巡田機(jī)器人在工作中。王亞光攝
□張克華 趙越 本報(bào)記者 姜斌 劉暢
在北大荒集團(tuán)克山農(nóng)場(chǎng)馬鈴薯種薯試驗(yàn)基地，一臺(tái)白色的巡田機(jī)器人正沿著田壟緩緩移動(dòng)。它頭頂?shù)亩喙庾V相機(jī)每30秒拍攝一組葉片圖像，底盤(pán)的傳感器插入土壤采集墑情數(shù)據(jù)，這些信息實(shí)時(shí)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程的控制中心——屏幕上每塊地塊的苗情、肥力、病蟲(chóng)害風(fēng)險(xiǎn)都以彩色熱力圖呈現(xiàn)。
“過(guò)去靠人眼觀察，現(xiàn)在靠數(shù)據(jù)說(shuō)話，這就是智慧農(nóng)業(yè)的魔力?！笨松睫r(nóng)場(chǎng)農(nóng)業(yè)發(fā)展部部長(zhǎng)包東慶指著屏幕說(shuō)。
從“看天吃飯”到“數(shù)據(jù)種田”，從傳統(tǒng)育種到太空育種，北大荒薯業(yè)集團(tuán)用科技為馬鈴薯產(chǎn)業(yè)裝上“智慧大腦”，讓這片黑土地上的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)加速邁入“數(shù)字時(shí)代”。
田間有了“機(jī)器人管家” 從“經(jīng)驗(yàn)種植”到“精準(zhǔn)管控”
清晨6點(diǎn)，克山農(nóng)場(chǎng)的馬鈴薯田里，巡田機(jī)器人正進(jìn)行日?！把矙z”。它能識(shí)別12種常見(jiàn)病蟲(chóng)害，當(dāng)發(fā)現(xiàn)一株馬鈴薯葉片出現(xiàn)黃斑時(shí)，立即標(biāo)注位置并推送預(yù)警信息。“這是早疫病初期癥狀，過(guò)去要等農(nóng)技員巡查發(fā)現(xiàn)，可能已經(jīng)蔓延了；現(xiàn)在機(jī)器人實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，我們能在兩小時(shí)內(nèi)完成精準(zhǔn)施藥。”包東慶打開(kāi)手機(jī)APP，顯示著機(jī)器人的巡檢路線和標(biāo)注的異常點(diǎn)位，“今年這片地的農(nóng)藥用量減少了20%，但產(chǎn)量預(yù)計(jì)能提高15%?！?/p>
這些場(chǎng)景都依托于2022年落地的“馬鈴薯天空地一體化”項(xiàng)目。在控制中心的大屏幕上，衛(wèi)星遙感圖像每6小時(shí)更新一次，無(wú)人機(jī)定期進(jìn)行低空巡檢，地面?zhèn)鞲衅髅啃r(shí)傳回土壤數(shù)據(jù)。三者結(jié)合構(gòu)建起立體監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，為馬鈴薯生長(zhǎng)配備“私人醫(yī)生”。
“你看這個(gè)區(qū)域，土壤墑情低于50%，系統(tǒng)已經(jīng)自動(dòng)觸發(fā)灌溉指令。”包東慶指向屏幕上的藍(lán)色區(qū)塊，遠(yuǎn)處的智能噴灌設(shè)備隨即啟動(dòng)，水流順著管道精準(zhǔn)送達(dá)目標(biāo)地塊。這套系統(tǒng)能根據(jù)作物生長(zhǎng)階段自動(dòng)調(diào)整灌溉量，抽穗期每畝用水量從過(guò)去的80立方米降至50立方米，節(jié)水率達(dá)37.5%。
記者采訪當(dāng)天，田間溫度超過(guò)30℃。但在控制中心，工作人員只需通過(guò)屏幕就能掌握全域情況?！耙郧跋奶煲斨胰昭蔡铮惶熳邇扇f(wàn)步；現(xiàn)在坐在辦公室里，數(shù)據(jù)自動(dòng)找上門(mén)。”克山農(nóng)場(chǎng)農(nóng)業(yè)科技服務(wù)中心的韓金磊笑著說(shuō)，智慧農(nóng)業(yè)不僅解放了人力，更讓種植標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)了“毫米級(jí)”統(tǒng)一。
實(shí)驗(yàn)室里的“種薯革命” 從“引種依賴”到“自主創(chuàng)新”
在北薯種業(yè)克山分公司的組培實(shí)驗(yàn)室，無(wú)菌操作臺(tái)上，種薯研發(fā)人員正將馬鈴薯莖尖切成0.2~0.3毫米的切片進(jìn)行脫毒。這些切片經(jīng)過(guò)組織培養(yǎng)，將成為脫毒種苗的母本?！捌胀ǚN薯種三年就會(huì)退化，而脫毒種薯能保持品種特性，畝產(chǎn)提高30%以上?！惫矩?fù)責(zé)人高國(guó)輝介紹，這些年已將“母本”擴(kuò)繁到500萬(wàn)株，生產(chǎn)出的原原種可滿足20萬(wàn)畝基地的用種需求。
隔壁的智能溫室里，更令人驚嘆的場(chǎng)景正在上演：一排排育苗架上，馬鈴薯微型薯懸掛在空中，根系直接吸收霧化營(yíng)養(yǎng)液。溫室內(nèi)的溫度、濕度、光照都由計(jì)算機(jī)自動(dòng)調(diào)控，通過(guò)調(diào)整光譜比例，微型薯的生長(zhǎng)周期從傳統(tǒng)的90天縮短至60天。
“這里培育的‘北薯2號(hào)’，淀粉含量能穩(wěn)定在20%，比普通品種高5個(gè)百分點(diǎn)?！北笔矸N業(yè)總經(jīng)理助理王陸游拎起一顆乒乓球大小的微型薯說(shuō)，這些種薯將被送往云南、內(nèi)蒙古等地的基地，長(zhǎng)成適合加工的商品薯。
在試驗(yàn)田的另一角，幾株葉片更厚實(shí)的馬鈴薯格外顯眼。“這是‘中薯早39號(hào)’，我們和中國(guó)農(nóng)科院聯(lián)合培育的‘明星品種’。”北薯種業(yè)克山分公司種薯繁育部門(mén)負(fù)責(zé)人呂玉榮俯身?yè)荛_(kāi)植株，下面結(jié)著十幾個(gè)薯塊，“它填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)早熟品種淀粉含量低的空白——從播種到收獲只要80天，畝產(chǎn)3.5噸，淀粉含量17%，特別適合西北干旱地區(qū)種植?！?/p>
更具突破性的是航天育種項(xiàng)目。在北薯種業(yè)克山分公司，去年搭乘衛(wèi)星上天的馬鈴薯實(shí)生籽出苗率達(dá)95%以上，且植株長(zhǎng)勢(shì)良好?！疤盏奈⒅亓蛷?qiáng)輻射能誘導(dǎo)基因變異，我們要從這些變異中篩選出抗病、高產(chǎn)的品種?！眳斡駱s正在記錄株高數(shù)據(jù)，“下一步將進(jìn)行單株移栽，預(yù)計(jì)3年后能培育出穩(wěn)定品種?！?/p>
從組培脫毒到航天育種，北大荒薯業(yè)已構(gòu)建起完整的種薯研發(fā)體系。目前企業(yè)自主培育的品種已占種植面積的70%，徹底改變了過(guò)去種植國(guó)外品種的局面。
全鏈條的“數(shù)字基因” 從 “田間”到“車間”的智能銜接
克山全粉公司現(xiàn)已進(jìn)入設(shè)備檢修階段，待秋收后立刻開(kāi)啟生產(chǎn)?！皬鸟R鈴薯原料到成品全粉，全程實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化生產(chǎn)。”公司全粉事業(yè)部總經(jīng)理孫建斌說(shuō)，馬鈴薯從種植到收獲的全流程數(shù)據(jù)，讓馬鈴薯產(chǎn)品“從田間到餐桌”的管控成為可能。
在北薯種業(yè)克山分公司，研發(fā)人員正將航天育種的生長(zhǎng)數(shù)據(jù)錄入數(shù)據(jù)庫(kù)，與智慧農(nóng)業(yè)平臺(tái)的種植數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng)分析?！叭绻l(fā)現(xiàn)某個(gè)太空搭載的品種具有抗病性強(qiáng)等特性，我們就會(huì)在智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)里標(biāo)記，加速新品種的繁育進(jìn)程?！蓖蹶懹握f(shuō)。
對(duì)于種植戶而言，數(shù)字化帶來(lái)的是實(shí)實(shí)在在的收益?？松睫r(nóng)場(chǎng)種植戶何艷明種了200畝馬鈴薯，通過(guò)手機(jī)APP接收灌溉、施肥指令，“過(guò)去憑經(jīng)驗(yàn)施肥，一畝地要花150元；現(xiàn)在按系統(tǒng)推薦的配方施肥，只要120元，還增產(chǎn)了。”他給記者算了筆賬：扣除成本后，今年畝凈利潤(rùn)能達(dá)到1000元，比三年前多了700元。
從“試驗(yàn)田”到“示范田” 數(shù)字農(nóng)業(yè)的“北大荒方案”
如今的克山農(nóng)場(chǎng)，已成為全國(guó)馬鈴薯智慧農(nóng)業(yè)的標(biāo)桿。經(jīng)常有來(lái)自云南、內(nèi)蒙古等地的考察團(tuán)前來(lái)學(xué)習(xí)，而北大荒薯業(yè)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)也常下鄉(xiāng)指導(dǎo)?！拔覀儾粌H自己用，還要把經(jīng)驗(yàn)推廣出去?！北笔矸N業(yè)總經(jīng)理馬力說(shuō)，企業(yè)已在內(nèi)蒙古烏蘭察布、陜西定邊等墾外基地復(fù)制數(shù)字農(nóng)業(yè)種植模式，帶動(dòng)當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶提升種植水平。
在包東慶看來(lái)，數(shù)字農(nóng)業(yè)的核心不是“用機(jī)器代替人”，而是“讓人更會(huì)種地”?！氨热缪蔡餀C(jī)器人發(fā)現(xiàn)病蟲(chóng)害，最終還是需要農(nóng)技員去判斷用藥；衛(wèi)星提供的墑情數(shù)據(jù)，要結(jié)合農(nóng)戶的經(jīng)驗(yàn)才能用好。”他指著田埂上正在記錄數(shù)據(jù)的工作人員說(shuō)，“科技和傳統(tǒng)結(jié)合，才能長(zhǎng)出好莊稼。”
從巡田機(jī)器人“上崗”到衛(wèi)星“育種”，北大荒薯業(yè)用科技為馬鈴薯產(chǎn)業(yè)注入了新動(dòng)能。目前，克山農(nóng)場(chǎng)的智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)已實(shí)現(xiàn)“三降三升”：化肥農(nóng)藥用量下降15%-20%，水資源消耗下降30%，人工成本下降40%；畝產(chǎn)提升15%，淀粉含量提升2-3個(gè)百分點(diǎn)，農(nóng)戶畝均收益提升25%。
夕陽(yáng)下，巡田機(jī)器人結(jié)束了一天的工作，自動(dòng)返回充電基站。遠(yuǎn)處的實(shí)驗(yàn)室里，太空育種的幼苗在燈光下靜靜生長(zhǎng)。這片黑土地上的數(shù)字革命，正讓馬鈴薯這個(gè)古老的作物煥發(fā)新生——正如北薯種業(yè)董事長(zhǎng)楊慶東所說(shuō)：“未來(lái)的農(nóng)業(yè)，既是看天吃飯，更是知天而作?！?/p>