面朝黄土背朝天,是印象中农民的典型形象,在科技的加持下,未来农业仅需在手机电脑上点击下面按钮,农机即可在田里自动作业,甚至这些农机是没有驾驶室的。智慧农业的发展,将大幅提高农业生产力,资源利用率等。而无人农场,即是未来智慧农业实现的途径之一。
智慧农业提高生产力,升级农业生产模式
随着农业科技的发展,数字技术的应用,智慧农业越来越成为农业发展的重要趋势之一,也成为当前农业科技领域中研究的热点。
智慧农业首先可以提高劳动生产力,在过去依靠人力畜力的时代,一个人一头牛,一天犁两亩地,而现在,一台无人驾驶旋耕机,一个小时能耕20亩地。人工插秧,一个人一天插一亩地,而一台无人驾驶插秧机,一个小时能插5亩地。人工撒播水稻,一个人一天最多只能播6亩水田,而无人驾驶的水直播机,一个小时就能播5亩地或者更多。
人工喷雾,一个人一天最多只能喷3亩地,而无人机喷雾一个小时就能喷200亩地。人工收获,1人1天最多只能收半亩地,而一台无人驾驶收获机,一个小时能收5-6亩地。同时,智慧农业还可以提高土地产出率,采用基于北斗的精准导航技术,农机直线行驶中,横向误差小于2.5cm,这可以提高土地利用率0.5-1.0%。
同时,智慧农业还可以提高资源利用率,以农田精准平整技术为例,采用农田精准平整技术后,能节水20-30%,能节肥5-10%,能增产5-10%,比传统平地方法提高效率30%。
五大功能,建设无人农场
无人农场是智慧农业的生产方式,也是实现智慧农业的途径之一。
无人农场有五个功能,一是耕种管收生产环节全覆盖、二是机库田间转移作业全自动、三是自动避障异况停车保安、四是作物生产过程实时全监控、五是智能决策精准作业全无人,关键技术包括数字化感知、智能化决策、精准化作业和智慧化管理。
数字化感知是获取信息的重要途径,以植物生产为例,数字化感知的内容包括土壤信息与耕作阻力、养分、水分,作物的长势信息和作物病虫草害的信息。而获取信息的方式,则通过卫星、无人机、地面监测设备实现,三者协同,既可以获取不同类型的信息,也可以获取同一类型不同侧重的信息。
根据不同的场景,采用卫星遥感、无人机、红外线等不同的技术,来获取详尽信息。丰富而全面的信息,精度和广度都远超过去人工测量的效果,为未来的农田决策、作业提供更好支撑。
数字化智慧管理
在无人农场中,可以从决策开始,到精准作业、定点作业、智慧管理,无人农场可以实现生产全链条的数字化、无人化、智慧化。
在决策阶段,根据地形地貌、田块大小和灌溉条件等,可以智能决策土地的整治方案。在土地整治阶段,根据土壤质地和耕整习惯等,智能决策耕整方案。在种植选择阶段,根据当地的气候和种植习惯等,智能决策种植方案。在播种阶段,根据当地的种植气候和种植方案,智能决策播种方案,包括播种时间、行距、穴距和播种量。
在管理阶段,根据作物的长势和病虫草害情况,智能决策田间的管理方案,包括灌排、施肥、打药等等。在收获阶段,根据作物的长势和当地的气象,智能决策收获方案,包括什么时候收,以什么样的方式来收。
这些场景,其实已经可以实现。比如一种无人驾驶的水稻精量播种机,将稻种精准地播放每一粒,而且可以同步开沟起垄。丰富多样的自动化机械进行精准作业,而管理者则可以实现智慧化管理,不用下地,在办公室就可以监控工作效率、作业情况。
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