有一个地方
没有人,只有机器
无人收割机在前面跑
无人运粮车在后面跟
启动、收获、转运,一气呵成
这不是科幻电影片场
这是罗锡文院士团队打造的
“无人农场”日常!
别看英国最早搞出“无人农场”
日本也在玩自动化垂直蔬菜工厂
真正把这事儿“种”进地里
推广到16个省的
那可是咱中国
而这背后的“总工程师”
就是那位微信名叫
“开直播机的老头儿”的
罗锡文院士
罗锡文与他研制的第一代水稻直播机。图源:广州市科协
从“不想插秧”开始
童年心愿成一生动力
罗锡文的农机梦,或许是从“不想再弯腰”开始的。
湖南株洲长大的他,六七岁就下田插秧。
那时他就想,什么时候能不要人插秧就好了,怎样把农民从繁重的劳作中解放出来?
这个念头,像种子一样埋进心里,一埋就是几十年。
1979年,他考上华南农学院(现华南农业大学)研究生,师从我国著名农机专家邵耀坚教授,正式踏入农机科研的世界。
给水稻安排“单间”
还能同步开小灶
他的第一个“大招”,是“三合一神技”——“同步开沟起垄穴播”“同步开沟起垄施肥穴播”和“同步开沟起垄喷药/膜穴播”的“三同步”水稻机械化精量穴直播技术。
他们还创建了“精播全苗”“基蘖肥一次深施”和“播喷同步杂草防除”的水稻精量穴直播栽培技术,为水稻机械化生产提供了一种先进的轻简化栽培技术,引领了全国水稻机械化直播技术的发展。
农民只需操作直播机,就能在稻田里开出两条蓄水沟和播种沟,并将稻种精准地播在两条蓄水沟中间的播种沟里,实现了水稻有序生长,促进其根系生长得更加发达。
这一套操作下来,节水30%、节肥15%以上,产量还往上窜。
针对不同区域、不同品种的水稻种植需求,团队还发明了7种水稻精量水穴直播机、7种水稻精量旱穴直播机和1种杂交水稻制种同步插秧直播机,实现“行距可选、穴距可调、播量可控和仿形作业”,满足不同的生产需求。
光会播种还不够,罗锡文还要让农机变成“老司机”。
他在国内率先开展了基于北斗卫星定位的农业机械导航及自动作业技术的研究,突破了导航定位和路径跟踪等10项关键技术,取得了三大创新成果,创制了耕种管收等环节的农机北斗自动导航产品。
这下好了,农机不仅不迷路,还能自己灵活作业,这可为后来的无人农场埋下了最硬核的伏笔。
无人农场
一个被科技唤醒的“钢铁兵团”
2019年,罗锡文团队在广州增城建成了全球首个水稻无人农场,首个主从导航收获机系统也“惊艳亮相”。
没有农民、只有“钢铁农夫”的无人农场,具备五大特点:
✅耕种管收生产环节全覆盖
✅机库田间转移作业全自动
✅自动避障异况停车保安全
✅作物生长过程实时全监控
✅智能决策精准作业全无人。
它就像一个拥有“最强大脑”和“机器人军团”的超级生产基地,从种子到收获,全都实现了数字化、无人化和智能化。
这其中,有四大关键技术:
1.数字化感知
带北斗卫星天线(红圈处)的无人农机。图源:广州日报
无人农场的数字化感知,主要依靠“星机地”。“星”指的是卫星,“机”是指无人机,“地”是指地面仪器。
天上卫星拍、中间无人机巡、地上仪器测,农田状况尽在掌握。
2.智能化决策
点射播种无人机。图源:广州日报
以往判断哪块田该施肥、该施多少,靠农民用眼睛看,然后拍脑袋做决策,现在则是算法说了算。
在“无人农场”,无人机首先在稻田上飞一圈收集农田信息,然后,计算机就可以得到“无人农场”的高清地图和水稻的整体长势图。
依据长势图,其他无人设备能对作物长势不同的区域实现肥料的精准调控与差异化施用。
依靠智能化决策,“无人农场”的早稻可以减少氮肥量28%,晚稻可以减少氮肥量22.5%。
3.精准化作业
“无人农场”的无人机上装有芯片和通信设备,通过北斗导航技术,管理者只需提供经纬度坐标,并通过计算机给出的施肥量,就可以指导无人机精准施肥。
无人插秧机。图源:广州日报
无人驾驶旋耕机、水田激光平地机、无人插秧机、无人运粮车等无人设备齐上阵。在北斗导航、无人驾驶、人工智能等技术的帮助下,这些机器不仅能够实现±2cm精度下的精准作业,其配备的L2级别无人驾驶技术,面对电线杆等障碍物都绕得开。
4.智慧化管理
无人农场中有许多智慧化管理设备,如智慧农情监测站、物联网虫情测报灯、便携式智能虫情测报仪等等,这些聪明的机器可不是单打独斗,它们背后站着一个“云上超级大脑”——团队自主研发的云管控平台。
“无人农场”耕作现场。图源:广州日报
这个平台就像一位永不疲倦的农场指挥官:
👉手里握着高精度农场地图,能给农机规划最省时省力的作业路线;
👉心里装着全套农事流程安排计划,该施肥时自动派无人机出动,该灌溉时精准控制水量;
👉此外,它还会接入田间的各类气象信息、土壤信息、病虫害信息。
有了这位“云上管家”,无人农场真正实现了从“人围着田转”到“数据围着田转”的智慧跨越。
中国农业的“无人化”图景
正在全国各地徐徐展开
这不仅是几台机器的更替
更是一场从“汗水农业”
到“智慧农业”的深刻变迁
当耕牛退休、铁牛下田
我们看到的
是一个更智能、更高效
也更可持续的农业未来
参考文章来源:农业机械学报、广州日报、南方农机、广州市科协、广州科技工作者之家
本文文内图片来源同上,封面图片来源:《讲好科学家的故事》科普图书
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来源: 农业机械学报、广州日报、南方农机
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