無人駕駛收割機在再生稻AI智慧農(nóng)場作業(yè)。（新羅區(qū)融媒體中心供圖）
秋初，在龍巖市新羅區(qū)雁石鎮(zhèn)廈中村的300畝再生稻AI智慧農(nóng)場里，再生稻已經(jīng)再次出芽，鮮綠色的稻葉呈細(xì)長劍形，直立在水田中?！鞍船F(xiàn)在的長勢情況來看，如果天公作美的話，再生季的產(chǎn)量也很可觀?！睆B中村黨支部書記、新羅區(qū)廈興源水稻種植合作社理事長袁濤濤蹲在田埂邊上察看水稻長勢，露出滿意神色，“不久前，這片稻田剛結(jié)束頭季稻收割，共收獲了35萬斤稻米?！?/p>
今年3月，由龍巖市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局牽頭，福建省農(nóng)科院龍巖分院（龍巖市農(nóng)科所）和華南農(nóng)業(yè)大學(xué)合作建立的南方農(nóng)業(yè)裝備創(chuàng)新中心正式揭牌，該創(chuàng)新中心落地后的第一個項目——再生稻AI智慧農(nóng)場也在廈中村正式啟動。
“AI＋再生稻”，究竟會擦出怎樣的火花？近日，記者走進該智慧農(nóng)場一探究竟。
用AI破解高碾壓率之困
再生稻是一種頭季稻樁上存活的休眠芽可以再次生長，并最終形成稻穗以供收割的水稻，只需要播種一次便可以收獲兩季。相比單季稻，再生稻多了一季的產(chǎn)量；與雙季稻相比，再生稻不用重復(fù)播種，節(jié)省了一季的播種育秧時間和經(jīng)濟成本。
2022年，廈中村成立廈興源水稻種植合作社，流轉(zhuǎn)村內(nèi)撂荒耕地種植再生稻。依托中國科學(xué)院院士謝華安及其團隊的“福香占”水稻品種及相關(guān)種植技術(shù)，昔日雜草叢生的拋荒地，如今已是稻浪滾滾。
“福香占”是謝華安院士團隊研發(fā)出的優(yōu)質(zhì)再生稻品種，具有抗倒伏、抗稻瘟病、耐儲藏、香氣足的特性?！案Ｏ阏肌鳖^季米市場價10元/公斤，再生季的米價還要再翻倍，但村里卻沒有多少人愿意種植?！斑@么好的品種和耕地，沒人種可惜了?！痹瑵凉葱牡?，大家不愛種再生稻，是受高碾壓率影響。
何謂高碾壓率？龍巖市農(nóng)科所副所長張志勇表示，福建省多山地丘陵，田塊小而散，這一特征在龍巖尤為突出。因此，收割機作業(yè)時需要頻繁轉(zhuǎn)彎和進退，這導(dǎo)致再生稻休眠芽極易在反復(fù)碾壓中死亡，再生季難有好收成?！邦^季稻收割后，要為再生稻留三四十厘米的稻樁，但隨著農(nóng)業(yè)機械化進程的推進，收割碾壓率高一直制約產(chǎn)量和品質(zhì)提升?！?/p>
為破除高碾壓率這一瓶頸，龍巖通過廣龍對口合作的契機，在龍巖市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局的牽頭下，與華南農(nóng)業(yè)大學(xué)的羅錫文院士團隊建立合作關(guān)系，借助無人駕駛農(nóng)業(yè)機械技術(shù)，對再生稻采取無人化（少人化）作業(yè)方式，以精準(zhǔn)收割減少稻株損傷。廈中村連片300多畝的“福香占”種植田恰好提供了絕佳“試驗田”。
全程無人化機械種植雖前期投入高，但成功后便可徹底破解長期制約再生稻發(fā)展的高碾壓率難題，還能解決“誰來種田”“怎么種田”的問題，袁濤濤認(rèn)為值得一試。在謝華安與羅錫文兩位院士的聯(lián)手下，智慧農(nóng)場正式落地廈中村。
“農(nóng)機+農(nóng)藝”雙管齊下
距離再生稻種植區(qū)不遠的廈中糧站里，空地上停放著幾輛農(nóng)機?！斑@是旋耕機，這是插秧機，這是收割機……”袁濤濤指著農(nóng)機一一介紹，并將記者帶到兩輛看似相同的插秧機之間，“這臺傳統(tǒng)的插秧機需要人工駕駛，另一臺卻實現(xiàn)全程自動化作業(yè)”。
仔細(xì)觀察可發(fā)現(xiàn)，無人駕駛插秧機上多配備了4個信號接收器，依靠北斗衛(wèi)星實現(xiàn)精準(zhǔn)定位?！爸灰O(shè)置好參數(shù)，機器可以自己從倉庫行駛到田里作業(yè)，完成作業(yè)后再自動回到倉庫。”袁濤濤表示，目前，插秧與收割這兩道程序已經(jīng)實現(xiàn)全自動化作業(yè)，以往人工需一天完成的收割任務(wù)，智能農(nóng)機僅半小時便能高效完成。
智能農(nóng)機的成功應(yīng)用，得益于羅錫文院士團隊為龍巖再生稻水田量身定制的機械化生產(chǎn)種植方案。
為開發(fā)適合山地丘陵地區(qū)再生稻耕收管理的機械和技術(shù)，羅錫文院士團隊數(shù)次到龍巖調(diào)研。龍巖耕地地塊小，形狀不一，農(nóng)機要頻繁上下坡和轉(zhuǎn)彎，需要量身打造小規(guī)模機械化模式，這對農(nóng)機提出了新要求。例如，傳統(tǒng)輪式農(nóng)機無人操作更便捷，但在南方水田易下陷，需要開發(fā)履帶式農(nóng)機；此外，為了降低碾壓率，機器履帶寬度也從40厘米縮減至20厘米，設(shè)備的自重也有所降低。
要最大限度地發(fā)揮農(nóng)機的作用，還需要農(nóng)藝予以配合，再生稻AI智慧農(nóng)場探索的是“農(nóng)機+農(nóng)藝”的新模式。
農(nóng)藝指的是品種選擇、栽培管理等田間管理技術(shù)，例如植株的間隙、稻樁保留的高度、水田的深度等，這些數(shù)據(jù)都需根據(jù)機械特點不斷調(diào)整。在謝華安院士團隊“福香占”水稻種植技術(shù)的基礎(chǔ)上，龍巖市農(nóng)科所的技術(shù)團隊逐漸形成一套與現(xiàn)有機械配套使用的田間管理標(biāo)準(zhǔn)。
經(jīng)測算，在現(xiàn)有農(nóng)機和農(nóng)藝結(jié)合下，智慧農(nóng)場的人工成本每畝每季可節(jié)約450元。“種植標(biāo)準(zhǔn)和機械參數(shù)相互配合，相互提出要求，在摸索調(diào)整中找到最合適的方案?！睆堉居卤硎荆r(nóng)機和農(nóng)藝還在磨合中，成熟后可向與龍巖地理條件相似的地區(qū)推廣應(yīng)用。
向全程智能化進階
收割后的稻米由運糧車運送至廈中糧場，經(jīng)過烘干、碾米、色選、包裝等流水線工序后，晶瑩飽滿的“福香占”大米堆滿糧倉，濃濃的大米香氣撲面而來?！敖衲晔崭畹?5萬斤早稻品質(zhì)不錯，已經(jīng)全部由中糧收購?！痹瑵凉f。
去年，廈中村的不少稻田遭受了稻飛虱的襲擊，稻谷減產(chǎn)，而今年300畝“福香占”稻田卻沒有出現(xiàn)任何病蟲害。智慧農(nóng)場的“智慧”不僅體現(xiàn)在無人農(nóng)機的應(yīng)用上，還體現(xiàn)在對作物生長過程的管理上。
稻田中，一臺智能蟲情測報燈猶如站崗士兵，全天候?qū)Φ咎镞M行監(jiān)測，并與植保無人機實現(xiàn)聯(lián)動，根據(jù)蟲情數(shù)據(jù)精準(zhǔn)施藥?！敖衲晔?nèi)部分地區(qū)出現(xiàn)了大規(guī)模的稻蛆病，但廈中村的稻田完全沒受影響?！痹瑵凉f，以往只覺得農(nóng)藥下得越多，蟲害便防得越好，導(dǎo)致農(nóng)殘超標(biāo)和農(nóng)資浪費?，F(xiàn)在用藥少了，稻谷反而長得更好。
再生稻AI智慧農(nóng)場的目標(biāo)是實現(xiàn)再生稻“耕、種、管、收”全程無人機械化作業(yè)，如此一來就需要實時監(jiān)控作物，并根據(jù)監(jiān)控情況智能決策、自動精準(zhǔn)作業(yè)。全自動蟲情測報燈只是農(nóng)場智能化系統(tǒng)的一部分，未來，農(nóng)場智慧管理系統(tǒng)建設(shè)將會繼續(xù)推進，直到覆蓋基地所有區(qū)域環(huán)境、作物和農(nóng)機信息。袁濤濤表示，全程智能化實現(xiàn)后，稻田每畝每季總成本至少可節(jié)省600元。
降本的同時更增效，“福香占”再生季的產(chǎn)量有望提高?！耙酝?，再生季畝產(chǎn)400~500斤已經(jīng)算是高產(chǎn)；現(xiàn)在，我們將目標(biāo)定在畝產(chǎn)800~1000斤。再生稻有效益，大家才愿意去種?！痹瑵凉懔艘还P賬，2024年廈中村種糧收益為24萬余元，今年預(yù)計盈利30萬元，智慧農(nóng)場的機器成本大約200萬元，預(yù)估6年左右可以回本。
但張志勇也坦言，智慧農(nóng)場還處于初級階段。一方面，農(nóng)機和農(nóng)藝需不斷改進；另一方面，由于資金受限，一些技術(shù)的落地還存在困難。袁濤濤表示，將發(fā)揮合作社力量，繼續(xù)拓寬“福香占”市場，并打造廈中村農(nóng)業(yè)科普研學(xué)空間，以多元化的收入反哺智慧農(nóng)場建設(shè)。
據(jù)介紹，智慧農(nóng)場模式成熟后，該團隊還將依托南方農(nóng)業(yè)裝備創(chuàng)新中心將此模式拓展應(yīng)用于花生、百香果、番薯等龍巖其他特色種植產(chǎn)業(yè)上，積累出更多南方丘陵地帶機械化種植的經(jīng)驗，讓更多農(nóng)民實現(xiàn)“操作手機，就能種田”。
