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[科技策略] 赵春江:科技在支持农业强国建设中发挥重要作用

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发表于 2023-3-31 09:47:01 | 显示全部楼层 |阅读模式

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2月11日,由全国农业企业发展联盟主办的“第二届中国农业企业家峰会”在北京会议中心举行。图为中国工程院院士、国家农业信息化工程技术中心主任赵春江发言。农民日报·中国农网记者 戴军 摄下文为“第二届中国农业企业家峰会”专家观点摘发
赵春江:各位嘉宾,大家上午好!非常高兴能够参加这次专门为农业企业家召开的峰会。现代农业发展到一定阶段之后,特别是现在农业企业在推动农业现代化发展过程当中将起到非常重要的作用。农业跟工业不太一样,从产业发展的角度,从组织程度来说还是有所差距的。目前我们国家提出来要建设农业强国,科技在支持农业强国建设方面应该说发挥了很重要的作用。一、智慧农业是建设农业强国抓手。围绕智慧农业促进我国农业强国建设方面讲讲我的观点,包括目前已经出现的高端新技术,特别是大的农垦企业有这方面的需求,也是引领我国农业现代发展的重要的领头羊。融合现代农业三大生产力要素,智慧农业全球来看都很热,它不是单一的技术问题,它是一个复合的技术体。比方说农业的生物技术、信息技术、农业工业技术,综合在一起才能发展智慧农业。所以从某种程度上来说,智慧农业的发展也是把工业技术引入到农业,推动农业发展的过程,是一种新的生产方式,全球都非常热。无论欧盟也好,美国也好,前期经历了不同发展阶段,后来美国提出数据驱动下的未来农业,欧盟提出“4.0”就是指智慧农业的概念。目前全球都在布局,比如美国制定了发展战略,智慧农业科技发展超前部署,前五年发布了面向2030年的战略部署。还有欧盟、日本,联合国粮农组织提到了“农业4.0”的概念,未来农业机器人在自动化支持下可持续生产,强调农业技术,特别是人工新一代信息技术、智能科技对农业的发展作用。国际上从技术体系上相对来说发展很快,因为他们的工业基础很好,经济条件也好,IT技术等各方面进行组合之后,很快就形成了新的解决方案。我们现在也有,但是我们跟他们的区别是,他们现在是每个环节形成标准化作业流程,这对农业企业非常重要。我们的农业企业经营者、管理者,我去北大荒集团,他们农场的场长都非常负责,四点钟起床。如果标准化之后,对于高质量发展农业非常重要,现在国外形成了春夏秋冬四个季节每种作物应该怎么做,需要什么装备,需要什么技术,都很清楚。目前全球智慧农业大概700亿美元的市值。    我们国家非常关注农业现代化,而且要走中国式现代化,建设农业强国必须要发展科技,智慧农业是其中一个很好的切入点。习近平总书记要求农业科技要自立自强,“十四五”规划中也提出要建设智慧农业。二、我国智慧农业的实践探索。下面我将介绍一些场景,在座很多企业家,看看这个场景适合不适合你这个地方,有的是技术创新,有的是一些先进的生产方式。农业传感器,只要从事种植业生产的,这个技术都用得到。我带领团队做了一个世界首台(套)的可在田间对土壤主要养分和重金属进行测量的传感器,这是从0到1,全球也没有。过去我们做传感器都是用声学光谱和光学光谱,现在是用激光光谱,这一个激光打到土壤里面,会发生很多物理变化,这种物理变化当中很多元素信息会收集到。过去测土壤都是取土样、风干、过筛拿到化验室分析,没有半年或者一年,大量的样品是拿不出结果的。现在通过这种技术可以快速测量,也可以现场测量。目前是10分钟,32个指标,最近又提高到38个指标,土壤里面的氮素的情况、有机质的情况、重金属的情况,微量元素的情况,10分钟这30几个指标都出来了,在过去是不可能的。而且这30几个指标,没有几万块钱是测不出来的。这是一个重大的突破。目前原型机已经做出来了,做出来了6台,1.0版本做了4台,2.0版本做了2台,目前一直在生产实践当中去验证,稳定性对标对比,我们取了样本到化学实验室分析对比,看精度怎么样,结果还是非常理想的。而且各种场景,干湿、颗粒度等方面对结果的影响是什么,都进行了对比分析,目前这个结果很好,产品性能非常好。这个产品叫“知土”,守聪书记他们成立了农服的集团公司,有了这个设备的话,过去搞农化的,就是土壤测试、推荐施肥这个方面用这个设备是完全可以的。农机的自动驾驶。我们知道汽车自动驾驶,现在石家庄、郑州很多城市有汽车无人驾驶,当然是固定的线路。农业比较复杂,拖拉机在田里走,都是一个电线杆一个坑,农机也讲无人驾驶,主要是减少对人的依赖。目前凯斯纽荷兰是全球比较大的农机公司,凯斯公司和纽荷兰合并之后成立的。从农机工业产值来说,现在我们是全球第一。目前他们有5级,我们大部分现在还是处于1级和2级阶段。未来完全实现田间无人监控的条件下全自主作业,这是最顶级的,当然很难。我们现在单项技术都在逐渐突破,国际上也在做自动驾驶的拖拉机。现在进行自动驾驶拖拉机的研发,重点是工况监测、远程遥控、自动刹车、自动换向、自动换档等,当然是要基于数字化的底盘来做,包括复杂地形条件下怎么判别和识别?右边的图是地有坡度,现在用北斗卫星导航还可以,但是比较复杂的情况下还有新的算法。保证地头拐弯,现在研究了4种地头拐弯,可以根据不同地块类型让机器自己判断拐弯。这是我们在北大荒无人农场做了水稻插秧。这是无人驾驶在全国的一些场景,小麦、玉米收获等有很好的示范。农机在田间作业到底作业怎么样?对作业状况进行监测,数据回传,形成农机作业大数据,这是非常重要的,对农机专业合作社非常有用,对政府监管也很有用。目前主要是农机监控终端,监控终端是传感器,目前我们团队研发了13种,去年一年大概销售了15000台/套,特别是现在我们国家实行农机作业补贴的时候得有个尺子,不能人工量,也量不过来,现在用自动计量的方法来做。农业无人农场,无人农场是智慧工厂的一种高级形式,现在所说的无人是少人化,绝对的无人还做不到。无人农场从全球来看发展速度很快,英国的一位教授,是机器人专家,他在英国做了全球最早的大麦无人农场,15亩从种到收没有人,产量虽然不是特别高,但是全程实现了无人化。国际上这块发展很快,欧盟、美国劳动力更短缺,如果没有机器的话,所有的农事活动全都停止了,甚至不能收获。美国的无人化的装备机械发展非常迅速。根据国内的实际情况进行研发,突破核心关键技术,这些技术很多,如果要解决的话大概100多项技术,传感就分很多种。最主要的是传感探测技术是非常重要的,能发现作物长的情况,有没有障碍物,是不是到地头了等各种情况。目前要是做无人农场的话,传感探测、数据分析、模型算法、决策、控制等方面综合调度在一起,形成一个“大脑”。这是在河北做了小麦无人农场(图),示范了一千亩,从种到收,主要环节基本都是无人化。这是在公主岭市做的玉米无人农场,各个环节都进行了试验和探索,现在是初步建成。除了小麦、玉米、大豆,做了另外一个探索性的工作,按照中央的要求,要有大食物观的概念。其中有一个场景就是露天蔬菜,原来耕地不足,退林还耕之中,这些地怎么弄?从耕、整、齐垄、扦插以及到节水灌溉、堆肥一体化灌溉到收获是全过程。这是我们自己的技术,根据自己的需要想怎么改就怎么改,要是国外的就不行了。目前萝卜、辣椒、圆白菜这三种蔬菜技术方案全部完成,可以进行大规模耕种。这个小车是专门的运输车。农业智能生产工厂,很多企业家总要探索新的发展方式和模式,有植物工厂和动物工厂。左边的图片是美国的植物工厂,最近看了一个材料,美国有一个企业,小奶牛要吃新鲜的苜蓿增强体质。苜蓿过去在土里种,现在用多层来种,也是采用智能化的技术来种的。目前日本比较推崇植物工厂,因为他们的土地特别少,比如日本的东电集团、日清纺公司都在发展植物工厂,效率还是比较高的,是露天蔬菜的一百倍以上,是普通的日光温室五十倍左右。这是一种新的形式,特别是在安全方面它是封闭生产的,日本基本一座植物工厂旁边还有配餐厅,因为这个菜都不用洗,很多人去体验,不打农药,安全上可以保障。日本之所以大力发展,日本利用地下来发展,晚上有电,LED光来补光,目前来看经济成本不太合算,但是以后随着技术创新和发展,这个模式一旦出现之后,对解决耕地不足的问题,特别是我们国家现在非耕地条件下从事农业生产,这是一种很好的生产模式。另外是动物生产工厂,最典型的就是楼房智能养猪,特点是成本高,好处是对土地高度集约使用。这是湖北做的养猪楼,两栋楼,120万头,一层养猪1.2万头,目前已经正式使用。效果还不错,核心的是利用智能技术进行管控。农业基本上80%属于现代农业和服务业的范畴,可以从服务业的角度考虑这些问题。解决现代化的问题,农业社会化服务是非常重要的切入点。2021年全国农业社会化服务产值是1610亿元,有很多服务的经营主体存在,家庭农场、农民合作社都需要服务。未来专业化的社会化服务是非常重要的方面,将来可以借助信息化手段建立农服平台。第一,把需求对等。第二,把质量把控好。第三,还可以提供各方面的信息知识。我们建立了这个平台,对接这个平台是合作经济指导司和我们一起做,科技上的服务平台上是农业农村部科教司和我们做的,目前已经都做完了,应用很广。另外还可以利用机器人进行语音服务。最近人工智能技术在语音聊天方面的作用也发挥出来了,我们现在也做到了用机器人来做这个工作。还有保险,农业受灾害影响不可控制,这个情况非常普遍,保险也是个大问题。保险现在必须用遥感、无人机、卫星等技术手段进行快速分析,来定险、定级,科学合理赔付,保证农民的利益,同时促进农业发展。三、未来农业场景。过去说争取让农业成为一种体面的职业,其实光着脚丫子下田永远也体面不了,还是西服革履的,在一个伞底下喝着咖啡比较体面。但我们努力,通过未来智能科技的引入,完全可以向这个方向去发展,我们搞现代农业就是提高农业核心的“三力”。面向乡村振兴,建设农业现代化强国,未来通过这些高新技术的应用,实现农业强、农村美、农民富。未来的场景是各种各样的,传感、探测、卫星、机械装备等场景。来源:中国农网)今天给大家报告这些,谢谢大家!
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