何秀竹(黑龙江北大荒农业股份有限公司友谊分公司)
习近平总书记来到垦区视察时指出,“要把发展农业科技放在更加突出的位置,大力推进农业机械化、智能化,给农业现代化插上科技的翅膀”。总书记的大规划引领了北大荒新的发展。2022年9月,友谊分公司“获批国家级农业现代化示范区创建单位”,公司围绕任务目标,加大农业科技创新力度,农业科技贡献率达80%,农业信息化程度达60%。
“北大荒的土质要不断优化,不能退化;绿色发展要有可持续性,农业生产不能竭泽而渔。”公司秉承绿色发展理念,探索黑土地保护路径和方法,通过三年的努力,土壤有机质含量增加0.05%,为持续改善黑土质量打下了坚实基础。
自2020年,公司与中科院东北地理所开展了黑土地保护合作,已经建成黑土地保护重点实验室、黑土地保护北大荒模式研究中心和数字农业指挥中心,目前正与中科院协商筹建中科院北大荒友谊现代农业实验站。在与中科院联合开展“黑土粮仓”科技会战三江示范区项目中,与28家科研院校、121位专家,打造了千亩级示范样板田,研究课题22项,落实试验6万亩。
与中科院东北地理所构建“等高环播”种植技术模式。经过3年的对比试验,实现减肥15%,减少水土流失30%,增产5%。特别是2022年160亩玉米等高种植核心区,突破亩产1000公斤,亩增产140公斤,亩增收234元。在“等高环播”技术基础上,公司又深入探索“等高宽埂、等高窄埂、草水路”等技术研究,达到了更好的黑土保护效果和增产稳产目标。
为实现水土资源优化技术的融合,公司与中科院等校企共同建立1000亩智慧农场核心示范区,确定了“旱平免提浆+节水控灌+侧深施肥”等技术模式,建成地下水监测网络和高精度地下水运移模型,实现综合节水96立方米/亩,节水比例27%;产量751.16千克/亩,增产6.17%。
与信息公司开展合作,进行统建、统管、统用,建立智慧种植、管理、服务三大板块,实现生产智能化,经营网格化,管理数据化和服务在线化。
开发资源管理、种植管理、安全应急等管理系统24套,已使用种植管理、农机管理、资源管理等16套系统,录入涵盖全场林、草、水、耕地等农业相关数据6万余条,通过以图管地、以图管产、以图管资、以图决策,实现一图管到底、一库汇所有。
利用卫星遥感、无人机航拍、田间物联网设备等采集信息建立智能感知,结合种植标准和专家经验建立智慧种植、播种、施肥等10大决策模型,通过AI算法进行智慧决策,使用无人农机、无人机等进行智能执行,利用质量检测系统、无人机巡田进行作业智能反馈,形成耕、种、管、收的完整农业生产闭环管控。安装智能叶龄诊断监测设备等500余套,布设50余个点位,卫星遥感监测分析10余次,无人机巡田100余次,建立天空地立体智能感知体系;建立智能插秧等10大模型算法进行智慧决策;购置无人驾驶插秧机、智能灌溉等设备500余套进行智能执行;安装130余套作业质量监测系统进行智能反馈,通过感知、决策、执行、反馈全环节闭环应用,实现生产智能化。
公司进行光纤、电力、5G基站等建设,满足智能农机的导航、平地、测绘等基础性的服务需求,为无人农机的作业提供良好的通讯基础。全场铺设光纤电缆7万米,实现农业综合服务管理平台的控制功能。在智慧农业展示区安装智能田埂6600延长米,实现灌区的智能灌排一体化,达到科学高效管理水资源的效果。
公司建设1600平方米智能育秧中心,通过智能化、数字化程控设备,实现自动化工厂式育秧,培育标准壮苗。育秧中心共有备种生产、高温灭菌、冷却降温、双氧催芽、破袋风干、流水线播种、暗室育苗7个生产流程,通过应用高温水浴杀菌、双氧催芽、智能机械作业手臂、智能暗室、及AGV自动驾驶技术,做到播种、育苗、温度、湿度等因素的全环节数字化管控,经过48~60小时左右秧苗达到立针期,实现由传统育秧20天时间,缩短至4天时间,提高5倍效率,生产周期出5批次,能够生产4万盘秧苗,并辐射带动周边2万亩水稻种植面积。
公司与哈尔滨工业大学智龙自动化设备有限公司合作研发自动摆盘收盘机器人,可自动实现大棚内育秧盘的摆盘和收盘装筐,运用机器人集成技术和电气控制技术,将精密的自动化设备应用到复杂环境的农业生产中,是打通水稻育秧生产环节棚内作业自动化、无人化、智能化的重要节点,为探索水稻全程智能化、无人化做出的积极尝试。自动摆盘收盘机器人工作流程共分为两个部分,前端的是摆盘收盘桁车,后端的是运输驱动车,运盘车负载1.5吨。摆盘时机器人自动抓取秧盘摆放到指定位置,收盘时自动抓盘放入苗筐;运用机器人柔性臂配合视觉技术,可以精确定位,精准扫描,精准施策。据统计,摆盘效率为500盘/小时,一天可摆盘10000盘左右,相当于15个人工的效率;起盘效率为400盘/小时,一天可起盘9000盘左右,相当于12个人工的效率。
在水田生产中引进智能叶龄诊断仪,制定合理的农艺措施指导方案;利用无人机巡田代替人眼、腿和大脑。识别病虫草害进行精准高效田间管理;与中科院合作开展变量施肥技术,利用遥感、人工智能生成变量施肥处方图进行精准施肥。与武汉大学共同研究数字孪生技术,运用三维模拟虚拟映射出不同水肥管理下水稻生长状态,得到最优水肥管控措施。通过科技应用推动农业发展,让种植户受益。
在今后工作中,友谊分公司将加速推进先进技术的组装配套和拓展应用,走好科技创新发展之路,为北大荒集团建设“三大一航母”,开启“二次创业”新征程,建设农业强省、农业强国,实现乡村振兴贡献友谊力量!