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本文導(dǎo)讀目錄：

1、未來，你吃的蔬菜水果可能全都來自智能化控制的現(xiàn)代溫室

2、未來，我們需要怎樣的農(nóng)機(jī)？

3、未來，誰來種地？可能是這些機(jī)器

未來，你吃的蔬菜水果可能全都來自智能化控制的現(xiàn)代溫室 ♂

未來，你吃的蔬菜水果可能全都來自智能化控制的現(xiàn)代溫室

?　　【農(nóng)機(jī)網(wǎng) 編輯視角】?我們知道，當(dāng)前我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)已從主要依靠人力畜力轉(zhuǎn)向主要依靠機(jī)械動力，進(jìn)入了機(jī)械化為主導(dǎo)的新階段。近年來大田作物機(jī)械化發(fā)展形勢喜人，2019年全國農(nóng)作物耕種收綜合機(jī)械化率已超過70%，而設(shè)施農(nóng)業(yè)機(jī)械化率卻不足40%。因此，實(shí)施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略，推進(jìn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化，對設(shè)施農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提出了新的更高要求。
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　　設(shè)施農(nóng)業(yè)對滿足我國居民一年四季“菜籃子”需求有著重要意義。今年疫情突如其來，全國人民統(tǒng)一居家，而“菜籃子”能夠穩(wěn)定供給，離不開我國地大物博、設(shè)施農(nóng)業(yè)已成規(guī)模。另一方面，設(shè)施農(nóng)業(yè)也已成為發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、促進(jìn)農(nóng)民增收、繁榮農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的“朝陽產(chǎn)業(yè)”“民生產(chǎn)業(yè)”和“富民產(chǎn)業(yè)”。
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　　此外，我國自然災(zāi)害種類多、頻率高、分布范圍廣，洪澇、臺風(fēng)、干旱、低溫雨雪等災(zāi)害時間較為集中，對種植業(yè)有很大的安全影響。今年6月25日河北保定多地遭遇冰雹災(zāi)害的視頻在網(wǎng)上熱傳，眾多農(nóng)民露天種植的蔬菜水果等紛紛被毀，令人惋惜。因此，推廣使用設(shè)施大棚，普及設(shè)施農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備，在眼下也顯得尤為迫切。

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　　6月27日，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部印發(fā)了《關(guān)于加快推進(jìn)設(shè)施種植機(jī)化發(fā)展的意見》(以下簡稱《意見》)，明確提出要大力推進(jìn)設(shè)施布局標(biāo)準(zhǔn)化、設(shè)施建造宜機(jī)化、生產(chǎn)作業(yè)機(jī)械化、設(shè)施裝備智能化和生產(chǎn)服務(wù)社會化。這是我國首次對推進(jìn)設(shè)施種植機(jī)械化作出系統(tǒng)部署，是推進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化向全程全面發(fā)展的一個重要行動。
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　　在推進(jìn)設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)作業(yè)機(jī)械化和裝備智能化上，《意見》提出，加大設(shè)施種植裝備科技創(chuàng)新投入力度，支持產(chǎn)學(xué)研推用協(xié)同攻關(guān)，突破精量播種、育苗嫁接、移栽和收獲等環(huán)節(jié)技術(shù)裝備短板。加快提升環(huán)境調(diào)控、植保作業(yè)的機(jī)械化水平，推廣普及土地耕整、灌溉施肥技術(shù)裝備。推動電動運(yùn)輸、水肥一體化設(shè)施以及多功能作業(yè)平臺等與溫室結(jié)構(gòu)集成配套。加力推廣尾菜、植株秸稈、殘膜等資源化高效利用技術(shù)裝備，實(shí)現(xiàn)設(shè)施種植清潔生產(chǎn)。開展聯(lián)合攻關(guān)，加快選育、推廣宜機(jī)化設(shè)施專用品種，示范推廣宜機(jī)化種植技術(shù)模式，推進(jìn)各環(huán)節(jié)機(jī)具裝備的協(xié)同配套，積極構(gòu)建區(qū)域化、標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)施種植全程機(jī)械化技術(shù)體系，促使良種、良法、良機(jī)配套，為機(jī)械化生產(chǎn)創(chuàng)造良好條件。有條件的地區(qū)要率先實(shí)現(xiàn)設(shè)施種植全程機(jī)械化。
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　　同時要加快信息化和機(jī)械化融合，推廣環(huán)境自動調(diào)控、水肥一體化智能控制和作物生長信息監(jiān)測等技術(shù)，降低生產(chǎn)成本，提升設(shè)施種植機(jī)械化水平。加大科技攻關(guān)力度，重點(diǎn)突破設(shè)施種植裝備專用傳感器、自動作業(yè)、精準(zhǔn)作業(yè)和智能運(yùn)維管理等關(guān)鍵技術(shù)裝備，研制嫁接、授粉、巡檢、采收等農(nóng)業(yè)機(jī)器人和全自動植物工廠，實(shí)現(xiàn)信息在線感知、精細(xì)生產(chǎn)管控、高效運(yùn)維管理。
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　　其實(shí)，荷蘭、美國、澳大利亞等發(fā)達(dá)國家設(shè)施農(nóng)業(yè)早已實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化，生產(chǎn)效率和單位產(chǎn)出率較高，正在向立體種養(yǎng)、無土栽培以及自動化、信息化方向邁進(jìn)。在這一點(diǎn)上，我國與發(fā)達(dá)國家差距較大，舉例來說，我國日光溫室番茄高產(chǎn)水平約為22公斤/平方米，只相當(dāng)于荷蘭溫室番茄平均產(chǎn)量的43%。因此，補(bǔ)短板、強(qiáng)弱項(xiàng)、促協(xié)調(diào)是當(dāng)前我國設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)。
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　　在政策扶持下，到2025年我國設(shè)施種植機(jī)械化水平總體將達(dá)到50%以上。所以，用不了幾年，或許你吃的水果蔬菜就是從智能化溫室里“非人工”種出的“高科技”農(nóng)產(chǎn)品。

未來，我們需要怎樣的農(nóng)機(jī)？ ♂

未來，我們需要怎樣的農(nóng)機(jī)？

?　　根據(jù)2016年中央一號文件提出的推進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)的目標(biāo)，我國農(nóng)機(jī)裝備制造業(yè)將進(jìn)一步發(fā)展，農(nóng)機(jī)市場前景廣闊,但要根據(jù)農(nóng)民的需求來發(fā)展農(nóng)機(jī)才是搶占農(nóng)機(jī)市場的關(guān)鍵。

未來，我們需要怎樣的農(nóng)機(jī)？

　　農(nóng)機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀

　　工信部在《農(nóng)機(jī)工業(yè)發(fā)展規(guī)劃2011~2015》中作出了類似的表述：我國生產(chǎn)的多數(shù)農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的主要技術(shù)性能、產(chǎn)品可靠性以及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)等指標(biāo)，相當(dāng)一部分只達(dá)到經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家同類產(chǎn)品20世紀(jì)70年代水平，少部分產(chǎn)品達(dá)到發(fā)達(dá)國家20世紀(jì)80年代技術(shù)水平，個別產(chǎn)品達(dá)到20世紀(jì)末期國際技術(shù)水平。尤其是在智能控制技術(shù)的應(yīng)用方面差距更為明顯，短期難以突圍?！安簧俑叨宿r(nóng)機(jī)技術(shù)差距在30~40年之間。”

　　我國農(nóng)業(yè)綜合機(jī)械化處于中等水平，低質(zhì)、低端占比高。“主要表現(xiàn)在低端農(nóng)機(jī)產(chǎn)品產(chǎn)能過剩，庫存積壓；中高端農(nóng)機(jī)產(chǎn)品、滿足農(nóng)藝需求的產(chǎn)品明顯不足?！?/span>

　　其次，農(nóng)機(jī)企業(yè)水平參差不齊，科技創(chuàng)新能力嚴(yán)重不足。2015年，我國僅拖拉機(jī)企業(yè)就近200家，生產(chǎn)工藝水準(zhǔn)不一、規(guī)模差異大，魚目混珠，質(zhì)量和性能得不到保障，使現(xiàn)有產(chǎn)品水平嚴(yán)重滯后于現(xiàn)階段農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中高端需求。另外，農(nóng)機(jī)裝備的高端技術(shù)研發(fā)不足，高等院校和科研機(jī)構(gòu)對農(nóng)機(jī)裝備的創(chuàng)新研發(fā)參與度較低，產(chǎn)品核心競爭力不高等問題不容忽視。

　　農(nóng)機(jī)供給側(cè)發(fā)展為農(nóng)機(jī)發(fā)展提供方向

　　根據(jù)“中國制造2025”規(guī)劃，農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備制造業(yè)將通過瞄準(zhǔn)高端農(nóng)業(yè)裝備的高安全性、高可靠性、高適應(yīng)性技術(shù)難題，推動數(shù)字化、智能化技術(shù)與農(nóng)業(yè)裝備的深度融合，以實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的自動化、智能化、專業(yè)化為目標(biāo)，以發(fā)展先進(jìn)適用、低排放、低污染、高能效、高效率的環(huán)保型農(nóng)機(jī)產(chǎn)品為載體，提高農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的信息收集、智能決策和精準(zhǔn)作業(yè)能力，提升現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平，同時致力于推進(jìn)基于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的作業(yè)、服務(wù)、信息等多方位支持的全程解決方案，促進(jìn)農(nóng)業(yè)裝備產(chǎn)業(yè)升級，并邁向農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備制造強(qiáng)國。

　　事實(shí)上，推動產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整和轉(zhuǎn)型升級，提高核心競爭力已經(jīng)成為中國農(nóng)機(jī)企業(yè)的共識。中國自主品牌的企業(yè)正在通過整合資源、戰(zhàn)略重組和自主創(chuàng)新快速地進(jìn)入中高端，并向高端轉(zhuǎn)移，努力改變國內(nèi)農(nóng)機(jī)中高端市場幾乎被國外洋品牌壟斷的局面。

　　供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，看似是對生產(chǎn)者的要求，實(shí)際上是供需關(guān)系的變革，通俗的說法是：不再是你生產(chǎn)什么，我就買什么，而是我需要什么，你就要生產(chǎn)什么。不同地區(qū)不同農(nóng)作物需要不同的農(nóng)機(jī)，農(nóng)機(jī)也要因地制宜。例如，全國正在推行土地“適度”規(guī)模經(jīng)營，這是對保護(hù)性耕作的一種政策支持。隨著作業(yè)面積、作業(yè)量的增加，從深松機(jī)設(shè)計(jì)時的機(jī)身彎度怎樣才能節(jié)省動力，到機(jī)具所用的金屬元素配比怎樣才能讓機(jī)具更堅(jiān)固，這些都需要深松機(jī)生產(chǎn)企業(yè)改進(jìn)和研發(fā)。

　　調(diào)整農(nóng)機(jī)的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，有利于農(nóng)機(jī)的發(fā)展創(chuàng)新，農(nóng)機(jī)的供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革對農(nóng)機(jī)的發(fā)展方向提出了要求，也為農(nóng)機(jī)的發(fā)展提供了方向。

　　互聯(lián)網(wǎng)＋助力農(nóng)機(jī)發(fā)展

　　隨著我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的不斷發(fā)展，以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全程機(jī)械化為基礎(chǔ)，融合大數(shù)據(jù)、云平臺、互聯(lián)網(wǎng)、3S技術(shù)、自動控制等技術(shù)，形成自動化、智能化、信息化的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)時代將會到來。大力發(fā)展農(nóng)村互聯(lián)網(wǎng)，打造現(xiàn)代智慧農(nóng)村。

　　為加快智能農(nóng)機(jī)大數(shù)據(jù)應(yīng)用，有效推動智能農(nóng)業(yè)發(fā)展，制定智能農(nóng)機(jī)大數(shù)據(jù)應(yīng)用專項(xiàng)規(guī)劃，建立數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、制定配套政策，通過運(yùn)用云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，將農(nóng)機(jī)作業(yè)信息、農(nóng)業(yè)地理信息、氣候土壤信息、智能農(nóng)機(jī)決策支持信息等應(yīng)用功能，統(tǒng)一到一個信息化平臺實(shí)施管理，實(shí)現(xiàn)對農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)的集中化管理和應(yīng)用。

　　中國農(nóng)機(jī)市場的發(fā)展前景巨大，農(nóng)機(jī)發(fā)展要迎合老百姓的發(fā)展需求，不能盲目。我國農(nóng)機(jī)工業(yè)雖然在快速發(fā)展中，但與國際先進(jìn)水平之間還存在著巨大的差距，還有3000多種農(nóng)機(jī)裝備需填補(bǔ)空白，這一方面顯示了我們的差距，但另一方面，也說明我們農(nóng)機(jī)工業(yè)的發(fā)展空間是巨大的！

未來，誰來種地？可能是這些機(jī)器 ♂

未來，誰來種地？可能是這些機(jī)器

?　　“快看，來了！”

　　只見一臺無人駕駛的水稻直播機(jī)靈活駛出機(jī)庫，沿著機(jī)耕道行駛，到了拐彎處，自動減速，優(yōu)美轉(zhuǎn)彎，準(zhǔn)確進(jìn)入田間自主作業(yè)。它不懼烈日，在田里忙碌跑了32圈，14畝水稻田1.3小時內(nèi)全部播種完畢。

　　你能想象“無人農(nóng)場”如今正在變成現(xiàn)實(shí)嗎？9日，在華南農(nóng)業(yè)大學(xué)增城教學(xué)科研基地，中國工程院院士、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)教授羅錫文團(tuán)隊(duì)展示了水稻無人農(nóng)場直播技術(shù)?！拔覀兊膶π芯瓤梢赃_(dá)到2厘米，可以實(shí)現(xiàn)水稻生產(chǎn)耕整、種植、田間管理和收獲全程無人機(jī)械化作業(yè)?！绷_錫文說。這位廣東農(nóng)村科技特派員的新目標(biāo)——“無人農(nóng)場”正在實(shí)現(xiàn)中，以解決未來農(nóng)田誰來種的問題。

　　什么是無人農(nóng)場？

　　“無人農(nóng)場是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)建設(shè)的標(biāo)志，代表了未來智慧農(nóng)業(yè)的方向。世界各國都競相將其作為發(fā)展重點(diǎn)，我們中國人一定要在這種高端農(nóng)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域擁有自己的話語權(quán)?！绷_錫文一直抱著“將農(nóng)民從辛苦勞作中解放出來，用智能化促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提質(zhì)增效和降低成本”的心愿。從2004年開始，他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)就開展了無人駕駛農(nóng)業(yè)機(jī)械關(guān)鍵技術(shù)的研究。

　　“什么是無人農(nóng)場？我用了五句話來概括。”談到老本行，羅錫文熟稔于心，“耕種管收生產(chǎn)環(huán)節(jié)全覆蓋；機(jī)庫田間轉(zhuǎn)移作業(yè)全自動；自動避障異況停車保安全；作物生產(chǎn)過程實(shí)時全監(jiān)控；智能決策精準(zhǔn)作業(yè)全無人?！?/p>

　　無人農(nóng)場這一先進(jìn)技術(shù)將顛覆傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)。以后比農(nóng)民更忙碌的是農(nóng)場計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)。從耕整到收獲各階段作物的生長狀況及病蟲草害情況，計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)都可實(shí)時進(jìn)行監(jiān)控，一旦田中缺水了，就會提醒農(nóng)民去灌水；哪一塊田需要施肥了，有病害了，都會及時提醒農(nóng)民?？梢酝耆珜?shí)現(xiàn)智能決策和精準(zhǔn)作業(yè)，大幅度降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)增收、保護(hù)生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)性發(fā)展。

　　“無人駕駛播種機(jī)從機(jī)庫出來前，主要是事先確定各關(guān)鍵坐標(biāo)點(diǎn)，采用北斗衛(wèi)星定位技術(shù)和融合定位算法，機(jī)器就可以知道自己走到什么地方了，什么時候需要轉(zhuǎn)彎，什么時候下田?！绷_錫文告訴科技日報(bào)記者，這套系統(tǒng)的編程技術(shù)均是團(tuán)隊(duì)自主完成的。

　　羅錫文說，采用這種旱直播方式，播后立即上水，讓土壤、稻種都能“吃飽水”，發(fā)芽后根粗苗壯。在新疆維吾爾自治區(qū)就是采用這種旱直播方式，三年水稻畝產(chǎn)都超過1000公斤。

　　無人駕駛≠無人農(nóng)場

　　在無人駕駛播種機(jī)頭上，有兩個可愛的“蘑菇頭”，這是北斗衛(wèi)星天線。無人農(nóng)場的實(shí)現(xiàn)，全靠高科技?！稗r(nóng)業(yè)機(jī)械自動導(dǎo)航作業(yè)技術(shù)是無人農(nóng)場的關(guān)鍵核心技術(shù)，我們?nèi)〉昧巳髣?chuàng)新成果?！绷_錫文一一介紹。

　　定位最為關(guān)鍵。拖拉機(jī)走得準(zhǔn)不準(zhǔn)，關(guān)鍵在于位置是否找準(zhǔn)了。播種機(jī)上的“蘑菇頭”，就是用來測量拖拉機(jī)的位置，實(shí)現(xiàn)高精度定位，加上姿態(tài)儀，還可精準(zhǔn)測量機(jī)器前后俯仰和左右傾斜的位姿。

　　“我到新疆維吾爾自治區(qū)推廣無人駕駛播種機(jī)時，農(nóng)民拿個尺子在播種機(jī)后面量，要求我們對行誤差不能超過2厘米，因?yàn)檫@樣可以節(jié)省土地，一塊地可以多播幾行啊。”羅錫文說，根據(jù)農(nóng)民的實(shí)際需求，團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新提出全區(qū)域覆蓋作業(yè)路徑規(guī)劃方法、復(fù)合路徑跟蹤控制算法、自動避障和主從導(dǎo)航控制技術(shù)，提高了農(nóng)機(jī)導(dǎo)航精度和作業(yè)效率，“今天演示的田地是14畝，64米寬，機(jī)器作業(yè)寬度為2米，對行誤差控制在2厘米”。

　　此外，團(tuán)隊(duì)研發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的農(nóng)機(jī)自動導(dǎo)航作業(yè)線控裝置和農(nóng)機(jī)北斗自動導(dǎo)航產(chǎn)品，將轉(zhuǎn)向控制、油門調(diào)節(jié)等自動操縱控制裝置有效集成，實(shí)現(xiàn)了水稻無人農(nóng)場自主旋耕作業(yè)。

　　團(tuán)隊(duì)先后研制成功無人駕駛旋耕機(jī)、無人駕駛播種機(jī)、無人駕駛插秧機(jī)、無人駕駛高地隙寬幅噴霧機(jī)和無人駕駛收獲機(jī)。其中水田自動導(dǎo)航技術(shù)居國際領(lǐng)先水平，滿足旱地和水田耕整、種植、植保和收獲等環(huán)節(jié)精準(zhǔn)作業(yè)需要，打破了國外技術(shù)壟斷。

　　“無人駕駛不等于無人農(nóng)場。過去大家覺得無人農(nóng)場就是無人駕駛，這是兩個不同概念。”羅錫文指出，無人駕駛是指沒有人駕駛，但無人農(nóng)場從種到收各環(huán)節(jié)都是無人作業(yè)的。無人農(nóng)場需要各種技術(shù)的支持，無人駕駛是無人農(nóng)場的支撐技術(shù)之一。

　　預(yù)計(jì)5年后進(jìn)入推廣階段

　　“科研成果多厲害，東西做得多好，關(guān)鍵是要看在實(shí)際中好不好用。放在實(shí)驗(yàn)室里只能叫樣品。只有被企業(yè)看中，實(shí)現(xiàn)了成果轉(zhuǎn)化，才叫產(chǎn)品。最后賣給農(nóng)民了，才是商品?！?6年來，在開展無人駕駛農(nóng)業(yè)機(jī)械關(guān)鍵技術(shù)研究中，羅錫文感觸最深的是，技術(shù)一定要轉(zhuǎn)化，這也是今天這個技術(shù)能在中國有一席之地的關(guān)鍵。

　　他們和國內(nèi)一龍頭企業(yè)合作，由團(tuán)隊(duì)提供軟硬件技術(shù)，由企業(yè)研發(fā)生產(chǎn)，相互合作，實(shí)現(xiàn)了雙贏。

　　無人農(nóng)場何時可全面推廣呢？“預(yù)計(jì)5年后進(jìn)入推廣階段，10年后加快推廣速度?！绷_錫文透露，無人農(nóng)場將率先在黑龍江、新疆維吾爾自治區(qū)、華北平原等地區(qū)實(shí)現(xiàn)。因?yàn)槭芟抻诘貕K小和水田作業(yè)難度大，南方相對會慢一些。

　　他認(rèn)為，南方地區(qū)推進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化和智能化需要解決兩大難題，一是擴(kuò)大經(jīng)營規(guī)模，二是加強(qiáng)土地整治?！斑@兩點(diǎn)也是中央反復(fù)強(qiáng)調(diào)的。發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，不能再像以前僅種植3畝、5畝地，而是要土地連片”。

　　“無人農(nóng)場技術(shù)要做到像傻瓜相機(jī)一樣簡單操作，還有難度。要求每個農(nóng)民都掌握這種技術(shù)，也不現(xiàn)實(shí)。”羅錫文坦言，將來要培養(yǎng)一大批基層農(nóng)機(jī)技術(shù)人員來指導(dǎo)農(nóng)民操作，這是一個艱巨任務(wù)。