中國工程院院士羅錫文

　　我們團隊在廣東增城啟動的水稻無人農(nóng)場建設(shè)，突破了數(shù)字化感知、智能化決策、精準化作業(yè)和智慧化管理四大關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)了五大功能，包括耕種管收生產(chǎn)環(huán)節(jié)全覆蓋、機庫田間轉(zhuǎn)移作業(yè)全自動、自動避障異況停車保安全、作物生長過程實時全監(jiān)控和智能決策精準作業(yè)全無人

　　未來，農(nóng)業(yè)機械化應(yīng)該從耕種管收四個環(huán)節(jié)，加大科技創(chuàng)新的力度，進一步補短板、攻核心、強智能，突破智能農(nóng)機的關(guān)鍵技術(shù)，努力實現(xiàn)“耕牛退休、鐵牛下田、農(nóng)民進城、專家種地”的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)新圖景

　　文 |《瞭望》新聞周刊記者 馬曉澄

　　“智慧農(nóng)業(yè)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向。無人農(nóng)場是實現(xiàn)智慧農(nóng)業(yè)的重要途徑，是未來農(nóng)場的發(fā)展方向。”中國工程院院士、華南農(nóng)業(yè)大學教授羅錫文向《瞭望》新聞周刊記者介紹，建設(shè)無人農(nóng)場有助于實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的精準化、標準化、集約化、規(guī)模化和高效化，達到增產(chǎn)增收和可持續(xù)發(fā)展的目的。

　　基于10多年來研發(fā)的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的北斗衛(wèi)星導航智能農(nóng)機裝備，羅錫文帶領(lǐng)團隊在廣東增城啟動了全球首個水稻無人農(nóng)場建設(shè)，2021年無人農(nóng)場種植的優(yōu)質(zhì)絲苗米“十九香”畝產(chǎn)達到662.29公斤，比當?shù)氐钠骄a(chǎn)量增加32%。此外，在湖南益陽千山紅鎮(zhèn)再生稻無人農(nóng)場，2023年兩季畝產(chǎn)達到1241.7公斤。

　　“這說明人不下田也能種地，也能種好地。”羅錫文說，他研究農(nóng)機50多年，初心就是將農(nóng)民從繁重的勞作中解放出來，讓農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的所有環(huán)節(jié)都實現(xiàn)機械化、智能化。“如今，智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展越來越受到重視，期待更多的先進技術(shù)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)合，讓無人農(nóng)場能進一步發(fā)展，助力中國農(nóng)業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展和更高水平現(xiàn)代化，為農(nóng)業(yè)強國建設(shè)貢獻力量。”

　　應(yīng)用農(nóng)業(yè)機械提高水稻產(chǎn)量

　　《瞭望》：你將直播技術(shù)引入水稻生產(chǎn)中，這項技術(shù)解決了哪些實際問題？

　　羅錫文：我從小就在地里干農(nóng)活，漚肥、耙田、插秧、除草、車水、收獲和晾曬，水稻生產(chǎn)的所有農(nóng)活都干過，對農(nóng)民“面朝黃土背朝天”的勞作體會尤深。當時我就想，什么時候不需要人插秧就好了。

　　經(jīng)過不斷研發(fā)創(chuàng)新，我們團隊研制成功水稻精量穴直播技術(shù)，將原來無序的撒播改成有序的直播。從前人工插秧一人一天最多插一畝地，如今一臺無人駕駛直播機一小時能播5畝地，改變了水稻的生產(chǎn)方式，提高了勞動生產(chǎn)率。我們研發(fā)的水稻直播機實現(xiàn)了三同步——同步開溝起壟精量穴直播、同步開溝起壟施肥精量穴直播、同步開溝起壟噴藥/膜精量穴直播。最大創(chuàng)新是水稻直播機的排種器可以適應(yīng)不同的稻種、不同的播種量。

　　從2006年起，水稻精量穴直播技術(shù)在國內(nèi)26個省（區(qū)、市）的100多個基地及緬甸、老撾、泰國、蘇丹、越南和柬埔寨進行了推廣應(yīng)用。各地推廣應(yīng)用結(jié)果表明，精量穴直播的雜交稻畝產(chǎn)可達600公斤以上，常規(guī)稻畝產(chǎn)500公斤以上。采用水稻精量穴直播技術(shù)比人工撒播可節(jié)種30%以上、節(jié)水20%以上，采用加裝施肥裝置型水稻精量穴直播技術(shù)可節(jié)肥30%以上，采用精量穴直播技術(shù)比人工撒播、人工拋秧和人工插秧的畝節(jié)本增效分別為50元、75元和125元以上。

　　《瞭望》：農(nóng)業(yè)機械化的研發(fā)方向還有哪些？

　　羅錫文：1949年我國水稻單產(chǎn)約為每畝126公斤。70多年后，水稻單產(chǎn)增加了三倍左右。我們認為，水稻產(chǎn)量還有很大的提升空間，關(guān)鍵是良種、良田、良法、良態(tài)相結(jié)合。

　　未來，農(nóng)業(yè)機械化應(yīng)該從耕種管收四個環(huán)節(jié)，加大科技創(chuàng)新的力度，進一步補短板、攻核心、強智能，突破智能農(nóng)機的關(guān)鍵技術(shù)，努力實現(xiàn)“耕牛退休、鐵牛下田、農(nóng)民進城、專家種地”的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)新圖景。

　　我們還發(fā)現(xiàn)，近年來農(nóng)業(yè)航空技術(shù)在作業(yè)效率、作業(yè)質(zhì)量、作業(yè)適應(yīng)性、作業(yè)成本以及應(yīng)對突發(fā)災(zāi)害能力上，有著很強的優(yōu)勢。與美國等農(nóng)業(yè)航空發(fā)達國家相比，中國的農(nóng)業(yè)航空產(chǎn)業(yè)在標準體系、相關(guān)政策法規(guī)、核心技術(shù)研發(fā)、服務(wù)能力以及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等方面都存在問題，要走的路還很長。

　　無人農(nóng)場解決人力資源短缺難題

　　《瞭望》：無人農(nóng)場的運行方式是怎樣的？無人農(nóng)場中有哪些技術(shù)突破？

　　羅錫文：隨著中國農(nóng)村勞動力“老齡化、女性化、副業(yè)化”趨勢加劇，誰來種地和怎樣種地已成為中國農(nóng)業(yè)和世界農(nóng)業(yè)面臨的共同難題。

　　我們團隊在廣東增城啟動的水稻無人農(nóng)場建設(shè)，突破了數(shù)字化感知、智能化決策、精準化作業(yè)和智慧化管理四大關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)了五大功能，包括耕種管收生產(chǎn)環(huán)節(jié)全覆蓋、機庫田間轉(zhuǎn)移作業(yè)全自動、自動避障異況停車保安全、作物生長過程實時全監(jiān)控和智能決策精準作業(yè)全無人，取得了顯著的經(jīng)濟、社會和生態(tài)效益。

　　無人農(nóng)場的第一個關(guān)鍵技術(shù)——數(shù)字化感知，利用“星、機、地”技術(shù)可以精準獲取所需要的各種信息，用以指導無人農(nóng)場生產(chǎn)。“星”就是根據(jù)衛(wèi)星影像分析農(nóng)作物的長勢和病蟲草害的信息；“機”就是根據(jù)有人駕駛飛機和無人駕駛飛機獲取的信息分析作物的長勢和病蟲草害情況；“地”就是根據(jù)地面機器搭載的多光譜/高光譜以及相關(guān)儀器獲取農(nóng)作物的長勢和病蟲草害信息。

　　無人農(nóng)場的精準作業(yè)主要包括耕整、種植、田間管理、收獲和干燥。第一是精準平整技術(shù)，精準平整后能達到寸水不過田的要求，就是田面高差不超過3.3厘米。第二是播種，無人駕駛水稻直播機采用三同步直播的方式將水稻種子精準播在田中，實現(xiàn)了同步開溝、起壟和精量直播。第三是田間管理，無人機打藥已成為我國的主要植保方式；中國農(nóng)業(yè)機械化科學研究院研制成功大型智能化變量噴霧機，可實現(xiàn)雜草自動識別和精準對靶噴施。第四是收獲，無人駕駛收獲機與無人駕駛運糧車組成自動收獲系統(tǒng)，兩臺車并排行駛，中間橫向位置誤差不超過5厘米、縱向位置誤差不超過10厘米，可保證將收獲機中的糧準確地卸到運糧車上。第五是干燥，稻谷集中干燥系統(tǒng)將稻谷含水率由28%降到13.6%，每小時可干燥14噸，每噸成本15元，比人工曬稻谷子要便宜。

　　《瞭望》：進一步推廣無人農(nóng)場落地應(yīng)用，需要從哪些方面發(fā)力？

　　羅錫文：無人農(nóng)場為實現(xiàn)耕牛退休、鐵牛下地、農(nóng)民進城、專家種地的愿景，推進鄉(xiāng)村振興，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率提供了重要途徑。截至2023年底，華南農(nóng)業(yè)大學在國內(nèi)15個省啟動了30個無人農(nóng)場的建設(shè)，包括水稻、小麥、玉米和花生等不同作物，水田和旱地等不同土壤，耕種管收等不同作業(yè)環(huán)節(jié)，單機和多機等不同作業(yè)模式。

　　無人農(nóng)場建設(shè)是集智能農(nóng)機、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和現(xiàn)代信息技術(shù)于一體的系統(tǒng)工程，要實現(xiàn)大范圍的推廣應(yīng)用還需要解決以下難題：

　　一是擴大農(nóng)業(yè)經(jīng)營規(guī)模，各類新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體是無人農(nóng)場建設(shè)的載體，要大力支持各種農(nóng)業(yè)合作社、龍頭企業(yè)和種糧大戶擴大經(jīng)營規(guī)模，只有在人們認識到“請人種地不如請計算機種地”的時候才會提高對建設(shè)無人農(nóng)場的積極性。

　　二是無人農(nóng)場建設(shè)的一個基本要求是田塊要大，田面要平，連片種植，機耕道和灌排渠道設(shè)置合理等，這些都要通過宜機化改造來實現(xiàn)。

　　三是因地制宜，探索適應(yīng)不同區(qū)域、不同土壤、不同作物、不同種植制度和生產(chǎn)模式的無人農(nóng)場建設(shè)模式，要結(jié)合各地的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園建設(shè)統(tǒng)籌推進。

　　四是加強無人農(nóng)場建設(shè)需要的各類人才的培養(yǎng)，一些地方提出將職業(yè)學校作為培養(yǎng)無人農(nóng)場建設(shè)的技術(shù)人員和管理人員的主渠道，這不失是一個好的思路，要抓緊進行探索和實踐。

　　五是加快制定推進相關(guān)政策，特別是建設(shè)資金的籌措，要調(diào)動政府、企業(yè)和社會投資的積極性，適當加大智能農(nóng)機的購置補貼額度。

在廣州增城的華南農(nóng)業(yè)大學教學科研基地內(nèi)，無人駕駛高地隙寬幅噴霧機在進行噴施作業(yè)（資料照片） 受訪者供圖

　　把論文寫在祖國大地上

　　《瞭望》：農(nóng)業(yè)科研具有基礎(chǔ)性、長期性的特點。如何調(diào)動人才積極性，把農(nóng)業(yè)科研論文寫在大地上？

　　羅錫文：我趕過牛、犁過田，后來成功設(shè)計出無人駕駛拖拉機；我插過秧，后來設(shè)計出無人駕駛插秧機；我打過農(nóng)藥，后來設(shè)計出無人駕駛噴霧機；我打過谷子，后來成功設(shè)計出無人駕駛收獲機。只有下田觀察和親身感受，才知道農(nóng)民需要什么，才能了解機械下田的效果。

　　農(nóng)業(yè)院校要注重培養(yǎng)學生學農(nóng)、愛農(nóng)、知農(nóng)、事農(nóng)的情懷，讓學生“以強農(nóng)興農(nóng)為己任”。我每年給新生上的第一課是與共和國農(nóng)機事業(yè)共同成長，以見證者和參與者的角度，給新生講述水稻生產(chǎn)從人工種植到無人化生產(chǎn)的變化，培養(yǎng)學生熱愛農(nóng)機的情懷。

　　做科研要下農(nóng)村、到基層，到實踐中去才能真正了解農(nóng)業(yè)、農(nóng)村、農(nóng)民，我們要求學生把書本里的知識與農(nóng)業(yè)實踐相結(jié)合、把研究成果與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相結(jié)合，這樣才能找到科研的靈感和方向。袁隆平先生的雜交稻就是在海南一個野生稻田里面發(fā)現(xiàn)的。因此，下田地和開拖拉機是我們團隊每個人要掌握的技能。

　　《瞭望》：為農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化提供強有力的人才和科技支撐，你有哪些建議？

　　羅錫文：我國農(nóng)業(yè)領(lǐng)域目前有很多很好的科研成果，但科研成果不管有多厲害，關(guān)鍵還要看在實際中好不好用。放在實驗室里的只能叫樣品，只有實現(xiàn)了成果轉(zhuǎn)化才叫產(chǎn)品，我們還要考慮如何把產(chǎn)品變成商品，送到農(nóng)民手上去。科技工作者要和農(nóng)民建立聯(lián)系，和農(nóng)民打交道、交朋友，不斷從生產(chǎn)中獲取科研靈感，按照生產(chǎn)需要選擇課題，才能為生產(chǎn)提供支撐。

　　農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化發(fā)展離不開產(chǎn)學研一體化發(fā)展。對科研工作者而言，農(nóng)民需要什么，我們就應(yīng)去研究什么。我們研究農(nóng)機，就一定要為農(nóng)民、為農(nóng)業(yè)實實在在做點事，一定要走出實驗室為生產(chǎn)服務(wù)，把理論研究轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實成果投入到生產(chǎn)實踐中。我年輕時在農(nóng)機廠工作的9年時間，曾參與10多種農(nóng)機產(chǎn)品的試驗和研制，深深感受到技術(shù)與實踐的重要性。我們基于北斗導航的農(nóng)業(yè)機械就是和農(nóng)機企業(yè)合作生產(chǎn)的，在這個過程中，我們著重理論方法的設(shè)計，企業(yè)從機械制造和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)角度來考慮，這樣的合作使得產(chǎn)品和項目更加精細化。

　　（陳雪瑩對此文亦有貢獻）■