科技日報記者 王延斌
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朱俊科坐在淄博禾豐種業生態無人農場指控中心里喝著茶，大廳之外的小麥已經成熟。只見他輕點屏幕發出指令，田間的無人駕駛收割機按照規劃路線自動忙活起來……這一幕，描繪出國內首家生態無人農場的日常場景。此時在麥田里，無人駕駛拖拉機、自動小麥收獲機、自動播種施肥一體機、植保無人機、自動秸稈粉碎滅茬混土還田機等農機裝備輪番上陣。
朱俊科是淄博禾豐種業生態無人農場的主人，這塊500畝生態無人農場的技術打造者則來自歐洲科學院院士、俄羅斯自然科學院院士、山東理工大學蘭玉彬教授團隊。
蘭玉彬向科技日報記者表示：“我們用了六年時間打造了以‘生態化、無人化’為標簽的智慧農場，破解了‘誰來種地、如何種好地’的問題。”
圖為在無人農場里，四臺無人農機正在作業。王延斌 攝
無人農機秀出“十八般武藝”，一天收割500畝小麥
科技日報記者在現場注意到，農場主在指揮中心發送不同的信號，農機就會按照指令自動整地、自動播種、自動施肥、自動打藥、自動收割。蘭玉彬給記者算了一筆賬：無論小麥還是玉米，前期耕種，中期管理到后期收獲的全程智能化，可減少用工費用25%，節約用水20%，減少農藥30%。
二三十種無人化農機在田間不知疲倦地勞動，背后是物聯網、5G網絡、大數據、云平臺等技術的支撐。
團隊成員、山東理工大學農業工程與食品科學學院教授張彥斐告訴記者，生態無人農場的指揮控制中心和云平臺監控系統，充當著“大腦”角色，對農場進行整體調控，監控農場內作物生長環境、土壤狀態以及所有機具的作業狀態，并進行智能實時調控。
“無人農機采用‘北斗GPS系統+姿態傳感器’實時獲取自身的高精度定位信息，并采用4G/5G網絡發送至云平臺。結合地理信息系統，操作人員可以在辦公室里對農機進行精準操控，讓一個人管理上千畝田地成為可能。”張彥斐介紹，衛星遙感監測、無人機遙感監測和地面監測采集的農情信息上傳到云平臺后，進行存儲匯總分析，結合后臺的農資管理數據、產量數據、植物生長數據等，將形成無人農場的農業生產大數據。這樣就可以科學指導農業生產，判斷何時該播種，何時該施肥，并更加精準地進行灌溉、施肥和用藥，提高農產品的產量和質量，建立數據驅動的“數字化農場”。
50人跨學科大團隊六年努力，全國單產新紀錄誕生
記者注意到，在生態無人農場的不同角落，一個個藍色的小箱子在“堅守崗位”，它們是土壤墑情檢測器，可測量不同深度土壤的濕度、溫度、PH值等信息；此外還有無人值守、超低功耗的智能檢測氣象站，可以實時監測農田空氣溫度、濕度、降雨量、風速等信息。
以澆水為例，山東理工大學副教授陳玉龍告訴記者，比如在中期，水的管理尤為重要，在無人農場的田間設有多處探頭探測土壤中水的含量，根據大數據測算系統，獲取作物在未來一段時間需水量，再根據田間的持水量，計算出需要補灌的用水量，完成作物“補水”。
無人農機秀出的“十八般武藝”，集合了山東理工大學農機、交通、機械、計算機、電氣、資環學院相關重點學科技術骨干組成50多人的跨學科大團隊。而蘭玉彬長期深耕精準農業航空、航空施藥技術和航空遙感技術的開發與應用研究，也是國家精準農業航空施藥技術國際聯合研究中心主任。
早在2018年，江蘇興化就啟動我國首個無人農場建設，而禾豐生態無人農場特別之處在于同生態農業、綠色循環農業有機結合。
在麥田兩邊，金葉接骨木、矢車菊、蛇床草等植物已經成長起來，它們可以涵養天敵，“以蟲治蟲”。同時，農場里還采用殺蟲燈、赤眼蜂防治玉米螟等綠色防控手段來減少農藥施用，采用水肥一體化噴施系統實現減肥節水，采用生態沃土技術來保護土壤。同時，生態無人農場還建立了植物生產、動物轉換、微生物還原的種養循環體系，實現能量和物質的多層次、立體、良性循環利用。
“生態無人農場融合了生物防控、綠色植保、無人機、農業機器人、人工智能、物聯網、大數據、云計算等眾多高新技術。”蘭玉彬認為，對鄉村振興來說，這是必要的一步，而這個領域的競爭才剛剛開始。
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