蔬菜長(zhǎng)在架子上、魚(yú)兒養(yǎng)在工廠中、機(jī)器給果樹(shù)噴藥、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)預(yù)測(cè)農(nóng)作物最佳收獲期……重慶打造的智慧農(nóng)業(yè)新場(chǎng)景讓農(nóng)業(yè)種養(yǎng)殖面貌煥然一新。

日前，筆者從重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院獲悉，由該院研發(fā)的果園無(wú)人靶向施藥技術(shù)等系列智慧農(nóng)業(yè)成果，已在川渝地區(qū)推廣應(yīng)用，打造了一批智慧農(nóng)業(yè)新場(chǎng)景，為農(nóng)業(yè)精細(xì)化、信息化、智能化和綠色發(fā)展注入了新動(dòng)力。

種菜養(yǎng)魚(yú)合二為一

走進(jìn)重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院的魚(yú)菜共生智能工廠，只見(jiàn)菜苗在分光式立體栽培架上蓬勃生長(zhǎng)，溫室作業(yè)機(jī)器人穿梭其間，潮汐式育苗智能物流系統(tǒng)正開(kāi)足馬力，解垛、裝杯、播種、擺盤(pán)、苗床運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)全部實(shí)現(xiàn)無(wú)人化作業(yè)。物流傳輸帶下的養(yǎng)殖池中魚(yú)苗游動(dòng)，軌道式投餌機(jī)器人可根據(jù)大數(shù)據(jù)分析結(jié)果動(dòng)態(tài)投食……

“我們圍繞蔬菜工廠化栽培、淡水魚(yú)工廠化養(yǎng)殖，開(kāi)展高效綠色生產(chǎn)技術(shù)、調(diào)控決策模型和智能作業(yè)裝備等方面研究，打造了工廠化魚(yú)菜共生技術(shù)體系，推動(dòng)魚(yú)菜共生場(chǎng)景落地?！敝貞c市農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)工程研究所副所長(zhǎng)鄭吉澍介紹，工廠化魚(yú)菜共生技術(shù)體系具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，集成了智能控制技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和種養(yǎng)耦合技術(shù)，實(shí)現(xiàn)種養(yǎng)循環(huán)全利用、種植氮肥零添加、養(yǎng)殖糞污零排放、產(chǎn)品品質(zhì)零風(fēng)險(xiǎn)的“一全三零”目標(biāo)。

在蔬菜工廠化栽培方面，重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)工程研究所設(shè)施農(nóng)業(yè)工程創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)突破高精度定位、柔性?shī)A持和多機(jī)協(xié)同管控等關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了“從一粒種子到一棵菜”全程少人化作業(yè)。僅需要2個(gè)人操作播種設(shè)備，每個(gè)小時(shí)可以播種2萬(wàn)株蔬菜苗，作業(yè)效率是人工的10倍以上。此外，蔬菜種植采用充分利用立體空間和光照能量的自動(dòng)化節(jié)能栽培系統(tǒng)，產(chǎn)量最大可達(dá)80千克/平方米，較傳統(tǒng)露地栽培增產(chǎn)5～10倍以上。

“在淡水魚(yú)工廠化養(yǎng)殖方面，養(yǎng)魚(yú)池從露天搬進(jìn)工廠，養(yǎng)魚(yú)的尾水可作為蔬菜的營(yíng)養(yǎng)肥料，使蔬菜種植完全不用添加任何化肥?！编嵓榻B，他們創(chuàng)新了循環(huán)利用系統(tǒng)，配備三條養(yǎng)魚(yú)尾水循環(huán)路線，使得魚(yú)糞進(jìn)入排污池，經(jīng)過(guò)微生物發(fā)酵，變成生物肥料，給蔬菜提供養(yǎng)分；凈化后的水又流回魚(yú)池養(yǎng)魚(yú)，實(shí)現(xiàn)漁業(yè)、蔬菜種植業(yè)循環(huán)可持續(xù)發(fā)展。養(yǎng)魚(yú)密度高達(dá)100千克/立方米，魚(yú)類生長(zhǎng)周期縮短1/2。

目前，魚(yú)菜共生場(chǎng)景已經(jīng)在重慶梁平、合川、忠縣等區(qū)縣落地。自去年2月魚(yú)菜共生智能工廠建成投產(chǎn)以來(lái)，梁平區(qū)數(shù)谷農(nóng)場(chǎng)全年生產(chǎn)加州鱸魚(yú)150噸，預(yù)計(jì)6年就可以收回成本。

遙控機(jī)器為果樹(shù)施藥

位于丘陵山區(qū)的喜洋春果園，地勢(shì)坡度大、地塊小而分散。過(guò)去，噴藥多采用人工背負(fù)打藥機(jī)進(jìn)行作業(yè)，面臨著勞動(dòng)力不足、噴灑不均勻、效率低、浪費(fèi)嚴(yán)重、污染高等問(wèn)題。

然而隨著果園精準(zhǔn)施藥場(chǎng)景的落地，這些問(wèn)題迎刃而解。果園基地負(fù)責(zé)人算了一筆賬，以前每次打藥需要雇傭12名工人連續(xù)作業(yè)4天，每畝成本至少要100元；在果園精準(zhǔn)施藥場(chǎng)景下，使用果園無(wú)人對(duì)靶施藥機(jī)后，每次僅需2名工人作業(yè)4天，每畝成本65元，大幅節(jié)約了人工和農(nóng)藥用量。此外，施藥效果也比過(guò)去好，紅蜘蛛、炭疽病等病蟲(chóng)害減少了30%以上。

“充滿電、加上藥，馬上就可以開(kāi)始干活，而且不用擔(dān)心打藥中毒?！痹谥貞c市合川區(qū)錢(qián)塘鎮(zhèn)郭堰村，重慶喜洋春生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司果園基地負(fù)責(zé)人龍紅全對(duì)果園無(wú)人對(duì)靶施藥機(jī)贊不絕口。

這款由重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院精心研發(fā)的果園無(wú)人對(duì)靶施藥機(jī)，專為丘陵山地標(biāo)準(zhǔn)化果園精準(zhǔn)施藥場(chǎng)景而設(shè)計(jì)。無(wú)人對(duì)靶施藥機(jī)融合了靶標(biāo)探測(cè)、生物量估算及仿形噴霧等先進(jìn)技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)變量施藥。據(jù)測(cè)算，無(wú)人對(duì)靶施藥機(jī)平均藥液用量為11.47升，較傳統(tǒng)固定式連續(xù)施藥機(jī)節(jié)約藥量26%，同時(shí)藥液覆蓋率提高了20.6%。此外，折疊式噴桿和履帶底盤(pán)設(shè)計(jì)使得施藥機(jī)施藥更加高效，而遠(yuǎn)程遙控和無(wú)人駕駛兩種模式則進(jìn)一步降低了藥物對(duì)人體的傷害。

重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)機(jī)械研究所智能農(nóng)機(jī)裝備創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)博士董繼偉介紹，通過(guò)在渝北、永川、江津等區(qū)縣進(jìn)行的試驗(yàn)示范顯示，在果園精準(zhǔn)施藥場(chǎng)景下，果園無(wú)人對(duì)靶施藥機(jī)作業(yè)效率達(dá)7.5畝/小時(shí)，年畝節(jié)本增效達(dá)400元，為果園的精準(zhǔn)施藥和環(huán)保施藥提供了有力支撐。

“數(shù)地一張圖”精準(zhǔn)預(yù)測(cè)收獲期

攜帶著“天眼”的遙感衛(wèi)星從700多千米的高空掠過(guò)，重慶起伏丘陵上的耕地一覽無(wú)余。地面上，科技人員通過(guò)接收衛(wèi)星數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)流程化、模塊化、智能化處理，僅需2～5天的時(shí)間，一個(gè)區(qū)縣的水稻、油菜、玉米的種植面積、長(zhǎng)勢(shì)情況、預(yù)計(jì)產(chǎn)量和年際間對(duì)比折線圖便可清晰地展現(xiàn)在重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)科技信息研究所的“數(shù)地一張圖”系統(tǒng)的大屏幕上。

打造智慧農(nóng)業(yè)管理場(chǎng)景，離不開(kāi)“數(shù)地一張圖”系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用遙感衛(wèi)星技術(shù)，對(duì)重慶地區(qū)的耕地進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，通過(guò)流程化、模塊化、智能化處理，為政府部門(mén)和農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)主體提供精準(zhǔn)、有效、持續(xù)的信息服務(wù)。

“系統(tǒng)每15天監(jiān)測(cè)一次作物長(zhǎng)勢(shì)情況，基于作物長(zhǎng)勢(shì)和監(jiān)測(cè)產(chǎn)量估算模型，能夠提前1個(gè)月預(yù)測(cè)作物產(chǎn)量。”重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)科技信息研究所所長(zhǎng)周蕊介紹，同時(shí)，系統(tǒng)每年可根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果，自動(dòng)生成2～3期監(jiān)測(cè)報(bào)告。目前，系統(tǒng)已實(shí)現(xiàn)了重慶8.24萬(wàn)平方公里的全域范圍內(nèi)水稻、油菜、玉米等作物種植面積信息的智能提取和分類、分區(qū)域統(tǒng)計(jì)。

針對(duì)重慶本地特色作物榨菜，由于其收獲時(shí)間恰逢春節(jié)，農(nóng)戶常因忙于節(jié)日活動(dòng)而錯(cuò)過(guò)最佳采收期，導(dǎo)致榨菜成為“空心”菜。2024年底，重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)科技信息研究所在墊江縣開(kāi)展了榨菜遙感監(jiān)測(cè)試點(diǎn)任務(wù)?！皵?shù)地一張圖”系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將監(jiān)測(cè)結(jié)果提供給當(dāng)?shù)卣畢⒖迹烧皶r(shí)向農(nóng)戶發(fā)出采收提醒，方便農(nóng)戶合理安排時(shí)間，春節(jié)期間也不耽誤收獲。

周蕊介紹，雖然重慶地區(qū)顯著的丘陵山地特征，使得遙感數(shù)據(jù)模型構(gòu)建難度較大。但經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證和持續(xù)優(yōu)化，“數(shù)地一張圖”系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確率已提升至70%，未來(lái)有望達(dá)到85%以上。這一系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，為智慧農(nóng)業(yè)管理場(chǎng)景的落地提供了堅(jiān)實(shí)的支撐。