张文斌 严宇 叶涛 胡军 李志刚 王新伟
近年来,随着北斗导航、物联网、5G通讯、大数据和人工智能等前沿科技在农业领域的推广应用[1],苏州市智能农机装备与技术研发步伐加快,信息化、智能化已成为农机化发展的方向。相比传统农机装备,智能农机装备劳动强度低,作业成本低、效率高,在抢收抢种及病虫害防治、防灾减灾等方面优势凸显,应用范围不断扩大[2]。
苏州市是“全国率先基本实现主要农作物生产全程机械化示范市”,智能化、绿色化、信息化是苏州市“十四五”农机化转型升级发展的主攻方向。近年来,该市智能化农机装备与技术快速发展,截至2021年6月,全市植保无人机、智能控制插秧机、智能控制高地隙植保机、无人驾驶拖拉机等各类智能农机装备保有量达413台套。
该市结合实施农机化“两大行动”(农业生产全程全面机械化推进行动、农机装备智能化绿色化提升行动),积极探索建立“无人化”农场。苏州市农业机械技术推广站依托2020年江苏省现代农机装备与技术示范推广项目“水稻田间作业全程‘无人化’智能装备与技术推广应用”,在吴中区苏州太湖现代农业示范园开展水稻田间作业全程“无人化”智能装备与技术示范应用;吴江区依托苏州久富农业机械有限公司,在同里国家现代农业产业园建设水稻“无人农场”示范基地;苏州嗨森无人机科技有限公司在高新区通安镇建设基于“无人机应用”的智慧农场[3];昆山市依托中国农科院华东农业科技中心,在陆家镇重点打造智能温室、垂直农场、无人农场、智慧农业生产示范基地等综合性现代农业园。
以大田作物生产机具为例:除乘坐式高速插秧机的智能化改装相对容易外,拖拉机、联合收割机和高地隙植保机智能化改装都较为困难。存量拖拉机和联合收割机大部分采用同步器、机械式CVT或液体式CVT等换挡方式,无法满足当前智能化改装要求;高地隙植保机在喷杆自动控制、同步施药控制等方面智能化改装技术尚未成熟,不同企业提供的农机智能化改装方案各不相同,有的零部件甚至需要定制生产。另外,智能化改装完成后,还需要花费大量的时间进行田间试验与调试,才能确定最优作业参数,进行实际生产作业。
由于智能农机生产属于新兴行业,大部分企业的智能农机改装方案还处于实验室探索阶段,产品质量良莠不齐,机具的可靠性和稳定性无法得到保证。不同企业生产的智能终端数据交互接口、通讯协议和数据格式互不兼容,数据共享难度大。例如:使用丰疆智能拖拉机进行田块耕整地作业后,若使用其他企业改装的智能插秧机插秧,则无法调用田块耕整地作业数据,作业时需要进行重复打点。因此,经不同企业改装后的智能农机很难纳入同一个智能农机作业平台管控,不同品牌智能农机“耕、种、管、收”全生产过程的数据无法进行集中统计、汇总、分析,更无法实现远程控制,不能充分发挥智能农机集约化、高效率作业的优势。
以拖拉机、收割机等需要牌证管理的农机为例:新购买的机具经智能化改装后存在无法上牌、无法购买保险等问题,后装自动导航辅助驾驶系统的存量机具年审还没有相关规定,发生事故时保险赔付也没有相关依据,严重影响了机具的安全使用。
智能农机技术含量较高,不同企业智能化改装后的农机操作方式和流程不尽相同,且产品更新较快,对机手和维修人员提出了更高的要求。由于目前苏州地区农机手受教育程度普遍偏低,年龄结构偏大,接受新装备、新技术的能力不强,导致智能农机“推广难、使用难、用好难”。
目前,苏州市还没有统一的智能农机作业标准和规范,缺乏相应的作业评价指标。
一是加强顶层设计。将智能农机发展应用纳入全市“十四五”农机化发展规划,尽快出台智能化改装后机具的年审、保险等相关规定,保障农机在智能化改装后的安全使用。二是加大财政投入力度。发挥市级农机化资金导向作用,改变传统“一刀切”补贴模式,对前装智能农机实施购买奖补,对后装智能农机给予智能化改装补贴。同时,积极探索实施智能农机作业补贴和购机贷款贴息政策,推动智能农机“质”和“量”双提升。三是加强示范基地建设。围绕稻麦生产主要环节开展智能化作业探索,强化各类型智能农机配合使用。加快推进示范基地“宜机化”改造,提高智能农机推广应用水平。
一是理清原有农机生产企业和智能化改装企业间的责任关系,强化智能农机安全责任落实。二是协调打通各智能农机生产企业终端数据接口,建设市级层面智能农机监管平台,实现对智能农机的实时监控,保障农机安全使用。三是加强相关部门间的协作,做好智能农机登记管理工作,强化源头管理,定期开展智能农机安全生产大检查和隐患治理专项行动。
以农机化教育培训为基础,结合实施省、市农机化项目,广泛开展智能农机装备与技术培训。依托“久保田”“苏州久富”“上海联适”“丰疆智能”等品牌农机研发生产企业,借助企业技术力量,提高专业培训水平,提升培训实效。常态化开展智能农机操作、维修竞赛,以赛促学、以赛促训,大力培养智能农机技能人才,充分发挥“带头人”作用,以点带面,打造一支素质优良、技术过硬的智能农机技能人才队伍,为智能农机推广应用提供人才支撑。
农机部门要加强与科研院校、农艺部门、智能农机企业及专业化服务组织间的交流与合作,强化协同攻关,围绕稻麦生产,根据智能农机作业需求和最佳应用效果,制定出台适合苏州地区农业生产的智能农机作业标准,确定作业技术要点、作业质量评价标准、操作规范以及智能农机管控要求等,形成一套可复制推广的智能农机作业技术模式,推动“产、学、研、推”深度融合,推进智能农机研发应用。
农机推广部门要加大智能农机推广应用力度,在充分调研的基础上,选型引进适用智能农机装备,在全市范围内开展先行先试。抓住夏收夏种、秋收秋种等关键农时,举办全市智能农机展示演示活动。强化舆论引导,大力宣传智能农机高效、省工、节本等优势,营造智能农机发展的良好氛围,吸引更多有志青年加入农机队伍,为智能农机发展注入新鲜血液,补充新生力量[4]。