六月秧苗綠如畫。在黑龍江建三江七星農(nóng)場，水稻秧苗已經(jīng)躥出兩掌高。

       51歲的北大荒精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)農(nóng)機(jī)中心主任孟慶民望著眼前連片的萬畝稻田，感慨道：這里每隔10年就發(fā)生一次巨變。

       上世紀(jì)90年代，每到插秧季節(jié)，成群結(jié)隊的農(nóng)工乘坐“插秧專列”從四面八方趕來。經(jīng)過近1個月的勞作，黑土地變成一片“綠海”。

       2000年以后，第一臺獨(dú)輪驅(qū)動的插秧機(jī)讓農(nóng)戶眼前一亮，機(jī)械化插秧的大門被推開。又過了10年，高速插秧機(jī)以每天五六十畝的作業(yè)速度取代傳統(tǒng)插秧機(jī)，釋放了農(nóng)戶雙手。

       面朝黃土背朝天的農(nóng)耕時代早已過去。如今，無人駕駛插秧機(jī)和整地機(jī)正帶來新一輪農(nóng)業(yè)生產(chǎn)變革。

“智慧農(nóng)業(yè)”的鏈條很長

       連續(xù)9年糧食產(chǎn)量位居全國第一，黑龍江這片沃土守護(hù)著中國人自己的飯碗，擔(dān)負(fù)著糧食“壓艙石”的重任。

       有1000多萬畝耕地面積的農(nóng)墾建三江管理局是這片黑土地上的“產(chǎn)糧大戶”，僅粳稻產(chǎn)量就占全國1/20。自成立以來，這里累計為國家生產(chǎn)糧食1.08億噸，年產(chǎn)糧食650萬噸左右。

       建三江未開墾前是一片沼澤地，荒草叢生。“十年九澇”的自然環(huán)境讓小麥生產(chǎn)鮮有收成。后來，當(dāng)?shù)厝擞?ldquo;以稻治澇”的方式變劣勢為優(yōu)勢。

       現(xiàn)在，這里的良田以水稻種植為主，建三江科研所自主培育的“三江6號”品種在全國120多個農(nóng)產(chǎn)品集散地銷售。

       李曉輝說，要保障大米的產(chǎn)量和品質(zhì)，從育苗、插秧、管護(hù)到收割的每一個環(huán)節(jié)都要既科學(xué)化又標(biāo)準(zhǔn)化。

       農(nóng)時不等人，水稻生產(chǎn)的許多環(huán)節(jié)都要在10天左右完成。建三江農(nóng)場種植實(shí)行家庭承包。過去，人工種植的效率不高，每人每天最多插秧1畝田。雖然大量勞動力能保障插秧按時完成，但秧苗深淺不一，作物生長速度不同，每個農(nóng)戶對病蟲草害、作業(yè)時間的判斷也不同。

       建三江農(nóng)場的機(jī)械化率已達(dá)98%以上。李曉輝團(tuán)隊這兩年致力于運(yùn)用大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，打造農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的“智慧大腦”，幫助農(nóng)戶解決生產(chǎn)中的技術(shù)難題，實(shí)施精準(zhǔn)作業(yè)。

       目前，李曉輝團(tuán)隊正在探索建立智能葉齡診斷模型。七星農(nóng)場100多畝的良田里設(shè)置了200個監(jiān)測點(diǎn)，每個監(jiān)測點(diǎn)都有360度可旋轉(zhuǎn)變焦攝像頭，實(shí)時監(jiān)測作物生長。這些監(jiān)測點(diǎn)下方還安裝了傳感器，可以獲取土壤里水位、水溫、泥溫等信息，實(shí)現(xiàn)作物生長的全方位監(jiān)控。

       目前，葉齡診斷還只能依靠人工。李曉輝的目標(biāo)是，把粗放種植精準(zhǔn)化，把水稻從種到收的全過程實(shí)現(xiàn)智能化操作。

       站在七星農(nóng)場物聯(lián)網(wǎng)綜合服務(wù)信息平臺的控制區(qū)，七星農(nóng)場副廠長韓天甲說：“‘智慧農(nóng)業(yè)’的鏈條很長。”他身后的大屏幕上，閃爍著紅綠黃3種顏色的圓點(diǎn)，對應(yīng)著七星農(nóng)場里每個地塊的長勢情況。

       這些技術(shù)和田間的攝像頭、傳感器、氣象站相聯(lián)，實(shí)時傳輸著農(nóng)場每一塊稻田的生長情況。七星農(nóng)場分為2900多個地塊，在這個物聯(lián)網(wǎng)平臺上，每個地塊都有自己的檔案，檔案里有這塊土地的經(jīng)營者、承包情況、土地生長情況。這些信息甚至對接銀行等金融機(jī)構(gòu)，銀行可以根據(jù)經(jīng)營者的土地情況安排貸款。

       水稻種得好，未必就能賣得好。水稻收割后，加工、倉儲、物流和銷售等每個環(huán)節(jié)都影響著消費(fèi)者的選擇。物聯(lián)網(wǎng)平臺還完善了供應(yīng)鏈信息。消費(fèi)者通過掃描二維碼就能對大米進(jìn)行溯源，看到水稻種植的全部信息。去年，這里產(chǎn)出的原糧價格比普通原糧每斤多0.1元，農(nóng)戶的收益有所提高。

“智慧農(nóng)業(yè)”的底色是綠色

       農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不能竭澤而漁。

       水稻種植依賴地下水的灌溉。建三江農(nóng)場三江環(huán)繞、七河貫通，但這幾年，地下水位在下降。為了保護(hù)地下水資源，當(dāng)?shù)亻_始興建四大灌區(qū)，引江水灌溉。“江水比地下水灌溉的品質(zhì)好。”韓天甲說，灌區(qū)的建立能加強(qiáng)黑土地保護(hù)，鞏固寒地黑土的生態(tài)優(yōu)勢。

       四大地表水灌區(qū)設(shè)計灌溉面積715萬畝。七星農(nóng)場依靠的青龍山灌區(qū)是目前全國第四大灌區(qū)。四大灌區(qū)建成后，建三江70%的水稻都可以實(shí)現(xiàn)江水覆蓋，水稻的品質(zhì)將提升到新的水平。

       走出田間，水稻的催芽育苗和大棚里的農(nóng)作物種植也插上了智能化的翅膀。

       水稻催芽是插秧水稻生產(chǎn)過程中的首要環(huán)節(jié)。在佳木斯撫遠(yuǎn)市，玖成農(nóng)業(yè)合作社研制推出雙氧快速智能程控水稻催芽技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了智能化控溫、臭氧消毒、曝氣增氧、自動化控制等環(huán)節(jié)的有機(jī)集成，提升了育苗速度，保證了水稻催芽安全。整個過程通過電腦操作，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程控制和自動控制，大大減輕了育種工作量。

       85后海歸博士周忠誠是土生土長的佳木斯同江人。4年前回國后，他和哈爾濱工業(yè)大學(xué)科研人員組建團(tuán)隊，經(jīng)過兩年調(diào)研，打造了一個大棚智能培育系統(tǒng)。

       2018年，5棟采用該技術(shù)的智能溫室大棚在同江市樂業(yè)鎮(zhèn)建成。8米高的大棚里種上了6層草莓，品種多達(dá)9類。

       大棚裝有400多個傳感器，可以實(shí)時獲取光照、溫度、濕度等信息，并傳輸?shù)绞畮着_不同功能的機(jī)器上，機(jī)器根據(jù)設(shè)定的種植參數(shù)，自動進(jìn)行精準(zhǔn)的作物管護(hù)。

       周忠誠說，該系統(tǒng)還能根據(jù)未來一周的天氣情況，判斷當(dāng)天對植物的滴灌比重，“如果一周后雨大，澆水就少一點(diǎn)。”

“智慧農(nóng)業(yè)”讓農(nóng)民邁入高科技領(lǐng)域

       “‘智慧農(nóng)業(yè)’的下一步就是要向無人化的方向突破。”韓天甲所在的七星農(nóng)場里，80畝試驗田上正進(jìn)行無人機(jī)插秧、整地的測試。

       95后操作手杜承隆通過手機(jī)軟件，操作著不遠(yuǎn)處水田里的無人駕駛高速插秧機(jī)。這是一臺在現(xiàn)有高速插秧機(jī)上通過安裝自動控制硬件、連接衛(wèi)星定位的無人駕駛插秧機(jī)。過去，高速插秧機(jī)需要由兩三人完成駕駛、擺放秧盤的工作?，F(xiàn)在，通過聯(lián)網(wǎng)操作、輸入?yún)?shù)，短短數(shù)分鐘，一臺無人駕駛插秧機(jī)就可以插滿6排秧苗。

       無人駕駛插秧機(jī)的另一邊，是無人駕駛攪漿整地機(jī)。北大荒精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)農(nóng)機(jī)中心主任孟慶民介紹，無人生產(chǎn)作業(yè)的試驗早在2007年就開始了。目前，農(nóng)場聯(lián)合國內(nèi)21家智能農(nóng)機(jī)相關(guān)科研機(jī)構(gòu)、高校和企業(yè)，把最先進(jìn)的無人化技術(shù)在此集中測試。

       “無人駕駛插秧機(jī)的測試和應(yīng)用是一個循序漸進(jìn)的過程。”孟慶民介紹，最初只是讓駕駛車完成兩點(diǎn)間的直線行進(jìn)插秧，后來還要讓車能夠自動實(shí)現(xiàn)拐彎、避開田間的障礙物，在反復(fù)的測試中，才達(dá)到今天的效果。

       無人駕駛插秧技術(shù)正在攻克自動化問題，接下來還要實(shí)現(xiàn)插秧機(jī)從出機(jī)庫到入田間，實(shí)現(xiàn)全路徑無人化操作。孟慶民理想中的智慧生產(chǎn)，是從春天攪漿整地、夏季插秧管護(hù)，到秋季收割，農(nóng)作物生長的全流程都能實(shí)現(xiàn)無人化操作。

       除七星農(nóng)場外，建三江農(nóng)場計劃建設(shè)6個全程無人作業(yè)示范農(nóng)場，推廣自動化工廠育秧、衛(wèi)星平地、無人駕駛插秧、智能噴藥、無人收獲等9個智能化耕作新技術(shù)。

       “操作難度不大，但需要心細(xì)。”杜承隆畢業(yè)后就來到農(nóng)機(jī)中心，本來是負(fù)責(zé)物聯(lián)網(wǎng)平臺的操作控制，沒想到，不到3年的時間，自己從展示臺走向田間，擔(dān)任一名無人駕駛插秧機(jī)的操作員，這讓他覺得自己邁進(jìn)了高科技領(lǐng)域。

       從種地農(nóng)戶到機(jī)械維修工，陳鳳波感覺現(xiàn)在的新生事物太多，自己得跟著科技走。作為富錦市的農(nóng)戶，過去，他靠著家里的兩三坰地維持生計，還要到處借錢。

       2013年，他把土地流轉(zhuǎn)給當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶成立的合作社用來集中種植水稻。自己到合作社工作，負(fù)責(zé)機(jī)械維修，一年收入有七八萬元。剛到合作社的第二年，他就自己設(shè)計了適合當(dāng)?shù)赜玫暮Y土農(nóng)具，4米高、1500多公斤重的鐵篩子能把開春時地里未化的大塊凍土快速過篩。

       這幾年，陳鳳波親眼看到新型機(jī)械如何讓農(nóng)業(yè)種植加速，無人機(jī)空中揚(yáng)肥讓他開了眼，“農(nóng)民的本質(zhì)改變不了，但如果不學(xué)習(xí)就會被落下。”

       孟慶民發(fā)現(xiàn)，發(fā)展現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的黑土地上，許多農(nóng)民已經(jīng)不用再彎腰作業(yè)，開始鉆研生產(chǎn)管理和技術(shù)。從水稻生產(chǎn)人工化、機(jī)械化再到無人化，孟慶民感嘆，“智慧農(nóng)業(yè)”已經(jīng)在這片黑土地上生根發(fā)芽。他希望，未來中國的“智慧農(nóng)業(yè)”發(fā)展會引領(lǐng)世界。