黃河棉區有了“農民用得起的智慧農業”

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大暑時節，河北棉花進入盛鈴期的關鍵時期。

作為重要農產品，我國棉花生產普遍面臨用工繁瑣、投入大、效益低的難題。要解決這個難題，一項重要措施就是推進棉花耕種管收全程機械化和水肥管控智能化。

7月24日，由中國農業科學院棉花研究所、河北省農林科學院棉花研究所、河北省農機化技術推廣總站主辦的“黃河流域棉花智能化機械化生產技術集成與示范”現場觀摩暨全國智慧農業技術交流會在河北省南宮市召開。

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棉田水肥智能閥和遠程控制器。中國農科院棉花所供圖

會上展示了中國農業科學院棉花研究所棉花智慧栽培創新團隊自主研發的智慧農業技術，以及棉花水肥一體化智能化控制等智慧農業技術應用。 

高科技就是智慧農業？

田間有攝像頭、傳感器，兩臺電腦互聯互通，遙感衛星圖像解析展示，智能農業機械無人操作，植物表型鑒定，水肥一體化，無人農場……這些看起來高科技的田間技術就等于智慧農業嗎？

中國農業科學院棉花研究所棉花智慧栽培創新團隊首席科學家李亞兵研究員在會上指出了當前我國棉花智能化管理存在的問題和未來發展趨勢。

目前，生產上棉花智能化存在數據采集、自動控制、智能決策等數據鏈不完整的問題，很難實現生產全過程智能化。

另外，智能化管理所需的設備價格普遍較高，棉農難以承受；參與推廣智慧農業的公司門類多，技術和服務水平參差不齊，棉農智慧管理技術缺乏。

李亞兵強調，棉花智能化管理技術在棉花生產當中某些環節可能節省用工，降低勞動強度。其在提高資源利用效率，提高質量效益方面表現突出，具有很大的應用潛力。

“智慧農業的數字驅動基礎是農業關鍵因素的時空分布及運動、作物長勢的關鍵數量化指標。”李亞兵介紹，基于此，他帶領團隊自主研發了包括作物長勢和土壤環境自動監測、決策管理和水肥智能化控制等核心技術在內的智慧農業技術。

其中，作物管理決策技術基于作物長勢和環境監測，結合作物生長需求以及生長模型實現管理決策；硬件設備包括自主研發的傳感器、數據采集設備以及遠程控制設備；軟件平臺包括基于物聯網的智慧農業云端管理平臺和手機APP。 

農民用得起的智慧農業

利用該智慧農業技術，農民可以足不出戶進行作物長勢監測與澆水、施肥等一系列田間管理，實現“方寸之屏可掌控萬畝良田”。

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棉花智慧農業技術示范基地。中國農科院棉花所供圖

同時，中棉所科研人員根據后臺采集到的環境信息和作物信息，結合作物模型對作物生長狀況進行分析診斷和科學決策，幫助用戶進行合理的肥水管理和遠程智能控制。該技術打造了從數據采集、分析決策到智能控制的閉環，有助于農業生產的高質量可持續發展。

與傳統植棉管理方式相比，利用該技術可以節約用水20%，節省水肥用工成本80%以上，降低管理成本80~90元/畝，為農民提供了一種經濟實惠、易于使用的智慧農業解決方案。“我們希望能提供農民用得起的智慧農業。”李亞兵說。

目前，該技術在河北、山東、新疆多地開展大面積示范應用，為棉花生產精細化、高效化、綠色化、機械化提供了有力技術支撐。其配套的智能化控制設備和云端管理系統還可用于水稻、小麥、玉米等主要農作物的種植管理過程，有利于提高農業的生產效率和質量。

該技術還可用于設施農業，在山東濱州、江西九江和河南安陽等地的溫室大棚進行了示范應用。利用該智慧農業技術，可以實現果園、大棚的實時環境和作物長勢監測、水肥一體化、卷簾與放風、遮陽網自動開啟等，可以節省大棚用工1萬-2萬元/棚/年，節水30%以上。 

智能化發展推動黃河棉區恢復發展

河北省是我國棉花種植面積第二大省，其所處的黃河流域是我國重要的棉花種植區域。農業農村部農業機械化總站經作機械處處長吳傳云在會上指出，近年來，黃河流域相關各省在推動棉花產業恢復性發展，為我國重要農產品穩產保供做出了貢獻，有效地穩定和提升了黃河流域棉花生產能力，帶動了區域植棉積極性。

2018年以來，農業農村部農業機械化總站聯合院士、專家團隊，在中棉所、河北山東等地農科院校廣泛參與的國家棉花產業技術體系大力支持下，帶領河北、山東各級農業農機推廣機構，發揮農業農村部棉花機械化專家組作用，聯合攻關、共同努力。

5年來，黃河流域8個縣建立了17個全程機械化示范縣，示范面積達到1萬畝，輻射帶動面積達到70萬畝，畝均籽棉單產水平達到400公斤，比傳統種植方式畝均增產110公斤、畝均省工7-8個，用工成本大大降低、棉花生產效益和質量連年提高，培育形成了一批全程機械化智能化植棉大戶和合作社，有效地穩定和提升了黃河流域棉花生產能力，帶動了區域植棉積極性。

“農機農藝融合是核心，全程機械化水肥一體化是保障。”吳傳云說，未來將加快先進適用技術和科研成果在棉花生產中的應用，全過程全鏈條推進黃河流域棉花機械化智能化發展。