以下内容根据罗锡文院士演讲的内容整理:
国外提出精准农业是在上世纪八十年代末九十年代初,我们国家从上世纪九十年代末和本世纪也开展了精准农业研究。国家高度重视智慧农业发展,2012年中央一号文就提出了要开展农业科技研究,这几年在中央一号文中也都提出要大力发展智慧农业。
我一直有个梦想,想是否可以在我们的土壤机后面挂一个像镰刀一样的传感器,在田里跑一圈,就可以把土壤的氮磷钾都测出来,但三十年过去了,目前依然还是一个梦,为什么?因为土壤中的氮磷钾等元素实现实时测定相当困难,大部分都是以离子状态出现,所以我们还得把土壤取回来,这是十多年以来我们一直持续做的一项工作。具体来说是卫星天线、系统、取土器相结合,我们把这个取土器从地里面取下来,记下经纬度位置,然后再实验室分析就可以得到氮磷钾PH值有机值的分布图,从而可以根据这个具体数据模型来进行测土配方施肥。目前我们国内一些团队做的比较成功的一个例子,无人驾驶飞机在田面上飞一趟,获得水稻长势,做出长势分布图,然后根据长势分布图做出处方图。2019年在罗定市早稻示范结果证明,150亩连片示范平均减少氮肥28%,在水稻村氮肥能够减少20%以上这个数据是相当不错的。这就是现在我们用“星、机、地”技术就可以获取所需要的各种农田信息指导我们的农业生产。这就是智慧农业的第一个功能——数据化感知。第二个环节叫做智能化决策。根据地形地貌、田块大小和灌溉条件等包括各类智能数据决策土地整治方案,智能指导地块大小、机耕道和灌排渠道等;根据土壤质地和耕整习惯包括型耕、耙耕、旋耕等智能决策耕整方案;根据当地气候和种植习惯等,智能决策种植方案,包括一熟制或多熟3制(如稻一麦 、稻一油 、稻一稻) ,种植品种等;根据当地气候和种植方案,智能决策播种方案,包括播种时间、播种间距及播种量等;根据作物长势和病虫草害信息,智能决策田间管理方案,包括灌排,施肥,打药等;根据作物长势和当地气象,智能决策收获方案,包括收获时间、收获方式等。
第三个环节是精准化管理,包括精准导航和自动作业。精准作业主要包括耕种、种植、田间管理、收获和干燥。首先是激光平地,过去十多年中研究成功的激光平地技术和卫星平地技术,在水田里面能够达到存水不过田的要求,就是田面高差不超过3.3公分,上面使用卫星信号、下面使用激光信号来平地;播种,通常由无人驾驶水稻直播机,采用直播的方式将水稻的种子精准播种,两粒两粒或者两粒三粒等等,实现了开沟、起垄、精良细播;田间管理,目前中国农机院研发了大型智能化变量喷雾机,可以实现杂草自动识别,喷雾量可以实现精准反馈控制,飞机打药已经成为一种主要喷雾方式;收获,我们研究成功一种跟车协调模式,无人驾驶收割机与无人驾驶卸粮车相结合,两台车并排走,中间横向位置不超过5公分、纵向位置不超过10公分,就可以保证把这个收割机的粮准确的卸到运粮车上;干燥,干燥也是很重要的环节,我们华南农业大学里有教授团队、稻谷干燥系统,采用这种系统把稻谷含水率由28%降到13.6%,每小时处理量14吨,每吨成本才15块钱,比人工晒稻谷子还要便宜。第四个环节是智慧化管理,包括农作物生长管理、农机管理、农场管理。通过远程监控农机作业位置、作业进度、作业质量,并进行故障预警和指导维修等方面的覆盖,来实现农场智慧化管理。