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【《中國農(nóng)墾》2025年第1期】科技賦能點(diǎn)亮農(nóng)業(yè)數(shù)字化種植未來之光
科技強(qiáng)則農(nóng)業(yè)強(qiáng),科技興則農(nóng)業(yè)興。近年來,寧夏農(nóng)墾靈武農(nóng)場(chǎng)有限公司(以下簡(jiǎn)稱“靈武農(nóng)場(chǎng)”)搶抓農(nóng)墾深化改革的重要戰(zhàn)略機(jī)遇,聚焦自治區(qū)水權(quán)改革,掛牌建設(shè)“尹飛虎院士工作站寧夏試驗(yàn)基地”,通過大力推廣應(yīng)用精準(zhǔn)施肥、節(jié)水灌溉、密植精準(zhǔn)調(diào)控等技術(shù),農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率及效益大幅提升,發(fā)展內(nèi)生動(dòng)力進(jìn)一步增強(qiáng),企業(yè)駛?cè)敫哔|(zhì)量發(fā)展快車道,為示范帶動(dòng)寧夏現(xiàn)代高效節(jié)水農(nóng)業(yè)發(fā)展、智能精準(zhǔn)水肥控制決策及鹽堿地改良,打造了智慧農(nóng)業(yè)的示范樣板和高效節(jié)水農(nóng)業(yè)的“寧夏模式”。
數(shù)字賦能,高質(zhì)量發(fā)展增添新動(dòng)能
數(shù)字網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與農(nóng)業(yè)的融合,使得農(nóng)業(yè)變得高效化、便捷化、智能化,讓農(nóng)業(yè)實(shí)現(xiàn)了云上作業(yè),訂單式生產(chǎn),提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效能。靈武農(nóng)場(chǎng)不斷搶抓發(fā)展機(jī)遇,緊盯前沿領(lǐng)域,積極探索智慧農(nóng)業(yè)項(xiàng)目和應(yīng)用場(chǎng)景建設(shè),逐步推進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)數(shù)字化改造提升,全面打造數(shù)字農(nóng)業(yè)新引擎,為實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
靈武農(nóng)場(chǎng)圍繞寧夏農(nóng)墾集團(tuán)“1484”高質(zhì)量發(fā)展戰(zhàn)略,聚焦做強(qiáng)“草奶肉肥”一體化內(nèi)循環(huán)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè),堅(jiān)定不移、持之以恒開展土地規(guī)?;?jīng)營。通過近三年的試驗(yàn)推廣,靈武農(nóng)場(chǎng)玉米數(shù)字化種植高產(chǎn)示范項(xiàng)目已拓展至1.39萬畝。該項(xiàng)目以高效節(jié)水滴灌水肥一體化技術(shù)為核心,配套北斗智導(dǎo)精量播種、玉米密植精準(zhǔn)調(diào)控高產(chǎn)技術(shù)、水—土—作物監(jiān)測(cè)與調(diào)控技術(shù)、病蟲害監(jiān)測(cè)預(yù)警及統(tǒng)防統(tǒng)治技術(shù)、健康土壤培育及產(chǎn)能協(xié)同提升等技術(shù),通過科學(xué)劃分輪灌組、不同物候期和關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)墑情上下限設(shè)定等多項(xiàng)措施的結(jié)合,將灌溉和施肥方案輸入“數(shù)字化種植系統(tǒng)”中,根據(jù)流程進(jìn)行水肥決策和精準(zhǔn)操作,并按照種植流程建立田間數(shù)據(jù)檔案,在灌溉施肥工作中實(shí)現(xiàn)無人化操作。
利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行收集、整理及分析,并提煉出有價(jià)值的信息,是農(nóng)業(yè)管理工作的重點(diǎn)。靈武農(nóng)場(chǎng)玉米數(shù)字化種植高產(chǎn)示范項(xiàng)目以一個(gè)灌溉系統(tǒng)為單位,建立網(wǎng)格化、地塊化“田間數(shù)據(jù)檔案”,每年兩次測(cè)土,采集土壤養(yǎng)分變化,土壤墑情、濕潤峰、蒸發(fā)量、降雨量和全生育期關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)作物生長(zhǎng)指標(biāo)等數(shù)據(jù),并記錄自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行、全流程農(nóng)事操作等數(shù)據(jù),切實(shí)完善生產(chǎn)經(jīng)營各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息。
通過近兩年的種植,玉米數(shù)字化種植高產(chǎn)示范項(xiàng)目單產(chǎn)較大水漫灌的產(chǎn)量增長(zhǎng)500公斤,畝均節(jié)水42.1%、節(jié)省人工成本70%,新增有效播種面積8%以上,畝均增收500元以上,此外,通過使用水肥一體化技術(shù),減少了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面源污染。項(xiàng)目區(qū)作為寧夏重點(diǎn)高效節(jié)水項(xiàng)目示范推廣基地,接待了農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)墾局、中國科學(xué)院、自治區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳、水利廳、銀川市等30余家(次)單位觀摩學(xué)習(xí),取得了較好的經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益。
創(chuàng)新驅(qū)動(dòng),推進(jìn)農(nóng)業(yè)種植降本增效
推進(jìn)農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革,提高農(nóng)業(yè)綜合效益和競(jìng)爭(zhēng)力,是當(dāng)前和今后一個(gè)時(shí)期我國農(nóng)業(yè)政策改革和完善的主要方向。2023年年底召開的中央農(nóng)村工作會(huì)議提出,要著力加強(qiáng)農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革,提高農(nóng)業(yè)供給體系質(zhì)量和效率,高度重視去庫存、降成本、補(bǔ)短板。農(nóng)業(yè)降本增效在推進(jìn)結(jié)構(gòu)性改革中具有基礎(chǔ)性、關(guān)鍵性、全局性作用,是有效提高農(nóng)業(yè)質(zhì)量、效益和競(jìng)爭(zhēng)力,化解農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)性矛盾,克服農(nóng)業(yè)發(fā)展挑戰(zhàn),推進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。
靈武農(nóng)場(chǎng)堅(jiān)決貫徹“藏糧于地、藏糧于技”戰(zhàn)略,通過土地規(guī)?;?jīng)營,圍繞“挖潛提升”“節(jié)水灌溉”,大力推廣節(jié)水滴灌、水肥一體化技術(shù),將過去傳統(tǒng)的灌排方式改為現(xiàn)代高效節(jié)水滴灌、暗管排水的管灌管排方式,將原來面積50到60畝的小條田及農(nóng)溝、農(nóng)渠平整后形成面積500到2000畝不等的大格田,有效提升了土地效益和水資源利用率。
水是農(nóng)業(yè)的命脈,水安全是食物安全與農(nóng)產(chǎn)品有效供給的重要保障。在水資源嚴(yán)重緊缺形勢(shì)下,要保障國家食物安全和農(nóng)產(chǎn)品有效供給,必須實(shí)施農(nóng)業(yè)節(jié)水,發(fā)展高水效農(nóng)業(yè),大幅度提高農(nóng)業(yè)用水效率與效益。在靈武農(nóng)場(chǎng)草業(yè)公司二管區(qū)田地里,機(jī)車轟鳴,一輛輛配備衛(wèi)星定位系統(tǒng)的大馬力機(jī)車正牽引著電控播種機(jī)勻速前進(jìn),高標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行壓管、播種同時(shí)作業(yè),旁邊9.9萬方容量的蓄水池也早已為播種后的首次滴灌做好了準(zhǔn)備。蓄水池安裝了雷達(dá)液位計(jì),通過對(duì)蓄水池的水位監(jiān)測(cè),實(shí)施水資源調(diào)配。當(dāng)土壤墑情監(jiān)測(cè)儀判斷土壤剖面水分含量達(dá)到最低時(shí),對(duì)應(yīng)的輪灌組自動(dòng)啟動(dòng),達(dá)到灌水上限時(shí)停止灌溉,并按土壤墑情狀況切換到下一個(gè)輪灌組。通過節(jié)水灌溉,每畝土地可節(jié)水185方。
科學(xué)施肥是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要手段。玉米數(shù)字化種植高產(chǎn)示范項(xiàng)目根據(jù)本地資源稟賦條件、目標(biāo)產(chǎn)量、土壤供肥能力、養(yǎng)分田間試驗(yàn)成果以及作物生育期對(duì)不同養(yǎng)分需求規(guī)律等,確定施肥總量、肥料配比與階段使用量,建立準(zhǔn)確的施肥模型,切實(shí)達(dá)到化肥減量增效的目的?!按钆涫褂门浞揭后w肥料,省去固體肥的溶解過程,節(jié)約溶肥勞動(dòng)力,節(jié)省施肥時(shí)間,精準(zhǔn)把控肥料使用量,百畝誤差小于0.1L,種植成本1120元/畝,較傳統(tǒng)種植成本1203元/畝降低了83元/畝,還能解決因下雨無法施肥的問題?!膘`武農(nóng)場(chǎng)玉米數(shù)字化項(xiàng)目負(fù)責(zé)人說道。
精準(zhǔn)管理,夯實(shí)產(chǎn)業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)
農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)是貫穿在生產(chǎn)、管理、決策等過程中,產(chǎn)生和收集的各種數(shù)據(jù)。通過對(duì)這些大數(shù)據(jù)的分析,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者可以做出更加科學(xué)的決策,加強(qiáng)農(nóng)業(yè)精準(zhǔn)管理,提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率和效益。
“我們的田間管理系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,也可以人工操作。”寧夏農(nóng)墾靈武農(nóng)場(chǎng)有限公司項(xiàng)目運(yùn)維負(fù)責(zé)人李志航說。以往,靈武農(nóng)場(chǎng)是“農(nóng)渠—條田—農(nóng)溝”的布局,條田寬度只有50米左右,制約著農(nóng)場(chǎng)規(guī)?;?jīng)營。通過實(shí)施高效節(jié)水、暗管排水、平田整地等工程措施,過去的一渠一溝灌排方式升級(jí)為高效節(jié)水滴灌,暗管排水方式全面實(shí)現(xiàn)了大格田生產(chǎn)、大機(jī)械作業(yè)、土地集約化管理?!稗r(nóng)業(yè)技術(shù)的運(yùn)用實(shí)現(xiàn)了精細(xì)化滴灌效果,提高了滴灌效率,達(dá)到節(jié)約人工、降本增效的目的?,F(xiàn)在,7000畝地有5名到7名人員就可以實(shí)現(xiàn)管理,以前這是不可想象的?!睂幭霓r(nóng)墾靈武農(nóng)場(chǎng)有限公司副總經(jīng)理?xiàng)畈┱f。
智慧農(nóng)業(yè),讓農(nóng)業(yè)插上智慧“翅膀”。靈武農(nóng)場(chǎng)以打造“智慧農(nóng)業(yè)、無人農(nóng)場(chǎng)、有機(jī)農(nóng)品、零碳農(nóng)墾”為目標(biāo),持續(xù)推進(jìn)糧食作物數(shù)字化種植高產(chǎn)示范項(xiàng)目建設(shè)及推廣。在測(cè)墑灌溉方面,通過智能機(jī)器監(jiān)控,使得田間持水量保持在70%至92%之間,且在濕潤寬度達(dá)標(biāo)的同時(shí),濕潤深度達(dá)到35-40㎝,切實(shí)有效地阻斷地下水位的上升;在精準(zhǔn)施肥方面,通過精準(zhǔn)施肥技術(shù),智慧農(nóng)業(yè)種植施肥決策系統(tǒng)將肥料直接輸送到作物根部,減少肥料流失和揮發(fā),提高肥料利用率;在精量單粒播種方面,采用北斗導(dǎo)航精量單粒播種技術(shù),每千米偏差不超過2厘米,播種精準(zhǔn)度明顯提高;在精準(zhǔn)管理與決策支持方面,采用“軟件+硬件+種植”的模式,應(yīng)用云平臺(tái)關(guān)聯(lián)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)場(chǎng)景布置的設(shè)施設(shè)備,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、掌握環(huán)境因素變化和田間狀態(tài),及時(shí)調(diào)整種植、灌溉方案。將“傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)”與“互聯(lián)網(wǎng)”相融合,讓農(nóng)田實(shí)時(shí)在線,將實(shí)時(shí)采集的傳感器數(shù)據(jù)與傳統(tǒng)的種植經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合,設(shè)定關(guān)鍵值從而指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié),助力傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向數(shù)字農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型。
當(dāng)前,靈武農(nóng)場(chǎng)種地已經(jīng)全面實(shí)現(xiàn)數(shù)字化管理,高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田與現(xiàn)代信息管理、北斗導(dǎo)航、農(nóng)機(jī)無人駕駛技術(shù)等有效融合,實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)耕種管收全過程機(jī)械化、信息化、自動(dòng)化。下一步,農(nóng)場(chǎng)將積極探索創(chuàng)新,加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用,快速走向高科技、高效率、高質(zhì)量和可持續(xù)的現(xiàn)代化發(fā)展道路。(王霜 作者單位:寧夏農(nóng)墾靈武農(nóng)場(chǎng))