智慧农业的破局“辩证法”

植保机实施喷洒作业。记者刘振兴摄

飞手操控多光谱无人机巡田

□本报记者邓静 见习记者张双双 本报通讯员辛凯 郝志民

今年的中央一号文件提出,支持发展智慧农业,拓展人工智能、数据、低空等技术应用场景。德州“吨半粮”产能创建持续扩面提质,智慧农业成为关键助力,记者走访多个县市区,深入田间地头,对我市智慧农业发展现状进行了采访。

节本增效 用上就离不了

4月1日,齐河县粮食高产示范区的麦田里,小麦正拔节生长。种粮大户李建国轻触手机屏幕,田间智能喷灌系统随即启动,水雾均匀洒向作物根部。埋藏地下的滴灌带如同“毛细血管”,将水肥精准送达作物根部。

相比传统漫灌,这种模式可节水、节肥各30%,农药使用量同步降低,用工成本也大大减少,一个人可以同时管控上百亩地。“去年通过气象数据指导的变量施肥技术,小麦亩产突破650公斤,同比增产8%,每亩综合效益增加216元。”顺着李建国手指的方向,记者看到,田间新安装的农田小气候监测站与原有区域气象站联动,形成覆盖万亩农田的可视化气候监测网。

用算法代替汗水,让数据成为新肥料。今年初,齐河县在粮食高产示范区安装了14个农田小气候监测站,可实时监测温度、湿度、风速、降水、土壤墒情等10余项数据,精准捕捉田间微气候变化。还能提前收到干旱风险预警,测算出每块地该浇多少水、施多少肥。

“德州正在进行农业水价综合改革,数字化精准施灌也是发展节水绿色农业所需。”市农业技术推广中心主任郑光辉说,通过各级政府农业相关补贴,我市在各县市区都安装了大型水肥一体化灌溉设施,通过示范引领,加快发展进程。

清明节前,虽然早就浇完了返青水,禹城市十里望回族镇兴农农机合作社理事长刘凯还是忙得很,电话一个接一个,都来自在外作业的农业无人机飞手。除从事农业社会化服务外,他还是大疆农业无人机在禹城的代理商,一周前举办了一场新品订购会,半天时间就售出60多架。

“卖完机器我们还负责培训,不少人直接加入合作社。这几天小麦需要病虫害防治,他们第一次飞防作业,难免遇到各种问题。”合作社200多人、200多架无人机的飞防力量,遇到问题刘凯一一解答,很有耐心。近几年,禹城市及周边6万多亩耕地的“一喷三防”都由合作社完成。

目前在德州,基于北斗导航系统的智慧型农机中,无人机在大田作物上应用最为广泛,近两年增长更为迅速。“无人机价格相对较低,今年加入合作社最多的机型是大疆T70,除厂家优惠,国家还有1.44万元的农业机械购置补贴,自己花2万元左右就能买一架。”刘凯介绍,这款新上市的无人机载重升级到50公斤,雾滴大小可调节,喷洒精细度和效率更高,可AR避障,损坏率大大降低。

张庄镇73岁村民毕研盛种了20多亩地,第一次使用无人机有些手忙脚乱,学习一周后已能独立操作。“以前用打药桶喷药,20亩地得用3天。现在1个多小时就能完事,而且特别省力,喷药均匀,用上就离不了。”他说。

因地制宜 找准适配路径

位于平原县桃园街道的鲁望农业种植了2万亩小麦,有着更为先进的大型指针式喷灌机,水肥用量都能根据土壤数据进行科学设置。但今年的返青水,负责人何石宝还是选择了大水漫灌。他解释,桃园街道大部分耕地盐碱度较高,若小麦灌溉期内都用喷灌,3年后盐碱外翻,耕地表面会呈现白花花的颜色,严重影响小麦产量,“我每年会给小麦进行一次大水漫灌,一般会选在返青期。”这是他近几年种粮实践得出的经验。

2019年至2021年,在增施有机肥、深耕等精细化管理前提下,连续全年喷灌的小麦产量还是达不到预期。直至2022年用黄河水进行了一次漫灌后,小麦产量明显提高。“这几年,一直坚持一漫灌两滴灌,小麦产量很稳定。”何石宝说,种粮需要因地制宜、因时制宜,智慧化不一定是最佳“答案”。

另外,大型智慧化水肥一体化设施对地块规模有一定要求,需要成方连片,且没有障碍物。郑光辉介绍,德州很多地方土壤偏盐碱化,种植模式依旧以小农户为主,除成本考量以外,以传统“小白龙”为工具的大水漫灌依旧是主要方式,“算法种田”遇上盐碱地难题,还需因地制宜。

鲁望农业的仓库里放着两台落灰的打捆机,每台价格为60万元,于2019年购置,虽然安装了北斗导航系统,但仅使用一年便被封存,原因是“不够实用”。何石宝表示,本想直接将秸秆打捆卖到饲料厂,可事后一算成本,秸秆包的运输成本太高,一番忙碌却几乎没有利润,不如直接秸秆还田。

目前,打捆机在大型牧场和东北地区玉米农田中应用广泛,因为秸秆数量庞大且集中,大型养殖企业多,已经形成了成熟经营模式,但并不适用于山东、河南等黄淮海粮食产区。“智慧化农机更新快、费用高,农业经营主体应该结合地域特殊性购置机器,以免造成不必要的损失。”何石宝说。

德州世纪风园艺科技创新有限公司副总经理范腾持同样观点。这家成立于1999年的种苗繁育企业,初建时的一批日光温室依旧在“服役”,但这并不妨碍企业成为组培技术领先国际的现代化农业公司,花卉、林果种苗销往荷兰等欧美国家。

“对种苗繁育而言,净水设备要保持先进,其余设施更新较少。因为建设新大棚和智慧化改造的性价比不高,现阶段企业资金应更多地流向技术研发。”范腾表示,近两年公司投入600万元建成了1万平方米的智能玻璃温室和1.6万平方米的智能半暖棚,种苗繁育效率和质量都有所提升。

市农业技术推广中心副主任李春华表示,农业智慧化、数字化是今后的努力方向。我市将因地制宜,引进推广更多适合德州实际的现代化设施设备,把智慧化、数字化技术应用到传统农业中,解放生产力、提高劳动效率,推进德州农业现代化发展。

应用推广 投入与产出的较量

37岁的杨富勇是禹城市伦镇润德家庭农场的农场主,种地12年,经营的土地从最初的50亩增加到700亩,这个规模可以安装小型滴灌水肥一体化设施。

主管道、阀门、过滤器和施肥器能重复使用,毛细管道每年换两次,这样算下来,每亩耕地每次灌溉成本约为40元,效率高得多且节水。平整田垄还可增加种植面积,一年时间就能回本。

“但如果耕地面积达不到,或太分散,这笔账就不划算。农业设施和机械是最大的一笔投入,要慎重。”杨富勇接受新事物的能力较强,今年他刚入手了一台定位功能强大的拖拉机和大疆农业无人机T100,共花费40多万元,“我打算小麦收割后,就安装滴灌设备,那时候手头也宽裕了。”

时下,像杨富勇一样的新型农业经营主体逐渐增多,他们是智慧农业的推动者。但小农户是农村地区中的重要群体,通常面临着土地面积有限、资金匮乏、技术设备落后等困难。对于他们来说,采用智慧农业解决方案可能存在一些挑战。

“所以,土地规模化经营是发展智慧农业的前提,也是解决‘谁来种地’问题的关键。”郑光辉说。目前,德州大力扶持农业经营主体规模化发展,全市培育新型农业经营主体3万余家,全年农业生产托管服务面积4000万亩,服务企业的农机智慧化程度,决定了耕地能“享受”怎样的智慧化服务。

以刘凯的兴农农机合作社为例,趁着“以旧换新”政策,去年底新增两台新型拖拉机和一台播种机。秋收后,附近4000多亩地的深翻作业和小麦播种就用上了新农机。定位系统更准确,沿着预先设定的线路,小麦种子被精准地播撒入土。

今年,平原县鲁望农业2万亩小麦的飞防作业交给了禹城市向民农机服务合作社。“德州的农业社会化服务越来越完善、全面,无人机操作画面能实时传导到我的手机上,保证了飞防质量。”何石宝说,数字化、智慧化是农业发展大势所趋,“无人农场”在各地试水,接受度决定使用效能,“随着新型职业农民的增多,智慧农业必将迎来更广阔的发展前景。”

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