云南省紅河州彌勒煙區“雙創新”基地利用無人機飛防 姚建明 攝
近日,中央一號文件《中共中央國務院關于做好2022年全面推進鄉村振興重點工作的意見》發布,文件重點指出了“要強化現代農業基礎支撐”;日前國務院發布的《“十四五”推進農業農村現代化規劃》提出,梯次推進有條件的地區率先基本實現農業農村現代化,脫貧地區實現鞏固拓展脫貧攻堅成果同鄉村振興有效銜接。到2025年,實現農業基礎更加穩固,鄉村振興戰略全面推進,農業農村現代化取得重要進展。展望2035年,鄉村全面振興取得決定性進展,農業農村現代化基本實現。
當前“三農”工作重心已發生了歷史性轉移,新時代抓“三農”工作就是要全面推進鄉村振興,扎實有序推進各項重點工作,推動農業農村現代化邁出新步伐。就云南煙草農業科技創新、數字技術及裝備在煙葉生產中的應用,以及怎樣提升農業全要素生產驅動力,促進煙草農業全面實現現代化等方面有關問題,日前,云南省煙草學會專訪了中國農業大學農業無人機系統研究院院長、教授何雄奎。
問:目前無人機系統在煙草農業生產方面的運用及推廣情況,以及下一步的前景規劃是怎樣的?
何雄奎:無人機系統的概念并不是我們通常理解的單純的空中飛行無人機,而是指空中和地面智能無人控制技術和裝備的總成。
我們現階段全面向農業農村現代化前進,而農業現代化實現的初級階段是農業機械化,既而是農業機械自動化、智能化,隨著大數據、云計算、5G等技術的出現,智能農業裝備搭載更加先進的智能控制技術,讓農機進入更加智慧的人機互動,這便是農機2.0、3.0、4.0。目前,我國農業機械設備發展取得眾多顯著成效,農業機械應用正加緊向全程機械化作業轉變,三大糧食作物機械化率達95%以上,技術理論方面逐步適應自動化發展要求,這為農業機械設備的自動化、智能化轉換提供了契機和基礎,使農業生產逐漸向無人化生產方式轉變。
紅河州瀘西縣舊城鎮烤煙育苗基地利用無人機開展消毒工作?盧鵬輝 攝
煙草生產不同層面表現不同,在研究前沿層面已經開展大量研究并試驗推廣,如應用北斗定位系統開發系列自動駕駛裝備在煙草耕種階段應用,基于深度視覺研究煙草種植機械,使用雷達等傳感器研發智能變量施藥設備防治病蟲害,使用多光譜、高光譜相機無損檢測煙草營養成分及病害預測,融合多種傳感設備的自適應煙草打頂技術等。但是在商品化和產業化層面,推廣和應用的比例相對較少,因為在煙草生產方面機械化程度相對較低,機械化是智能化的基礎,尤其是受地理條件和農藝栽培等因素限制,煙草生產未能全面實施機械化。然而,伴隨著信息時代的來臨,勞動力成本增加,農業生產方式正在發生深刻改變,現代農業機械正向智慧無人農業快速轉化升級。
問:據您了解的情況,云南煙葉生產的自然條件是否適合無人機系統的推廣使用,目前運用的成效如何,還存在哪些不足和問題?
何雄奎:煙草生產無人機系統等機械裝備的推廣應用與地形地貌密切相關,云南等南方地區山地、丘陵相對比北方多,多適合于小型設備,大型機械設備少有;并且無人機系統與煙草生產機械化經營模式有很大關系。綜合來看,土地平整連片、規模化種植地區大型機械應用前景好;部分田間管理環節,小型機動無人飛機應用較好,能顯著調高作業效率,減少勞動投入。同時存在一些問題:一方面農機企業本身研發基礎薄弱導致制造能力較低,直接導致煙草所使用的裝備較少;煙草生產裝備機械不合理,小型低檔次機具多,大型高性能機具少,不利于煙草智能化裝備的應用。另一方面受煙區地形地貌的制約,煙草生產農場化經營的形式不普遍,多數在低山丘陵地帶,地塊坡度較大且不連片,給農機的推廣使用帶來諸多不便;加之,大型高性能的農機價格較高,煙草小型生產基地無法接受高價農機;留守在當地的種植戶知識結構不均衡,在田間工作的勞動者往往為留守老人,對新技術和裝備的接受認可度較低。
文山州硯山縣江那鎮“2260”項目區技術人員指導農戶進行機械中耕 李斌 攝
問:中國農大無人機系統研究在國內同行業處于領先地位,請您介紹一下您的團隊在煙葉生產方面的無人機研究運用情況。
何雄奎:目前,我們的產品主要在幾個環節中應用,在耕種環節研發了基于北斗定位的導航輔助系統,可大大減輕作業強度;在土壤消毒板塊開發了適于低山丘陵的履帶式土壤消毒設備,該設備可以無人駕駛,非常適合崎嶇地形作業需求;在病蟲害管理環節開發了系列無人設備,多光譜探測技術能檢測非正常煙葉的特征和對水肥的作業需求;開發了可實現規律化投放天敵的系列空中植保無人機、自動規劃路線的植保無人機等多種作業裝備。同時為適應不同時期的作業需求,研發了煙草專用的高地隙植保無人機作業車輛,用于病蟲害防治作業。以雷達和深度相機等多種傳感技術為基礎的設備正在進一步試驗中,希望為云南煙草產業貢獻一份力量。
文山州丘北縣積極開展機械化整地理墑 鄔曉君 攝
問:對云南煙草商業正在實施的數字基礎設施建設,請您給我們提出一些可行性的意見和建議。
何雄奎:煙草數字農業是未來農業一個重要的發展方向,有幾點建議僅供參考。一是打造堅實的農機作業研發平臺。數字農業的基礎是裝備,因此首要任務是建立適宜云南煙草生產的機械研發平臺,整合國內外農機裝備研發的主體力量,研發適于云南地區的專用設備。二是開展農機農藝結合規?;N植模式研究。需要在煙草生產全程農藝環節中明確標準,補齊農藝農機配套滯后的短板,為農業機械化、智能化提供必要的基礎條件。三是加大對煙草數字農業和智能裝備的補貼力度。積極調動社會農機力量,形成政府、企業、社會力量多元化投入的格局,積極爭取煙草機械購置和作業補貼,推進高效能智能數字農機的投入使用;同時,建立完善的推廣體系,打造核心示范基地。
何雄奎簡介:
現任中國農業大學無人機系統研究院院長、中國農業大學植保機械與施藥技術研究中心主任、國際標準委員會ISO/TC·23/SC·6委員、中國國家標準化技術委員會SAC·6委員。長期從事高效植保機械與精準施藥技術的教學與科研工作。近年來,先后主持30余項國家級研究項目,其中包括:國際科技合作項目、國家科技攻關與支撐計劃項目、國家“863”高新技術研究計劃項目、科技成果轉化重大項目、國家自然科學基金項目、新世紀人才計劃項目等。獲省部級科技進步一等獎2項(排名均第一)、二等獎2項,已獲國家發明專利19項,近年來以第一作者和通信作者發表SCI/EI論文85篇,出版專著11部。兼任《International Journal of Agricultural and Biological Engineering》專題主編,《農業工程學報》《農藥學學報》《植物保護學報》《智慧農業》編委。
篤行致遠 2024中國煙草行業發展觀察