南方農(nóng)業(yè)裝備創(chuàng)新中心在龍巖新羅區(qū)廈中村建設(shè)再生稻AI智慧農(nóng)場(chǎng)

　　“AI+再生稻”，擦出怎樣的火花？

　　秋初，在龍巖市新羅區(qū)雁石鎮(zhèn)廈中村的300畝再生稻AI智慧農(nóng)場(chǎng)里，再生稻已經(jīng)再次出芽，鮮綠色的稻葉呈細(xì)長(zhǎng)劍形，直立在水田中。“按現(xiàn)在的長(zhǎng)勢(shì)情況來(lái)看，如果天公作美的話，再生季的產(chǎn)量也很可觀。”廈中村黨支部書(shū)記、新羅區(qū)廈興源水稻種植合作社理事長(zhǎng)袁濤濤蹲在田埂邊上察看水稻長(zhǎng)勢(shì)，露出滿意神色，“不久前，這片稻田剛結(jié)束頭季稻收割，共收獲了35萬(wàn)斤稻米。”

　　今年3月，由龍巖市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局牽頭，福建省農(nóng)科院龍巖分院（龍巖市農(nóng)科所）和華南農(nóng)業(yè)大學(xué)合作建立的南方農(nóng)業(yè)裝備創(chuàng)新中心正式揭牌，該創(chuàng)新中心落地后的第一個(gè)項(xiàng)目——再生稻AI智慧農(nóng)場(chǎng)也在廈中村正式啟動(dòng)。

　　“AI＋再生稻”，究竟會(huì)擦出怎樣的火花？近日，記者走進(jìn)該智慧農(nóng)場(chǎng)一探究竟。

　　無(wú)人駕駛收割機(jī)在再生稻AI智慧農(nóng)場(chǎng)作業(yè)。（新羅區(qū)融媒體中心供圖）

　　用AI破解高碾壓率之困

　　再生稻是一種頭季稻樁上存活的休眠芽可以再次生長(zhǎng)，并最終形成稻穗以供收割的水稻，只需要播種一次便可以收獲兩季。相比單季稻，再生稻多了一季的產(chǎn)量；與雙季稻相比，再生稻不用重復(fù)播種，節(jié)省了一季的播種育秧時(shí)間和經(jīng)濟(jì)成本。

　　2022年，廈中村成立廈興源水稻種植合作社，流轉(zhuǎn)村內(nèi)撂荒耕地種植再生稻。依托中國(guó)科學(xué)院院士謝華安及其團(tuán)隊(duì)的“福香占”水稻品種及相關(guān)種植技術(shù)，昔日雜草叢生的拋荒地，如今已是稻浪滾滾。

　　“福香占”是謝華安院士團(tuán)隊(duì)研發(fā)出的優(yōu)質(zhì)再生稻品種，具有抗倒伏、抗稻瘟病、耐儲(chǔ)藏、香氣足的特性。“福香占”頭季米市場(chǎng)價(jià)10元/公斤，再生季的米價(jià)還要再翻倍，但村里卻沒(méi)有多少人愿意種植。“這么好的品種和耕地，沒(méi)人種可惜了。”袁濤濤痛心道，大家不愛(ài)種再生稻，是受高碾壓率影響。

　　何謂高碾壓率？龍巖市農(nóng)科所副所長(zhǎng)張志勇表示，我省多山地丘陵，田塊小而散，這一特征在龍巖尤為突出。因此，收割機(jī)作業(yè)時(shí)需要頻繁轉(zhuǎn)彎和進(jìn)退，這導(dǎo)致再生稻休眠芽極易在反復(fù)碾壓中死亡，再生季難有好收成。“頭季稻收割后，要為再生稻留三四十厘米的稻樁，但隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械化進(jìn)程的推進(jìn)，收割碾壓率高一直制約產(chǎn)量和品質(zhì)提升。”

　　為破除高碾壓率這一瓶頸，龍巖通過(guò)廣龍對(duì)口合作的契機(jī)，在龍巖市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局的牽頭下，與華南農(nóng)業(yè)大學(xué)的羅錫文院士團(tuán)隊(duì)建立合作關(guān)系，借助無(wú)人駕駛農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)，對(duì)再生稻采取無(wú)人化（少人化）作業(yè)方式，以精準(zhǔn)收割減少稻株損傷。廈中村連片300多畝的“福香占”種植田恰好提供了絕佳“試驗(yàn)田”。

　　全程無(wú)人化機(jī)械種植雖前期投入高，但成功后便可徹底破解長(zhǎng)期制約再生稻發(fā)展的高碾壓率難題，還能解決“誰(shuí)來(lái)種田”“怎么種田”的問(wèn)題，袁濤濤認(rèn)為值得一試。在謝華安與羅錫文兩位院士的聯(lián)手下，智慧農(nóng)場(chǎng)正式落地廈中村。

　　“農(nóng)機(jī)+農(nóng)藝”雙管齊下

　　距離再生稻種植區(qū)不遠(yuǎn)的廈中糧站里，空地上停放著幾輛農(nóng)機(jī)。“這是旋耕機(jī)，這是插秧機(jī)，這是收割機(jī)……”袁濤濤指著農(nóng)機(jī)一一介紹，并將記者帶到兩輛看似相同的插秧機(jī)之間，“這臺(tái)傳統(tǒng)的插秧機(jī)需要人工駕駛，另一臺(tái)卻實(shí)現(xiàn)全程自動(dòng)化作業(yè)”。

　　仔細(xì)觀察可發(fā)現(xiàn)，無(wú)人駕駛插秧機(jī)上多配備了4個(gè)信號(hào)接收器，依靠北斗衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位。“只要設(shè)置好參數(shù)，機(jī)器可以自己從倉(cāng)庫(kù)行駛到田里作業(yè)，完成作業(yè)后再自動(dòng)回到倉(cāng)庫(kù)。”袁濤濤表示，目前，插秧與收割這兩道程序已經(jīng)實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化作業(yè)，以往人工需一天完成的收割任務(wù)，智能農(nóng)機(jī)僅半小時(shí)便能高效完成。

　　智能農(nóng)機(jī)的成功應(yīng)用，得益于羅錫文院士團(tuán)隊(duì)為龍巖再生稻水田量身定制的機(jī)械化生產(chǎn)種植方案。

　　為開(kāi)發(fā)適合山地丘陵地區(qū)再生稻耕收管理的機(jī)械和技術(shù)，羅錫文院士團(tuán)隊(duì)數(shù)次到龍巖調(diào)研。龍巖耕地地塊小，形狀不一，農(nóng)機(jī)要頻繁上下坡和轉(zhuǎn)彎，需要量身打造小規(guī)模機(jī)械化模式，這對(duì)農(nóng)機(jī)提出了新要求。例如，傳統(tǒng)輪式農(nóng)機(jī)無(wú)人操作更便捷，但在南方水田易下陷，需要開(kāi)發(fā)履帶式農(nóng)機(jī)；此外，為了降低碾壓率，機(jī)器履帶寬度也從40厘米縮減至20厘米，設(shè)備的自重也有所降低。

　　要最大限度地發(fā)揮農(nóng)機(jī)的作用，還需要農(nóng)藝予以配合，再生稻AI智慧農(nóng)場(chǎng)探索的是“農(nóng)機(jī)+農(nóng)藝”的新模式。

　　農(nóng)藝指的是品種選擇、栽培管理等田間管理技術(shù)，例如植株的間隙、稻樁保留的高度、水田的深度等，這些數(shù)據(jù)都需根據(jù)機(jī)械特點(diǎn)不斷調(diào)整。在謝華安院士團(tuán)隊(duì)“福香占”水稻種植技術(shù)的基礎(chǔ)上，龍巖市農(nóng)科所的技術(shù)團(tuán)隊(duì)逐漸形成一套與現(xiàn)有機(jī)械配套使用的田間管理標(biāo)準(zhǔn)。

　　經(jīng)測(cè)算，在現(xiàn)有農(nóng)機(jī)和農(nóng)藝結(jié)合下，智慧農(nóng)場(chǎng)的人工成本每畝每季可節(jié)約450元。“種植標(biāo)準(zhǔn)和機(jī)械參數(shù)相互配合，相互提出要求，在摸索調(diào)整中找到最合適的方案。”張志勇表示，農(nóng)機(jī)和農(nóng)藝還在磨合中，成熟后可向與龍巖地理?xiàng)l件相似的地區(qū)推廣應(yīng)用。

　　向全程智能化進(jìn)階

　　收割后的稻米由運(yùn)糧車運(yùn)送至廈中糧場(chǎng)，經(jīng)過(guò)烘干、碾米、色選、包裝等流水線工序后，晶瑩飽滿的“福香占”大米堆滿糧倉(cāng)，濃濃的大米香氣撲面而來(lái)。“今年收割的35萬(wàn)斤早稻品質(zhì)不錯(cuò)，已經(jīng)全部由中糧收購(gòu)。”袁濤濤說(shuō)。

　　去年，廈中村的不少稻田遭受了稻飛虱的襲擊，稻谷減產(chǎn)，而今年300畝“福香占”稻田卻沒(méi)有出現(xiàn)任何病蟲(chóng)害。智慧農(nóng)場(chǎng)的“智慧”不僅體現(xiàn)在無(wú)人農(nóng)機(jī)的應(yīng)用上，還體現(xiàn)在對(duì)作物生長(zhǎng)過(guò)程的管理上。

　　稻田中，一臺(tái)智能蟲(chóng)情測(cè)報(bào)燈猶如站崗士兵，全天候?qū)Φ咎镞M(jìn)行監(jiān)測(cè)，并與植保無(wú)人機(jī)實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)，根據(jù)蟲(chóng)情數(shù)據(jù)精準(zhǔn)施藥。“今年省內(nèi)部分地區(qū)出現(xiàn)了大規(guī)模的稻蛆病，但廈中村的稻田完全沒(méi)受影響。”袁濤濤說(shuō)，以往只覺(jué)得農(nóng)藥下得越多，蟲(chóng)害便防得越好，導(dǎo)致農(nóng)殘超標(biāo)和農(nóng)資浪費(fèi)。現(xiàn)在用藥少了，稻谷反而長(zhǎng)得更好。

　　再生稻AI智慧農(nóng)場(chǎng)的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)再生稻“耕、種、管、收”全程無(wú)人機(jī)械化作業(yè)，如此一來(lái)就需要實(shí)時(shí)監(jiān)控作物，并根據(jù)監(jiān)控情況智能決策、自動(dòng)精準(zhǔn)作業(yè)。全自動(dòng)蟲(chóng)情測(cè)報(bào)燈只是農(nóng)場(chǎng)智能化系統(tǒng)的一部分，未來(lái)，農(nóng)場(chǎng)智慧管理系統(tǒng)建設(shè)將會(huì)繼續(xù)推進(jìn)，直到覆蓋基地所有區(qū)域環(huán)境、作物和農(nóng)機(jī)信息。袁濤濤表示，全程智能化實(shí)現(xiàn)后，稻田每畝每季總成本至少可節(jié)省600元。

　　降本的同時(shí)更增效，“福香占”再生季的產(chǎn)量有望提高。“以往，再生季畝產(chǎn)400~500斤已經(jīng)算是高產(chǎn)；現(xiàn)在，我們將目標(biāo)定在畝產(chǎn)800~1000斤。再生稻有效益，大家才愿意去種。”袁濤濤算了一筆賬，2024年廈中村種糧收益為24萬(wàn)余元，今年預(yù)計(jì)盈利30萬(wàn)元，智慧農(nóng)場(chǎng)的機(jī)器成本大約200萬(wàn)元，預(yù)估6年左右可以回本。

　　但張志勇也坦言，智慧農(nóng)場(chǎng)還處于初級(jí)階段。一方面，農(nóng)機(jī)和農(nóng)藝需不斷改進(jìn)；另一方面，由于資金受限，一些技術(shù)的落地還存在困難。袁濤濤表示，將發(fā)揮合作社力量，繼續(xù)拓寬“福香占”市場(chǎng)，并打造廈中村農(nóng)業(yè)科普研學(xué)空間，以多元化的收入反哺智慧農(nóng)場(chǎng)建設(shè)。

　　據(jù)介紹，智慧農(nóng)場(chǎng)模式成熟后，該團(tuán)隊(duì)還將依托南方農(nóng)業(yè)裝備創(chuàng)新中心將此模式拓展應(yīng)用于花生、百香果、番薯等龍巖其他特色種植產(chǎn)業(yè)上，積累出更多南方丘陵地帶機(jī)械化種植的經(jīng)驗(yàn)，讓更多農(nóng)民實(shí)現(xiàn)“操作手機(jī)，就能種田”。(記者 徐士媛 通訊員 溫連光 謝雯)