隨著(zhù)5G、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、區塊鏈等技術(shù)的廣泛應用，智能化農機成為機器換人的升級版。日前，2021年耒耜國際會(huì )議在江蘇大學(xué)舉行。圍繞智能農機裝備發(fā)展以及未來(lái)農業(yè)的前沿問(wèn)題，中國工程院院士康紹忠、羅錫文、趙春江、陳學(xué)庚等共同展開(kāi)研討。
發(fā)展智慧高水效農業(yè)裝備
我國是水資源短缺的國家。華北平原灌溉節水技術(shù)已研究推廣30多年，但并沒(méi)有改變地下水資源繼續惡化的現狀。主要原因在于種植制度一直向高耗水結構發(fā)展?？到B忠指出，智慧高水效農業(yè)將是未來(lái)農業(yè)的發(fā)展方向。它依托生物技術(shù)、信息技術(shù)和智能裝備，完成不同尺度水和作物表型信息的智能感知、用水智能決策與智能控制，達到區域水土適配和水生產(chǎn)力時(shí)空格局優(yōu)化，從而實(shí)現精準用水和水效益最大化。在他看來(lái)，實(shí)現智慧高水效農業(yè)有四個(gè)關(guān)鍵要素：天—空—地一體化智能感知，即水與作物表型高通量智能感知；智能認知模型系統，即水與作物生產(chǎn)過(guò)程智能認知；智能決策系統，即用水與農業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)智能決策；智能控制設施與裝備，即水聯(lián)網(wǎng)系統的智能控制。“尤其是智能控制設施與裝備與我國未來(lái)農機發(fā)展有著(zhù)密切關(guān)系，未來(lái)可期。”康紹忠說(shuō)。
無(wú)人農場(chǎng)應注重基礎條件
派出一輛無(wú)人駕駛的小車(chē)，在無(wú)人農場(chǎng)中播種、噴藥、施肥等作業(yè)，過(guò)去只在電影里看到。而如今的農業(yè)4.0時(shí)代是以無(wú)人農機為特征的智能農業(yè)時(shí)代。羅錫文表示，農業(yè)4.0要探索“從好到強”，其特點(diǎn)是自動(dòng)化、智能化、農機+互聯(lián)網(wǎng)。他指出，無(wú)人農場(chǎng)是智慧農業(yè)的一種生產(chǎn)方式，具有耕種管收生產(chǎn)環(huán)境全覆蓋、機庫田間轉移作業(yè)全自動(dòng)、自動(dòng)避障異況停車(chē)保安全、作物生產(chǎn)過(guò)程實(shí)時(shí)全監控、智能決策精準作業(yè)全無(wú)人五個(gè)特點(diǎn)。在他看來(lái)，智能農機之所以被稱(chēng)為“智能”，在于其具有智能感知、自動(dòng)導航、精準作業(yè)和智能管理四個(gè)功能。對于農情信息采集技術(shù)，人們都習慣于“天—地—空”的叫法，但羅錫文認為，農情信息采集技術(shù)主要是“星—機—地”，具體而言是根據衛星影像、飛機或無(wú)人機獲取的影像，在地面用儀器直接獲取分析農作物長(cháng)勢和病蟲(chóng)草害情況。“推廣無(wú)人農場(chǎng)應有較好的基礎條件，比如地塊較大，機耕道和灌排設施較好，衛星信號和網(wǎng)絡(luò )信號好。”羅錫文如是說(shuō)。
解決表型組學(xué)關(guān)鍵技術(shù)“黑盒子”
農業(yè)進(jìn)入4.0時(shí)代，育種也進(jìn)入4.0時(shí)代，育種4.0綜合利用多組學(xué)大數據、基因編輯、合成生物學(xué)、人工智能等技術(shù)構建面向理想性狀組合的智慧育種體系。在這個(gè)過(guò)程中，表型組學(xué)研究正成為農業(yè)科研新的制高點(diǎn)。所涉及的高通量作物表型研究，可以幫助育種科學(xué)家根據育種材料的遺傳基因信息預測作物的表型。“表型組學(xué)、基因組學(xué)、環(huán)境組學(xué)三駕馬車(chē)結合在一起，搞清它們對生命影響的作用，就是作物科學(xué)未來(lái)研究的核心內容之一。”趙春江說(shuō)。然而，“目前我國表型技術(shù)和表型設施建設主要依賴(lài)進(jìn)口，還存在關(guān)鍵技術(shù)‘黑盒子’、設施軟硬件升級改造和服務(wù)、大型進(jìn)口表型設施運營(yíng)與維護、表型數據安全、多組學(xué)大數據種業(yè)應用與表型設備、自主研發(fā)的并行與融合等方面的問(wèn)題。”趙春江說(shuō)。在他看來(lái)，我國要有自己的技術(shù)，關(guān)鍵要在傳感器和算法上下功夫，我國在高端傳感器和算法上仍需要加強基礎研究。
地膜回收機械化是攻關(guān)重點(diǎn)
地膜覆蓋栽培為我國農業(yè)發(fā)展作出重大貢獻，帶來(lái)巨大經(jīng)濟效益，促進(jìn)農民的增產(chǎn)增收、脫貧致富，但農田殘膜治理工作的不徹底，也為農業(yè)的可持續發(fā)展留下隱患。陳學(xué)庚指出，目前我國棉田殘膜治理存在的核心問(wèn)題有收凈率低、含雜率偏高、回收機械的使用可靠性差、回收殘膜的資源化利用困難、缺少成熟的降解膜產(chǎn)品等。他通過(guò)對新型農田殘膜回收機的研發(fā)介紹展示了農田殘膜污染治理新進(jìn)展，并表示高強度耐老化地膜全回收機械的研究開(kāi)發(fā)是攻關(guān)重點(diǎn)。
來(lái)源：農業(yè)大數據資訊
發(fā)展智慧高水效農業(yè)裝備
我國是水資源短缺的國家。華北平原灌溉節水技術(shù)已研究推廣30多年，但并沒(méi)有改變地下水資源繼續惡化的現狀。主要原因在于種植制度一直向高耗水結構發(fā)展?？到B忠指出，智慧高水效農業(yè)將是未來(lái)農業(yè)的發(fā)展方向。它依托生物技術(shù)、信息技術(shù)和智能裝備，完成不同尺度水和作物表型信息的智能感知、用水智能決策與智能控制，達到區域水土適配和水生產(chǎn)力時(shí)空格局優(yōu)化，從而實(shí)現精準用水和水效益最大化。在他看來(lái)，實(shí)現智慧高水效農業(yè)有四個(gè)關(guān)鍵要素：天—空—地一體化智能感知，即水與作物表型高通量智能感知；智能認知模型系統，即水與作物生產(chǎn)過(guò)程智能認知；智能決策系統，即用水與農業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)智能決策；智能控制設施與裝備，即水聯(lián)網(wǎng)系統的智能控制。“尤其是智能控制設施與裝備與我國未來(lái)農機發(fā)展有著(zhù)密切關(guān)系，未來(lái)可期。”康紹忠說(shuō)。
無(wú)人農場(chǎng)應注重基礎條件
派出一輛無(wú)人駕駛的小車(chē)，在無(wú)人農場(chǎng)中播種、噴藥、施肥等作業(yè)，過(guò)去只在電影里看到。而如今的農業(yè)4.0時(shí)代是以無(wú)人農機為特征的智能農業(yè)時(shí)代。羅錫文表示，農業(yè)4.0要探索“從好到強”，其特點(diǎn)是自動(dòng)化、智能化、農機+互聯(lián)網(wǎng)。他指出，無(wú)人農場(chǎng)是智慧農業(yè)的一種生產(chǎn)方式，具有耕種管收生產(chǎn)環(huán)境全覆蓋、機庫田間轉移作業(yè)全自動(dòng)、自動(dòng)避障異況停車(chē)保安全、作物生產(chǎn)過(guò)程實(shí)時(shí)全監控、智能決策精準作業(yè)全無(wú)人五個(gè)特點(diǎn)。在他看來(lái)，智能農機之所以被稱(chēng)為“智能”，在于其具有智能感知、自動(dòng)導航、精準作業(yè)和智能管理四個(gè)功能。對于農情信息采集技術(shù)，人們都習慣于“天—地—空”的叫法，但羅錫文認為，農情信息采集技術(shù)主要是“星—機—地”，具體而言是根據衛星影像、飛機或無(wú)人機獲取的影像，在地面用儀器直接獲取分析農作物長(cháng)勢和病蟲(chóng)草害情況。“推廣無(wú)人農場(chǎng)應有較好的基礎條件，比如地塊較大，機耕道和灌排設施較好，衛星信號和網(wǎng)絡(luò )信號好。”羅錫文如是說(shuō)。
解決表型組學(xué)關(guān)鍵技術(shù)“黑盒子”
農業(yè)進(jìn)入4.0時(shí)代，育種也進(jìn)入4.0時(shí)代，育種4.0綜合利用多組學(xué)大數據、基因編輯、合成生物學(xué)、人工智能等技術(shù)構建面向理想性狀組合的智慧育種體系。在這個(gè)過(guò)程中，表型組學(xué)研究正成為農業(yè)科研新的制高點(diǎn)。所涉及的高通量作物表型研究，可以幫助育種科學(xué)家根據育種材料的遺傳基因信息預測作物的表型。“表型組學(xué)、基因組學(xué)、環(huán)境組學(xué)三駕馬車(chē)結合在一起，搞清它們對生命影響的作用，就是作物科學(xué)未來(lái)研究的核心內容之一。”趙春江說(shuō)。然而，“目前我國表型技術(shù)和表型設施建設主要依賴(lài)進(jìn)口，還存在關(guān)鍵技術(shù)‘黑盒子’、設施軟硬件升級改造和服務(wù)、大型進(jìn)口表型設施運營(yíng)與維護、表型數據安全、多組學(xué)大數據種業(yè)應用與表型設備、自主研發(fā)的并行與融合等方面的問(wèn)題。”趙春江說(shuō)。在他看來(lái)，我國要有自己的技術(shù)，關(guān)鍵要在傳感器和算法上下功夫，我國在高端傳感器和算法上仍需要加強基礎研究。
地膜回收機械化是攻關(guān)重點(diǎn)
地膜覆蓋栽培為我國農業(yè)發(fā)展作出重大貢獻，帶來(lái)巨大經(jīng)濟效益，促進(jìn)農民的增產(chǎn)增收、脫貧致富，但農田殘膜治理工作的不徹底，也為農業(yè)的可持續發(fā)展留下隱患。陳學(xué)庚指出，目前我國棉田殘膜治理存在的核心問(wèn)題有收凈率低、含雜率偏高、回收機械的使用可靠性差、回收殘膜的資源化利用困難、缺少成熟的降解膜產(chǎn)品等。他通過(guò)對新型農田殘膜回收機的研發(fā)介紹展示了農田殘膜污染治理新進(jìn)展，并表示高強度耐老化地膜全回收機械的研究開(kāi)發(fā)是攻關(guān)重點(diǎn)。
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