摘要:广西益兴现代农业科技发展有限公司通过集成北斗导航农机、智能水肥一体化系统和多光谱无人机巡田终端等智能装备,构建“感知(物联网数据采集)—分析(智慧平台)—决策(生成方案)—执行(北斗农机精准作业)”的闭环管理体系,实现甘蔗种植耕、播、管、收全流程的机械化、数字化、智能化、精准化,农机作业效率提升10%,亩均降低成本110元,水肥节约15%—25%,实现蔗叶粉碎还田率100%,亩均增产0.5吨,带动增收700—1000元,有效推动甘蔗种植产业降本增效。
广西益兴现代农业科技发展有限公司(以下简称“益兴公司”)成立于2013年8月,由中粮糖业控股90%,是广西首批具备甘蔗“一、二、三级良繁”资质的种业企业,2020年获评“自治区级农业龙头企业”。公司注册资本2000万元,专注于甘蔗良种繁育与高效农业技术推广,通过土地租赁、临时用工等方式带动周边超百户农户年均增收1万元。作为中粮糖业布局华南蔗区的重要一环,益兴公司承担着探索甘蔗产业现代化发展路径的重任。
公司重点投入智能农机装备升级,包括农机作业智能监管终端、水肥一体化智能灌溉系统、无人机遥感监测设备等核心装备,累计投入智能农机相关资金约500万元。构建了基于北斗导航、物联网传感、机器视觉技术的智能农机作业体系。
赵春江院士指导智慧农场建设(左二)
(一)智能农机装备主要建设内容
1.智能农机作业监管终端。集成北斗高精度定位、作业状态传感与通讯技术,实时、精准采集农机位置、作业轨迹、作业面积、作业质量数据、设备状态等信息,实时上传至智慧管控平台,实现农机作业全过程数字化监管、作业质量量化评估、作业调度优化、计亩计效精准核算,全面实现对农机作业数据远程智能化监管。
2.蔗田水肥智慧灌溉系统。升级田间电磁阀为智能控制阀,配备土壤墒情传感器网络(监测水分、温度)、气象站,融合实时气象、土壤墒情、甘蔗生长阶段需水需肥规律数据,通过管控平台智能算法生成灌溉、施肥处方,远程自动或半自动控制阀门启闭与肥液浓度配比,实现按需、定时、定量的精准水肥供给。
3.无人机与遥感技术应用。利用北斗遥感技术,配备多光谱无人机,定期进行蔗田遥感、航拍,获取作物长势、病虫害早期胁迫、干旱渍涝等信息,结合地面“四情”数据,为精准农艺措施(如变量施药、追肥)和灾害预警提供空间信息支撑。
(二)智能农机集成应用主要经验做法
1.主要技术路线。构建“感知(物联网数据采集)—分析(智慧平台)—决策(生成方案)—执行(北斗农机精准作业)”的闭环管理体系。通过农机作业终端、土壤信息采集终端、气象信息采集终端、虫情测报终端、苗情监测终端、无人机遥感等物联网技术采集数据;通过智慧管控平台整合存储农机作业数据、环境监测数据、遥感影像、农艺知识库、地块档案等,应用大数据分析、虫情AI识别等进行深度挖掘,生成分析决策方案;通过“智慧农场”大屏、PC/移动端应用,实现数据可视化展示、农机作业实时监控与远程调度、水肥灌溉智能控制指令下发、预警信息推送;智能农机按平台指令执行精准作业(如自动驾驶、变量施肥施药),智能灌溉系统执行精准水肥配施。
2.关键集成经验。打破农机作业数据、环境数据、农艺数据的孤岛,在统一平台进行关联分析,支撑科学决策,实现数据融合,驱动科学决策。将甘蔗种植的标准化农艺要求(如行距、株距、施肥量)转化为智能农机的可执行参数,运用多光谱无人机遥感进行周期性监测,地面固定小型气象站、虫情监测站、土壤温湿传感器等进行实时、定点监测,提升监测的全面性与时效性,实现空天地一体化管理。构建以智慧管控平台为核心的统一管控平台,实现所有设备互联、数据互通、指令互联、业务协同。
(三)各环节机具图片
▲左右滑动
▲左右滑动
(一)经济效益显著
1.提高甘蔗效益。智慧系统优化种植方案、灾害预警及数字化管理,土地利用率提升至95%,机械效率提高10%;精准水肥管理节省水肥15%—25%,增产10%—20%,亩均增收700—1000元。
2.实现降本增效。北斗导航与传感技术实现精准作业,耕作率提高5%,种植成本降低110元/亩,机收损失率低于10%,破头率、含杂率均低于5%,出苗率达90%。
3.综合收益提升。水肥一体化成本降低20%(按550元/亩计),每亩减少成本110元;增产10%(亩产5.5吨,单价540元/吨)使每亩增收297元;土地利用率提升3%(示范基地1500亩)新增45亩种植面积,按每亩收益485元计算,示范基地年增收2万元;农机作业效率提升降低费用70元/亩。综合计算,每亩净增收益477元,示范基地年总增收73.7万元。
(二)社会效益突出
1.推动农民增收。通过土地租赁、提供智能化农机作业服务、临时用工等方式,直接带动周边超百户农户年均增收1万元。“四情”监测与精准指导帮助周边蔗农提升种植水平,实现增产增收。
2.促进行业发展。成功实践了甘蔗生产全程机械化的智能化升级路径,集成应用北斗导航、物联网、AI、无人机等技术,形成可复制推广的“智慧农场”模式,为广西乃至全国甘蔗产业数字化转型和糖业高质量发展提供了样板。
(三)生态效益明显
1.助力节能减排。智能农机精准作业减少空驶、重耕,降低燃油消耗;水肥药精准施用(节水15—25%,节肥15—25%,精准施药)显著降低农业投入品消耗。
2.减少环境污染。精准农业管理(如按需施药、脱毒种苗应用)有效降低农药使用量,智能水肥高效利用,精准施肥施药,大幅减少农业面源污染。
3.促进可持续种植。甘蔗宿根种植结合保护性耕作(减少翻耕频次),有效减少水土流失;推广甘蔗机收,蔗叶粉碎100%还田,杜绝焚烧污染,增加土壤有机质,改善土壤结构,提升农田生态系统的可持续性。
来源 | 自治区农机中心
作者 | 黄云艳
编辑 | 孔悦然
审核 | 黄 严 吴 军 邓 达
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