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中国、日本大力发展无人化农业,未来农业已来?

发布时间:2019-5-29

农业一直是国计民生的重中之重,中美贸易战引发了国人的忧患意识。保障国家粮食安全越加受到重视,中国、日本大力发展无人化农业,未来农业到底将如何发展?

中国探索无人化农业生产之路

我有时候坐在里面,没事了玩玩手机、玩玩游戏,接个电话。”

说这话的不是一位偷懒的公司员工,而是新疆新湖农场的农机驾驶员蒋利清,无人驾驶农机的推广已然让他的工作方式发生改变。

开阔的田地里没有城市路面的黄白标示线作为参照。农机驾驶员用插标杆作为标志保证拖拉机直线前进,800米长的田地插标杆就需要30到40分钟。

 

现在,蒋利清只需在田地两头各插一根,骑摩托车不到5分钟完成,拖拉机挂上挡就“自己”跑起来,地犁得又直又好。

在江苏省兴化市国家粮食生产功能示范区,无人驾驶联合收割机进行收割作业演示

从新湖农场所在的新疆生产建设兵团,到黑龙江建三江,到江苏兴化无人示范农场,传统的农业生产力和生产模式正在被逐步取代,信息化、网联化、智能化助推无人化的精准农业发展。

中国卫星导航定位企业合众思壮公司首席科学家沈军介绍说,精准农业综合应用全球卫星导航系统、地理信息系统、遥感技术和自动化控制等技术,从选种、播种到施肥、施药、收割进行精细准确的管理。

中国北斗卫星导航系统、高分遥感卫星项目的顺利开展以及5G网络的推广更是为中国发展精准农业提供了契机。

在江苏省兴化市国家粮食生产功能示范区,无人驾驶联合收割机进行收割作业演示

举例来说,新疆春播时节持续大约10天,一名技术熟练的农机驾驶员通常能完成2000亩左右的工作量。

 

自动驾驶播种又快又直,不受时间和天气的限制。在农机安装自动驾驶系统后,这名农机手的工作量能达到3000亩。

在收割季节,机械精准度越高对农作物的损伤就越小。依托北斗导航系统的自动驾驶农机精度在2.5厘米,可以实现管理调度效率提高30%以上,农作物产量提高约3%,燃油消耗节约10%左右,土地利用率提高约3%。

而近日正式投入使用的高分六号遥感卫星,能快速实现对大面积农作物和农田环境的监测。配合无人机、地面传感器,农作物长势、病虫害、土壤肥力、光照强度等各种农情信息尽在掌握,而5G网络的应用实现数据的实时传输。

沈军表示,下一步有望让无人机在目标地块飞行收集数据,根据不同地块的特点设定个性化方案,实现真正的二十四小时无人操作。

在江苏省兴化市国家粮食生产功能示范区,无人驾驶联合收割机进行收割作业演示

在未来,随着农业数据的海量收集,农民或许不用亲自下地种田,只要在手机上完成简单操作,机器就能自动完成全部农业生产工作。这种无人农业,是未来农业发展的终极目标。

去年6月,经过3年准备,由车载信息服务产业应用联盟(简称“车联”)和兴化市人民政府共同主办的农业全过程无人作业试验正式启动,来自农机、农业、汽车、电子等领域的104家单位组成15个无人农机团队在江苏兴化完成了夏季水稻的全部无人农业作业环节。这是中国目前参与机构最多、设备最多、过程最完整(耕、种、管、收)的农业无人作业试验之一。

车联秘书长庞春霖介绍说,由于中国地形地貌、气候条件、土壤类型、作物种类、农艺要求的多样性,农业领域无人驾驶技术需要适配不同的平台和作业机具,同时也需要标准化农田等其他要素的紧密配合。

 

2019年,江苏兴化无人农场计划实现二十四小时作业,黑龙江和重庆也将建立两家无人示范农场,根据平原、丘陵和山地不同的地形,研究、探索农田、农机、系统和平台等紧密结合的无人农场运营模型。

在庞春霖看来,目前农业全过程无人作业试验已经得到了政府、高校、科研机构、农机厂商和用户的大力支持,基于机械化、信息化、智能化,未来将最终实现无人化作业的农业生产模式。

日本开始发展无人化农业

日本农业面临着从业人口老龄化、农业生产成本高等挑战。

随着科学技术的进步,日本开始发展无人化农业。小型无人机、无人驾驶农机和小型农用机器人等智能设备正逐渐代替传统的人力耕作方式。

小型无人机可以用于农药喷洒等作业。截至2018年底,在日本农林水产航空协会登记的小型无人机数量达到1500架左右,技能认定操作员人数将近5000人。

为推动无人机的进一步普及和安全使用,日本农林水产省近日首次制定了农业领域普及小型无人机计划,包括扩大小型无人机在生产状况分析、农药化肥喷洒、防治鸟兽害等领域的使用。

该计划称,到2022年要将无人机喷洒农药的面积从目前的两万公顷扩大至100万公顷。此外,日本还专门成立了由政府和民间代表组成的联席会议,以进一步普及小型无人机。

 

不过,要推广小型无人机仍需解决一些技术问题。例如,需要研发适合喷洒化肥的材料,通过技术更新实现均匀播种,如何在作业过程中保持机身稳定等。

今年3月,日本茨城县河内町举行了第二次“探寻农业用无人机可能性大赛”。为期两天的比赛除了开展喷洒除草剂和施肥作业的无人机操作比赛外,还举办了研讨会,邀请产学研各界就解决无人机的技术问题献计献策。

除小型无人机之外,无人驾驶农机也是农业人工智能化的重要领域。近日,日本农林水产省开始在全国进行小型无人机和无人驾驶农机的智能农业试点工作。

这项试点选出了遍布各地的69个项目,涉及不同条件的农地,实验内容包括水稻耕作、旱地耕作、蔬菜栽培、畜牧业等。试点工作将持续两年时间。农林水产省将根据相关试点数据,推广相关技术。

日本各大农机企业顺应潮流,把无人化农业发展趋势转化为商机。众多企业加快推进拖拉机、挖掘机等农业机械的智能化和无人化。

2017年,日本农机企业久保田公司发售了一款在人工监视下可进行无人驾驶作业的拖拉机。该公司还计划在今年推出新款无人驾驶拖拉机、插秧机,并计划在2020年发售新款无人驾驶联合收割机。

日本农机企业还在研发新型智能插秧机、可远程操作的小型挖掘机等。

其中插秧机可以通过安装在车轮上的传感器瞬时检测田地内土壤的深度及肥沃程度,从而在插秧的同时播撒适量的肥料。

 

小型挖掘机操作者只要佩戴防风镜形状的显示器,就能借助3D影像远程驾驶。这种无人挖掘机可以在山间开垦及运送木材等领域发挥作用。

此外,还有不少小型企业正在加紧研发各种小型农业用机器人。位于神奈川县镰仓市的一家创业公司将于今年夏天发售一种机器人,不仅能采摘蔬菜,还能诊断病虫害和土壤状况。

业界人士认为,利用人工智能技术的无人化农业机械的推广和普及将大大提高日本农业的生产效率,有望吸引更多个人和企业从事农业生产,提升本国农业竞争力。

来源:新华社、人民日报


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