科技日报记者 金凤
“这是一套数字孪生农场场景，大家手机一扫码，就能进入我们的元宇宙空间，眼前这个田块的基础农情数据，便实时叠加在真实场景之上。”10月24日，在江苏省淮安市洪泽区举办的智慧稻作技术现场观摩会上，朱艳教授领衔的南京农业大学智慧农业创新团队，将这番智慧农田场景，呈现于参观者眼前。
如何实现田块信息的实时感知？智能化决策的精确之“源”在哪儿？如何定量设计作物的种肥水药处方？处方图生成之后如何衔接智能控制、精确作业？团队刘小军教授、江冲亚教授，工学院郑恩来教授分别做了详细介绍，并向专家现场展示了水稻无人机智慧施肥技术、水稻智能测产收获机、快照式多光谱成像型长势监测系统、谷物精量播种机等多款软硬件产品在田间的实际应用和作业情况。
“我们会给每个田块上个‘户口本’，”团队教授刘小军介绍，团队以农田地块信息一张图为基础，基于地理信息系统构建数字农田基础底座，形成一个形象化的“户口本”。每个田块都有属于自己的、包含了基础田间性状的身份标识，实现“一地一码”。
集成了数字稻田技术、稻情遥感监测技术以及种肥水药智能决策技术等多项核心技术的智慧稻作技术体系，有效融合了田间作物产量的空间分布图和数字农田底座，通过监测诊断仪诊断田块、无人机传感园区、卫星遥感监控区域，同步实现水稻长势无损监测与农作处方的数字化设计。
“今年水稻生长季气候多变，前期的持续高温和成熟期的连阴雨天气，给传统农作生产模式带来了严峻考验，我们这套技术在复杂多变的气候条件下彰显出明显优势。”刘小军介绍，依托水稻无人机智慧施肥技术，能够有效捕捉田块间、以及田块内部的苗情和病虫情差异，从而生成精确的肥药调控决策方案，并助力农户预测评估生产力，以最小投入实现最大化收益。
“这套技术已经用了3年多，不仅水稻长得好，而且实现了不同田间之间的长势均衡。”洪泽区岔河镇小新圩家庭农场负责人胡登春告诉记者，智慧大脑管理下的农田，能够精准提示肥药用量，并且“处方图”直接衔接“作战图”，系统生成处方之后，可以直接推送给植保无人机和田间智能农机装备，进而根据处方地图上的指令进行精确作业。根据今年的长势，肥料用量减少约15%，每亩地预计增产50斤左右。
除了智慧农作技术不断更新迭代外，近年来团队还在装备的衔接性、续航能力、自主研发和国产替代上下足功夫。
刘小军举例，团队开发的基于消费级相机的农田物联网及无人机作业技术系统，成为技术落地的重要载体。如团队自主开发的无人机智慧技术系统可以接管无人机自带的飞控系统，实现一键起降、影像拼接、长势监测、处方生成与推送等功能。
现场观摩会上，无人机机场、卫星平地机、谷物精量播种机等装备首次亮相。其中，置于田埂上的微型无人机机场可以提供无人机的充电续航以及持续跟踪监测服务，实现了田埂上无缝续航。卫星平地机则主要应用于高标准农田建设的土地平整，用激光平地能使得区域田块平整度达到厘米级，做到一次平整、多年管用。
谷物精量播种机是一款集秸秆全量还田、种床高质整备、高速精量播种、精准变量施肥、仿形浮动镇压于一体的智能化农机装备，可让每一粒种子播到合适的位置。
现场观摩结束后，来自中国农业科学院农业信息研究所、农业农村部南京农业机械化研究所、北京市农林科学院等有关单位的专家，省市县农技推广部门的专家，江苏现代农业关键技术集成推广项目智慧大田协作组专家，以及智慧农业相关企业代表200余人共同与会交流。
全国政协教科卫体委员会副主任、南京农业大学智慧农业研究院名誉院长曹卫星表示，智慧稻作技术从“点上示范”向“面上推广”跨越，要在3个方面持续发力：一是进一步完善智慧农业技术体系，立足数字农田、立体监测、智能处方、变量作业、智慧服务5大板块，兼顾技术的先进性和实用性，加强集成开发，形成智慧农业的整体方案；二是进一步扩大示范应用，围绕管理平台、智慧农场建设、新型农民、协作网络4大抓手，从试验区、示范区到辐射区，提升同行认可度和社会美誉度，产生更好的经济社会效益；三是进一步加强部门协同，通过多学科多领域的交叉、多部门的协同，重点协同推进高标准农田、农田基础设施、5G网络基站和技术服务组织化等方面的建设。
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