地情等全都盡在掌握之中；到了收獲的季節(jié)，無人駕駛收割機與無人駕駛運糧車攜手合作，自動裝卸，一天下來能收割60多畝稻田。

作為新一代農(nóng)人，80后的肖定有著一個“稻田工廠”的夢想，在“稻田工廠”里，農(nóng)民只要坐在家里就可以種地、管地，田里不僅有各種機械化設備，還要有智能化系統(tǒng)。如今，隨著無人農(nóng)場示范園的一步步建設，肖定的“稻田工廠”夢也在逐步變?yōu)楝F(xiàn)實。據(jù)肖定介紹，無人農(nóng)場包括高標準農(nóng)田、智能農(nóng)機、智能灌溉、農(nóng)情精準監(jiān)測系統(tǒng)等四大塊建設內(nèi)容，稻田內(nèi)采用的是袁隆平院士團隊的水稻良種，選用了知名農(nóng)機生產(chǎn)企業(yè)的先進農(nóng)機裝備。通過綜合運用各項技術，農(nóng)場實現(xiàn)了節(jié)約灌溉用水20%以上，節(jié)約肥料投入30%，減少農(nóng)藥投入30%，減少田間用工70%以上，核心示范區(qū)增產(chǎn)10%以上，整體效益提高20%以上。

“過去一個人牽著一頭牛一天最多能犁二畝地，耕種200畝的水稻田，至少需要20個人，現(xiàn)在只要2到3個人就夠了。”肖定說，無人農(nóng)場追求的不僅僅是數(shù)量上的更多，更重要的還有種植方式的更加綠色化。以往，南方水稻種植在施肥環(huán)節(jié)大多為人工拋撒施肥，化肥只能停留在地表，不僅利用率低而且容易流失，進而污染環(huán)境。這種污染是農(nóng)業(yè)面源污染的主要誘因之一。而如今，在無人農(nóng)場，無人機等設備可以進行精準施肥，減少了不少化肥的浪費和污染。此外，無人農(nóng)場還建設了智能灌溉系統(tǒng)，實行排灌分離和智能管控。系統(tǒng)能夠基于氣象等條件，結合作物的生長期規(guī)律進行精細化灌溉，減少輸水損失，進一步提高了水資源的利用率。

2020年，肖定作為種糧大戶代表參加了習近平總書記在長沙主持召開的基層代表座談會。幾年過去了，帶著習近平總書記的囑托，肖定繼續(xù)在綠色的稻田里為自己的夢想奮斗。

如今，無人農(nóng)場的稻苗長勢良好，株高比去年同期明顯增高，綠油油的禾苗預示著新一輪的豐收。(本報記者 王雅婧 來源：中國紀檢監(jiān)察報 )

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