TIME:2020-06-17
近年来,数字化、自动化、智能化技术在农业领域应用步伐加快,无人化农业发展引发社会广泛关注。无人化农业包括生产信息采集设施、生产作业装备和生产管理平台等三大组成部分,以全过程智能化管理、精准化作业为核心,通过大数据指导生产运行,能够实现节本、高效、精准、绿色,形成类似于无人工厂的农业生产方式,是现代农业的一个重要发展方向。总体上看,发达国家无人化农业研发起步早,但应用还不广泛。我国在这方面起步较晚,发展速度较快。
一、无人化大田种植
大田种植作业工况条件复杂,实现无人化作业难度较大。北美、西欧具备基础但需求不紧迫,日韩处于萌芽阶段,我国正逐步兴起。
北美、西欧、澳洲等地发达国家已经开始应用自动化装备开展农业生产,但对发展无人化农业还没有明显需求。美国大中型农场都应用自动导航驾驶系统来实现拖拉机、联合收割机等自动化作业,2019年美国农机自动导航驾驶系统普及率约为90%。
日本、韩国等生产规模较小的国家和地区,无人化农机装备尚处萌芽阶段。日本主要农机企业基于“1个机手、2台机器”设想,推出了带有高精度卫星定位导航功能和遥控功能的自动化农机产品。
我国大田种植自动化农机装备与发达国家存在差距,但发展趋势加快,无人化农机新产品相继问市。黑龙江、新疆、江苏、山东等多个粮棉主产省份相继开展了全过程无人化农业生产试验。以新疆生产建设兵团为例,其数字农业试点建设项目已经形成了棉花耕、种、管、收全程数字化生产管理模式。棉花种植全部使用卫星导航自动驾驶技术,在夜间或能见度较差的天气作业也可做到准确对行,整个作业季每台机具较手动驾驶平均多播种1000亩,原先人工驾驶播种10行的地块采用自动驾驶可播种11行,土地利用率可提高0.5%-2.5%,棉花精准施肥能够节肥15%、单产增加5%左右。
二、无人化设施栽培
主要应用于果菜、花卉育苗管理、水肥一体化、病虫害防治、采收运输、加工包装等环节。欧美日处于世界领先水平,我国整体水平不高。
以色列、荷兰、德国、英国、澳大利亚、瑞士、法国等国家均有针对本国特色农业生产的机器人研发,采摘机器人均有小规模使用。近年来美国、欧盟、日本、韩国等制定国家战略将工业机器人加快应用于农业领域,农业机器人研发速度明显加快。
我国设施农业机械化率仅30%左右,具有自主知识产权的农业机器人大部分还停留在样机阶段,在精度、效率和可靠性方面和国外相比还存在一定差距。以嫁接机器人为例,国内研发的产品还需要人机协同作业。
值得欣喜的是,我国以无土栽培、立体种植、自动化管理为特征的植物工厂研发和产品水平较为先进,已有具备自主知识产权的成套技术设备,并已打入国际市场。
三、无人化设施养殖
欧美等发达国家设施养殖机械自动化程度较高,信息化、智能化技术应用于畜牧养殖各个环节,已建成多种养殖环境自动监控系统平台,形成了适合不同饲养规模和区域特点的生产模式,特别是生猪、奶牛、蛋鸡养殖的少人化生产已有规模化应用。
我国相关研究基础薄弱,装备智能化程度不高,核心部件和高端产品依赖进口,但无人化设施养殖发展势头强劲。
从发展趋势看,无人化农业将主要应用在规模化种植、设施栽培、设施养殖领域,解决水田植保、育苗嫁接、病死畜禽处理等作业环境差、劳动强度大、精准度要求高、安全风险防范难的有关问题,市场需求潜力很大。
目前,我国无人化农业发展虽然具备了一定基础,但大部分都属于探索阶段,技术成熟度和经济性仍有许多欠缺,需要在政策、科技、项目、标准等方面积极支持,深入推进机械化、信息化融合,促进农业机械化高质量发展,努力为农业现代化提供新动能。
(文章来源:农民日报)
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