智能农机推进农业全程机械化
11月13日，2020中国国际农机展在青岛举办，展会期间，中国农业机械流通协会，中国农业机械化协会技术推广分会联合举办了智能农机助力全程机械化专题报告会。此次报告会旨在深入贯彻国务院关于加快推进农业机械化和农机装备产业转型升级的指导意见，探讨智能农机创新与推广的现状、思路政策和措施，加快推进智能农机技术的发展，为农业插上科技的翅膀。我国是全球第一大农业机械制造和使用国，2019年我国农业机械市场规模占全球农机市场27.4%，预计2022年，我国农业机械行业规模以上企业主营业务收入将达到2570亿元，占全球28%。目前智能农机发展到什么程度？都有哪些先进的技术？如何在农业机械化转型升级中发挥作用，中国工程院院士赵春江对此开展了长期的研究。赵春江是国家农业信息化工程技术研究中心、国家农业智能装备工程技术研究中心首席专家，中国人工智能学会智能人工专业委员会主任，国际人工智能学会中国首席代表，他在会上表示，目前，国际上智能农机装备发展速度很快。智能农机装备的发展表现出两个特点，一是绿色，二是智能。农机装备智能化即智能化信息技术在农机装备全产业链的应用。
赵春江表示，推进农机装备智能化技术创新发展，应注重核心关键技术创新，以市场需求为导向，以目标产品为导向，解决产业中“卡脖子”技术难题，探索前瞻与前沿技术，产品系统集成技术；加强农机装备电子技术研发应用；加强智能化农机装备关键技术研究；加强农机装备核心关键部件研发；加强农机装备信息化技术标准研究，例如农业装备现场总线技术，输入输出接口标准，控制类技术标准，计量类技术标准等；培养创新人才队伍建设，探索适应产业需求的培养模式，培育适用我国农机装备产业升级“白领”、农机装备制造，工匠人才“高级蓝领”等实用型人才。
智能农机发展科技创新先行，智能农机发展要经历哪些发展步骤？中国工程院院士罗锡文进行了归纳和总结。罗锡文是华南农业大学教授、博士生导师，农业农村部主要农作物生产全程机械化推进行动专家指导组组长，全国农机化科技创新专家组组长。会上，罗锡文做了关于无人农场关键技术与实践的主题报告。罗锡文表示，农业1.0是人力与畜力为主的传统农业，是农业社会的产物；农业2.0是指机械化农业时代，是工业社会的产物；农业3.0是指自动化农业时代，是信息社会的产物；农业4.0是以无人化为特征的智能农业时代，是智能社会的产物。罗锡文提出，无人农场需依托三大技术支持：生物技术，智能农机和信息技术。无人农场是智慧农业的一种生产方式，是实现智慧农业的一种途径。无人农场应该有5个功能：耕种管收生产环节全覆盖、机库田间转移作业全自动、自动避障异况停车保安全、作物生产过程实时全监控、智能决策精准作业全无人。会上，农业农村部农机鉴定总站、农机推广总站副站长徐振兴做了我国智能农机技术推广应用主题报告。徐振兴表示，推广智能农机技术对农机化发展意义重大。一是实现乡村振兴的新动能。一是提高劳动生产率，二是提高土地产出率，三是提高资源利用率；二是农机化全程全面发展的“加速器”。一是强全程，二是促全面，三是增绿色；三是农机社会化服务方式转变的“催化剂”。一使服务效率更高，便于组织调度，助力跨区作业，确保农时服务；二使生产成本更低，推动普及共享农机，优化配置机具资源，提高机具利用效率；三使生产服务更有效，有效连接小农户，满足个性化需要，提供精准化服务。徐振兴提出，加快推进智能农机技术，还需落实政策规划，强化扶持引导；提升公共服务，加快技术供给；创新发推广方式，加大示范应用。
中国农业机械化科学研究院首席专家方宪法做了农业装备的智能化技术研究进展主题报告。他提出，当今农业生产的高度机械化基于对动物植物对象的一致性措施和作业，实现大规模高效率的目标，为此，农学和农业工程专家普遍认识到其缺陷：在一定程度上，无论气象土壤条件，播种、施肥、灌溉的量是确定的；无论病虫草害在时空上的分布变化，农药喷洒量和喷洒位置是一样的；无论作物成熟度的差异如何均按统一时间收获。现有机械化作业导致的集约化成本高、能源与化石资源转化产品的投入高、向农业生态环境系统的高排放将不可持续等问题不可忽视。方宪法表示，农业作业中每次重复操作针对的对象是有差异的，动态感知、实时分析、在线决策、精确执行，是智能农机作业必不可少的4个方面。对此，方宪法预测，未来嵌入式信息技术或将全面进入农业生产系统，已开始配置的卫星导演，机器操控，手机获取智能终端，随农场多频接入能力提升得到普遍应用；农机设备将配置付费急用型机载智能系统信息技术质优价廉；数据获取与分析功能强大，使用简便，采集器自动获取数据并充实农场信息系统，支持决策和报告生成；手机、拖拉机，喷药机，灌溉机组和办公室、轿车、仓库等农场所有设备和设施都将实现同步互联；基于传感器组网获取的土壤，持水量和更准确的天气预报，灌溉变得更加精准、均匀，更加高效智能；变量灌溉系统应用持续增长，水肥一体化的全营养配置灌溉系统应用更广；结合免耕被耕或者永久苗带和固定轨迹行走系统的技术广泛推广，导航和自动驾驶早已是成熟技术；喷药和除草机器人当在果园广泛使用，工厂化农业高度自动化智能化。
青岛农业大学教授尚书旗做了题为根茎类作物机械化与智能化融合技术进展的主题报告。尚书旗表示，我国主要根茎类作物机械化、智能化生产总体水平较低，尤其是播种收获环节技术装备落后。在播种方面，根茎类作物机械化平均水平不足30%，在收获方面，机收平均水平不足18%，这两个环节用工量占75%以上，人工成本占80%以上。尚书旗从根茎类作物的播种、收获等各个环节介绍了农机装备的技术创新和发展，并分享了关于作物生态系统与智能农业装备融合技术的思考。青岛市农业机械服务中心主任程兴谟做了关于青岛智能农机发展探索与实践的主题报告。据介绍，近年来青岛牢牢把握机遇，以创新引领发展，用科技赋能机械化转型升级，推进传统农业向精准智慧农业转变。一是搭建技术融合发展平台，聚力开展智能农机装备研发。青岛农机部门与高校科研院所农机企业及专业化服务组织协同攻关，技术交流，合作推广，积极搭建技术融合发展平台，努力开展智能农机装备研发，使创新成果第一时间落地青岛。二是打造智能农机试验示范基地，积极探索智慧农业新技术模式。青岛把发展智能农机装备与技术的主战场放在农田里，落实到基地上。目前，青岛探索的粮食作物无人农场，主要经济作物全程机械化、设施智能控制、农牧有机物智能膜覆盖堆肥等新技术模式已取得了初步成效。三是加快智能农机推广应用，推进农业机械化转型升级。其中，农用无人机专业化服务在重大病虫害防控中发挥了主力军作用。目前，青岛已备案的植保专业组织67家，配备施药机械8800台，植保无人机823架，基本构筑了“地上-地下-低空”的立体防控作业局面，日作业能力达到47万亩。
作者：王红
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