張銳
“我們的農(nóng)民辛苦,但是糧食安全要保障?!蔽覀兊谝淮我娏_錫文時,他就多次說到類似的話。他表示,中國人的糧食,還是偏緊張,他是擔憂的。
今年78歲的羅錫文是一名農(nóng)業(yè)工程專家,2009年當選中國工程院院士。同時,他也是華南農(nóng)業(yè)大學位于廣州增城的“水稻無人農(nóng)場”的開創(chuàng)者。中國工程院官網(wǎng)信息顯示,羅錫文1945年12月出生于湖南省株洲市,1982年畢業(yè)于華南農(nóng)學院(現(xiàn)華南農(nóng)業(yè)大學),主要從事水稻生產(chǎn)機械化和農(nóng)業(yè)機械與裝備機電一體化技術(shù)研究。
2023年6月—10月,我們數(shù)次前往華南農(nóng)業(yè)大學的“水稻無人農(nóng)場”,現(xiàn)場觀看其研究的無人駕駛拖拉機、收割機等在田間作業(yè),并就智慧農(nóng)業(yè)、農(nóng)業(yè)機械等話題專訪羅錫文。以下對話為這期間的采訪內(nèi)容綜合整理。
問:什么是智慧農(nóng)業(yè),智慧農(nóng)業(yè)在中國的發(fā)展如何?
羅錫文:智慧農(nóng)業(yè)源于上個世紀80年代末,由國外提出的“精準農(nóng)業(yè)”發(fā)展而來,我國從上個世紀90年代末起也開展了“精準農(nóng)業(yè)”的研究?;厮葸^去十年的中央一號文件關(guān)于智慧農(nóng)業(yè)的指示,我們可以看到,2012年提出“加快推進精準農(nóng)業(yè)技術(shù)”,2016年提出“推進現(xiàn)代農(nóng)業(yè),應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等現(xiàn)代信息技術(shù)”以及“大力發(fā)展智慧氣象”,2018年提出實施“智慧農(nóng)業(yè)林業(yè)水利工程”,直至2021年明確“發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)”。
很多人都說在做智慧農(nóng)業(yè),但沒有人真正講明白到底什么是智慧農(nóng)業(yè)。過去這些年,我們也摸索出了一些對智慧農(nóng)業(yè)的理解,并且在國內(nèi)外得到了大家的認可。
那么,什么是智慧農(nóng)業(yè)呢?可以從四個方面概括:數(shù)字化感知、智能化決策、精準化作業(yè)、智慧化管理。其中,無人農(nóng)場是智慧農(nóng)業(yè)的一種實踐。
問:能否以一種農(nóng)作物為例,說明智慧農(nóng)業(yè)在日常農(nóng)事活動中如何實現(xiàn)?
羅錫文:我小時候在農(nóng)村,大約上世紀60年代,記得村里有一個管水員,他每天扛著鋤頭在村里走,把生產(chǎn)隊的田全部看一遍,就知道哪些田的水少了要加水,哪些田的水多了要放水,他非常有經(jīng)驗,管的田也比別人多,我當時覺得他特別厲害。
現(xiàn)在我比他還“厲害”。十年前,我們?nèi)A南農(nóng)業(yè)大學的團隊研發(fā)了一款“稻田水層高度及土壤含水量無線傳感器網(wǎng)絡(luò)”的傳感器,把它放在田里,就能隨時知道土壤里的含水量是多少?,F(xiàn)在,不管我在廣州,還是在北京或者國外,它都能隨時告訴我田里有多少水,需不需要灌水,可以實現(xiàn)稻田水灌的自動測定和自動灌溉。這就是數(shù)字化感知技術(shù),它可以幫助我們獲取土壤信息。
除此之外,數(shù)字化感知還包括什么呢?我們以植物生產(chǎn)為例,在精準作業(yè)前,需要知道作業(yè)的對象、環(huán)境等等有關(guān)情況,也就是經(jīng)常講的農(nóng)業(yè)信息,它主要包括采用衛(wèi)星、飛機或無人機獲取影像,以及地面儀器直接獲取信息,來分析、判斷農(nóng)作物長勢和病蟲害的情況。這三種方式適用不同的場合,比如,想知道廣東全省的水稻種植面積通常采用衛(wèi)星影像分析,想知道農(nóng)田水稻的生長情況則采用無人機獲取信息,想知道農(nóng)田里水稻的病蟲草害情況則使用地面儀器。
2019年,我和我的團隊在廣東羅定市通過采用“微小型無人機水稻氮素遙感信息獲取與施肥管理技術(shù)”獲取早稻長勢信息做過一次試驗,用無人機在一塊水稻田上面飛,得到一個水稻長勢圖,根據(jù)這個圖再得出一個施肥處方圖。透過這些圖,我們能知道,這個地方長得好就不施肥,或者少施肥,那個地方長得差就多施肥,施肥也是由無人機來完成。最終,我們得到的數(shù)據(jù)表明,150畝連片示范平均減少氮肥28%,這是非常了不起的成果,也是我們做得比較成功的一個案例。
再比如,在精準化作業(yè)環(huán)節(jié),我們又分為耕整、種植、田間管理、收獲、干燥。其中,以田間管理為例,世界上采用“飛機打藥”的主要是以美國為主的有人駕駛飛機和以中國和日本為主的無人機。我們可以看到很直觀的差距是,人工噴霧1人1天最多只能噴3畝地,無人機噴霧1小時能噴200畝地。
在智慧化管理環(huán)節(jié),可以遠程監(jiān)控農(nóng)機作業(yè)位置、作業(yè)進度、作業(yè)質(zhì)量,包括支持農(nóng)機作業(yè)歷史數(shù)據(jù)記錄與軌跡回放等,以及遠程監(jiān)控農(nóng)機作業(yè)狀況并進行故障預警和指導維修。
問:中國為什么要發(fā)展智慧農(nóng)業(yè),您又為什么要建設(shè)和推廣無人農(nóng)場呢?
羅錫文:智慧農(nóng)業(yè)能做什么?我認為概括來講主要有三點,即提高勞動生產(chǎn)率、提高土地產(chǎn)出率、提高資源利用率,這也是2017年中央一號文件里提出來的。
發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)、推廣無人農(nóng)場,農(nóng)民最關(guān)心的是產(chǎn)量行不行?效益行不行?現(xiàn)在稻谷從普通農(nóng)民手上收購價格大約是2元/公斤,我國人均耕地面積大約l3畝,一塊地種得好,一年能產(chǎn)500公斤/畝,也就是收入大約1000元左右??墒?,要賺這1000元需要投入多少呢?種子、化肥、農(nóng)藥、人工、機器等,就比如請拖拉機師傅,一天就是500元。這么算來,農(nóng)民耕種一年其實賺不到多少錢。
30年前,我曾經(jīng)提出過一個觀點,要大幅度提高農(nóng)產(chǎn)品的價格。但是,這又遇到另一個問題,如果把農(nóng)產(chǎn)品的銷售價格提高,那么城市里普通或者中低收入的老百姓是不是買不起了。這怎么辦呢?我國采取的政策是不提高農(nóng)產(chǎn)品的價格,而給種地的農(nóng)民按每畝200元、500元進行補貼,之前廣東省出臺過1000元/畝的補貼政策。然而,我們?nèi)ゴ謇锟崔r(nóng)民種地的情況發(fā)現(xiàn),很多人不在乎地里收多少稻谷,只在乎地里有苗可以拿政府補助就可以了,你告訴他說那塊地種得不好,他也不愿意聽,最終的結(jié)果是,地還是種不好,種地人也越來越少。
另外,我國的糧食還是偏緊張的,中國的人均耕地面積還達不到世界平均水平。我在全國走訪,也做過很多調(diào)查,在我老家湖南看到很多“土地丟荒”的情況。2021年8月,第三次全國國土調(diào)查主要數(shù)據(jù)公報顯示,2019年年末全國耕地19.18億畝,人均耕地面積只有1.36畝,不足世界平均水平的40%,從“二調(diào)”到“三調(diào)”以來的10年間,全國耕地面積減少了1.13億畝。(注:《2022年中國自然資源統(tǒng)計公報》顯示,以2022年12月31日為標準時點,全國耕地面積為19.14億畝,較上年年末增加約130萬畝。)
我在廣州增城建設(shè)的“水稻無人農(nóng)場”農(nóng)田,都是一些小塊田拼成的,以前都是“生田”(通常指未開墾的荒地),從2015年起,我們用了七年多的時間才慢慢改造得像個“水田”(通常指用于種植水稻等水生作物的土地)。
我們在農(nóng)場做的研究,業(yè)內(nèi)叫做農(nóng)業(yè)機械導航。2020年的時候,有媒體來報道,問我可不可以叫無人農(nóng)場。英國也有研究者在做無人農(nóng)場,但據(jù)我所知,在我之前并沒有人做“水稻無人農(nóng)場”,所以最后定下來這個名字。我們的農(nóng)場有五個功能,包括耕、種、管、收生產(chǎn)環(huán)節(jié)全覆蓋;機庫田間轉(zhuǎn)移作業(yè)全自動;自動避障異況停車保安全;作物生產(chǎn)過程實時全監(jiān)控;智能決策精準作業(yè)全無人。目前,農(nóng)業(yè)機械導航領(lǐng)域里,中國在世界上處在并跑的階段。
我們常說,耕牛退休、鐵牛下田、農(nóng)民進城、專家種地,這是未來的農(nóng)業(yè)趨勢。我認為,智慧農(nóng)業(yè)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向,現(xiàn)代農(nóng)業(yè)也是一個很漫長的過程,要延續(xù)至2030年、2035年、2050年,甚至它是一個我們可能要永遠追求的目標。
問:那么,目前中國發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)面臨哪些困難?
羅錫文:以建設(shè)無人農(nóng)場為例,我們需要有比較好的基礎(chǔ)條件,比如較大的地塊、良好的機耕道和灌排設(shè)施、良好的衛(wèi)星信號和網(wǎng)絡(luò)信號。但實際情況是,我們在推廣無人農(nóng)場的時候,遇到的第一個問題就是農(nóng)戶的經(jīng)營規(guī)模小。我國人均耕地面積大約為1.3畝,戶均規(guī)模也就4畝左右,這么小的規(guī)模農(nóng)民不會愿意買機器。
第二個問題是地塊小,我們一戶4畝地通常還分好幾個地方,很零散。從廣東的統(tǒng)計情況來看,一塊地的面積,小于3畝、1至3畝、大于3畝都分別占總面積的1/3,而且地塊還不規(guī)則,不利于機械化作業(yè)。針對地塊小的問題,國家有土地流轉(zhuǎn)的政策,現(xiàn)在也在大力推廣高標準農(nóng)田的建設(shè),把小地塊變大地塊,把機耕道、灌排設(shè)施修好等等。
第三個問題是農(nóng)民還沒有組織起來。2014年以來,中央一號文件提出,要培養(yǎng)新型經(jīng)營主體,就是把5戶、8戶、10戶的農(nóng)民組織起來搞成一個合作社,這樣可以更方便把農(nóng)田的規(guī)模變大,提高作業(yè)效率,但是現(xiàn)在還沒有完全培育好。比如,一個村里有個帶頭人,把大家的地組合起來承包,他負責種地,然后再分錢給大家,這也是將來發(fā)展的必然方向。
第四個問題是農(nóng)機合作社這樣的社會化服務(wù)組織還不完善。中國始終還是小地塊多,就算是成立合作社種地,也不可能家家戶戶都買拖拉機、買收割機,那么可以有一個農(nóng)機合作社,它不僅可以種自己的地,還可以幫別人種地。這是我們目前比較成功的經(jīng)驗,但是發(fā)展情況還不完善,比如一個普通農(nóng)民沒有足夠的資金買幾萬元、幾十萬元的農(nóng)機,對于這一點,政府是否能幫助他貸款,由此又產(chǎn)生了貸款風險。
這些年,我們在農(nóng)業(yè)機械推廣方面其實已經(jīng)取得了很大的成績,但是中國太大,而且農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)薄弱,再加上我們農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品研發(fā)本身的問題,要走的路還很長。
摘自微信公眾號“經(jīng)濟觀察報”