没有驾驶舱的拖拉机奔跑在田间,模拟器培育出一个又一个农作物新品种,仪器给田地“拍个x光”,土壤成分就一目了然,进而可以精准施肥……在雄安新区雄县十里铺村的500亩
“伏羲农场”
,我们对未来农业的想象,正一步步照进现实。
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“种子播下”是在2023年6月——
中国科学院智能农业技术团队在雄安新区开始筹备建立雄安创新研究院,锚定打造能推广全国的“伏羲农场”零号地样板
。
▲“伏羲农场”数据指挥中心大屏。
聚集最先进的农业科技,瞄准智慧农场目标,工程师“下田种地”,“伏羲农场”集聚全国目光。日前,农业农村部印发的《全国智慧农业行动计划(2024—2028年)》提出,
支持中国科学院持续探索总结“伏羲农场”模式
。国家数据局发布的
第二批“数据要素×”典型案例也将
“伏羲农场”
纳入其中
。
伏羲是中华人文始祖,他用一系列发明创造带领华夏先民告别洪荒迈向文明。工程师们给试验田取名“伏羲农场”,
意在强调其中突出的创新性
。
“伏羲农场”是
中国科学院“伏羲计划”中发展智慧农业的试点项目
,将大数据、人工智能等信息技术转化为农业生产力,在提高生产效率的同时,更好地保障粮食安全。简单来讲,“伏羲农场”就是
智慧
农业的试验田
。
▲“伏羲农场”无人驾驶新能源拖拉机。
对于“伏羲农场”的农户来说,
“坐在屋里就能把地种了”
已经不再遥远。通过远程控制系统,农户坐在电脑前,就可以操控农机在田间播种、收获;农户使用电子设备开关阀门、控制流量进行浇地,再也不需要深一脚浅一脚走向田间。农户靠着遍布农场的传感器和电子信息系统,就能将重要信息尽收眼底,进行科学决策。
▲
“伏羲农场”
人工智能育种搭建的虚拟模型。
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查看“伏羲农场”黑科技
土壤养分伽马能谱分析仪
土壤养分伽马能谱分析仪是一个长约1米的深灰色圆柱体。把它悬挂在拖拉机上,在地里扫上一遍,就能采集到30厘米深度的土壤信息。这样一来,土壤养分哪里缺就补哪里,缺什么就补什么。
新能源拖拉机
“伏羲农场”的新能源拖拉机最大的特点是无人驾驶,在它们身上压根找不到驾驶舱。拖拉机上装有传感器、激光雷达、毫米波雷达,能够实时产生近百条状态信息,为自动驾驶提供支持。北斗导航系统为无人驾驶注入“灵魂”,让拖拉机按照设定路线实现无人精准作业,精度误差小于2.5厘米。
数字孪生
“伏羲农场”还有一个“孪生兄弟”——数字模型。通过在虚拟环境中推演作物长势、病虫害进展、气候影响等,为真实世界的农业生产提供决策参考。
人工智能育种
通过使用人工智能搭建育种模拟器,可以模拟仿真植物生长过程。在这个世界里,大量种子基因和表型数据
被导入
,种子基因的未来表现可以被预判;同时,
可以优化
种子的生长环境参数,以最快速度培育出良种。有了那些实验数据,现实中只要“抄作业”,便可培育出真正的种子。
“伏羲农场”数据指挥中心
在雄安新区“伏羲农场”数据指挥中心,全国多个“伏羲农场”的数据信息一览无余。未来,预计全国“伏羲农场”的数据都会“流向”这里。通过数据分析,做到科学精确的田间管理,从而提升农业生产潜力。在“办公室”指挥精耕细作不再只是幻想。
通过卫星遥感、无人机遥感等方式,采集作物分布、作物长势、土壤情况等关键要素数据,形成全链路的实时数据底座。
通过设计农业全要素数据采集标准,有效解决农业生产数据格式不统一、数据来源不一致等问题,打造高质量数据资源。
在规模化施肥、施药环节,采集和分析土壤氮磷钾、农田病虫害、作物表型等数据,总结土壤肥力分布情况,绘制施肥打药处方图,为不同地块提供定制化保护性耕作措施。
“伏羲农场”具备较强的可复制性,正在走向产业化和市场化。
眼下,
“伏羲农场”已在全国多个城市投入运行
。中国科学院与
重庆市
长寿区人民政府合作建设的“伏羲农场”,占地规模2500平方米,致力于解决丘陵地貌下智慧化的农业生产问题;在
湖北十堰
,“伏羲农场”正在加快建设,600亩土地的数据采集和分析工作也在同步推进,预计今年年底前将建成并投入运行。
在全国范围推广“伏羲农场”,
既要有充分的耐心,也要尊重现实
。“伏羲农场”是发展智慧农业的试点和样板,意味着领先和示范,但同时
也
意味着普通农户与其还有一定的差距。
农业是以生命体为对象的产业,也是数据采集分析应用最复杂的领域之一。
“大国小农”是我国的基本农情,新一代信息技术的普及、生产方式和经营理念的转变都是个长期过程。
党的二十届三中全会通过的《中共中央关于进一步全面深化改革、推进中国式现代化的决定》提出
“完善促进数字产业化和产业数字化政策体系”,强调“加快新一代信息技术全方位全链条普及应用”
。
未来,要更好推广“伏羲农场”模式,需
建立健全农业数据资源目录,加快构建空天地一体化数据资源采集体系,加快建设农业基础数据库
。
同时,以“大场景、小切口”的方式,
集成应用信息技术,打造更多应用场景,充分发挥其优化资源配置和预测预警功能
。
相信随着更多“伏羲农场”的落地,我国农业智能化水平将得到显著提升,为建设农业强国提供强有力的信息化支撑。