隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化持續(xù)推進(jìn)，一種依托高科技的新型農(nóng)業(yè)模式在農(nóng)田里興起。

高端農(nóng)業(yè)設(shè)備、大數(shù)據(jù)、科技人員……多項(xiàng)因素組成了精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)模式。精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)模式具有低成本、高效率、更精準(zhǔn)的特點(diǎn)，相關(guān)儀器設(shè)備收集形成全面數(shù)據(jù)后，為科學(xué)種植提供支持，為守護(hù)我國糧食戰(zhàn)略安全助力。

更高效 更精準(zhǔn) 更低成本

在山東糧油收儲(chǔ)有限公司，小麥籽粒經(jīng)傳送帶被送至一臺(tái)成像儀下，絕大部分籽粒安全通過后被打包送往倉庫，少數(shù)籽粒被精準(zhǔn)識(shí)別篩查出來……

中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所精準(zhǔn)農(nóng)林創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)（下稱“長光所精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)團(tuán)隊(duì)”）主要成員許亮說，這是長光所自主研制的小麥倉儲(chǔ)赤霉病檢測(cè)儀。過去工作人員靠抽檢檢查籽粒，一些感染籽粒靠人眼無法準(zhǔn)確識(shí)別，送實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)又存在時(shí)間周期。小麥赤霉病菌傳染性極強(qiáng)，漏檢的感染籽粒會(huì)大面積傳染，而運(yùn)用儀器可實(shí)現(xiàn)每秒2公斤左右實(shí)時(shí)檢測(cè)，讓“漏網(wǎng)之籽”無所遁形。

這是精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)模式的一個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景。在東北廣袤的黑土地上，由中國科學(xué)院發(fā)起的“黑土糧倉”科技會(huì)戰(zhàn)在東北三省一區(qū)等地開展以來，科研人員在土壤改良、農(nóng)機(jī)具設(shè)備升級(jí)、擴(kuò)種增產(chǎn)等方面成果顯著，集遙感、導(dǎo)航、大數(shù)據(jù)、決策分析等技術(shù)于一體的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)模式更是大有可為。

衛(wèi)星、大飛機(jī)、無人機(jī)、激光掃描儀等高端設(shè)備齊上陣……2022年下半年，中國科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所（下稱“東北地理所”）等多家單位在黑龍江省雙鴨山市友誼農(nóng)場(chǎng)開展了持續(xù)的星-空-地立體監(jiān)測(cè)綜合試驗(yàn)，即利用高端儀器設(shè)備完成土壤表面形態(tài)、土壤屬性的調(diào)查取樣與立體監(jiān)測(cè)。“黑土糧倉”科技會(huì)戰(zhàn)三江示范區(qū)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、東北地理所研究員劉煥軍說，就像給人做全面體檢一樣，團(tuán)隊(duì)對(duì)土壤理化性質(zhì)和土壤表面形態(tài)進(jìn)行全方位、全波譜診斷，為今后變量施肥、小流域治理、科學(xué)種植等提供數(shù)據(jù)。2023年該觀測(cè)團(tuán)隊(duì)將在三江示范區(qū)繼續(xù)完善大數(shù)據(jù)采集工作。

“過去這類設(shè)備只有發(fā)達(dá)國家擁有，而應(yīng)用自主研發(fā)的產(chǎn)品可避免信息泄露，保障糧食戰(zhàn)略安全。”“黑土糧倉”科技會(huì)戰(zhàn)三江示范區(qū)課題五負(fù)責(zé)人、東北地理所副研究員鄭興明說，中科院系統(tǒng)研制的多個(gè)遙感監(jiān)測(cè)載荷，讓科研人員精準(zhǔn)定量獲得黑土地土壤養(yǎng)分、秸稈覆蓋、農(nóng)業(yè)估產(chǎn)、農(nóng)業(yè)病害等信息，讓農(nóng)民對(duì)自家的土地有更加充分的了解。

新模式推廣仍存阻礙

“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)具有諸多好處，但我國精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展剛起步，有客觀阻礙，相關(guān)配套設(shè)備也需不斷升級(jí)。”許亮說。

規(guī)模經(jīng)營是實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的關(guān)鍵，精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展需要在集中連片的土地上方能有效開展。當(dāng)前，我國土地規(guī)模相對(duì)分散，雖然不斷加大土地規(guī)模流轉(zhuǎn)力度，但客觀來看耕地仍以家庭承包為主，不利于大設(shè)備、大儀器施展拳腳。

長光所精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)團(tuán)隊(duì)研究員譚鑫、長光衛(wèi)星技術(shù)股份有限公司工程師曲春梅還提出數(shù)據(jù)與技術(shù)兼容性不足的現(xiàn)狀。各家高光譜數(shù)據(jù)來源多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，采集的手段多樣，尚未整合資源、形成數(shù)據(jù)和傳輸協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化，導(dǎo)致不同軟件和平臺(tái)難以兼容，無法讓各種數(shù)據(jù)共享對(duì)接，出現(xiàn)“數(shù)據(jù)孤島”。“各家衛(wèi)星、機(jī)載遙感生成的影像圖分區(qū)單元各有標(biāo)準(zhǔn)，與地面分區(qū)單元也不一樣，更別說與農(nóng)機(jī)融合實(shí)現(xiàn)智能一體化作業(yè)。”譚鑫說。

“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)人才儲(chǔ)備不足，結(jié)構(gòu)也需進(jìn)一步優(yōu)化。”吉林大學(xué)生物與農(nóng)業(yè)工程學(xué)院教授齊江濤說，國際上精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)組織和行業(yè)協(xié)會(huì)主要由歐美等發(fā)達(dá)國家主導(dǎo)，國內(nèi)各層次人才計(jì)劃對(duì)于涉農(nóng)領(lǐng)域資助力度較弱，在一定程度上導(dǎo)致高技術(shù)人才流失、新生代人才儲(chǔ)備不足，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)一線同樣缺乏實(shí)用性人才，整體梯隊(duì)建設(shè)不足，對(duì)我國精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)進(jìn)步帶來阻礙。

前景廣闊 循序漸進(jìn)

受訪對(duì)象認(rèn)為，精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)前景廣闊，但要結(jié)合實(shí)際情況，循序漸進(jìn)、由點(diǎn)及面推廣。

——在規(guī)模農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體先行先試。劉煥軍說，以“黑土糧倉”科技會(huì)戰(zhàn)為契機(jī)，依托國家第三次土壤普查數(shù)據(jù)，優(yōu)先利用天空地立體監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用于規(guī)模化地塊，摸清黑土地耕地質(zhì)量家底和時(shí)空動(dòng)態(tài)變化，構(gòu)建黑土地耕地質(zhì)量時(shí)空大數(shù)據(jù)；基于大數(shù)據(jù)，加快推進(jìn)區(qū)域尺度農(nóng)業(yè)規(guī)模化水平，以主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)品為重點(diǎn)，優(yōu)化各種生產(chǎn)要素組合，形成種植-加工-生產(chǎn)-供銷一體化農(nóng)業(yè)生態(tài)鏈，利用試點(diǎn)推廣為今后大規(guī)模推行精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)積累經(jīng)驗(yàn)。

——實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理和應(yīng)用。“我們正積極建設(shè)吉林省農(nóng)業(yè)高光譜應(yīng)用信息數(shù)據(jù)中心，力爭(zhēng)在全省范圍實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理和標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)。”許亮說，如此確保已有和新增等多源數(shù)據(jù)充分融合，達(dá)到格式、存儲(chǔ)、調(diào)用、處理的規(guī)范統(tǒng)一，保證數(shù)據(jù)在不同用戶、不同應(yīng)用場(chǎng)景下的可遷移性、可推廣性，再面向社會(huì)開放。以此作為試點(diǎn)，未來還可推動(dòng)國內(nèi)打造農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)中心和信息平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)規(guī)范和傳輸協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化。

——優(yōu)化精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)人才培養(yǎng)體系，構(gòu)建合理人才梯隊(duì)。齊江濤說，科研院所和高校應(yīng)以現(xiàn)有從事精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)研究的人才隊(duì)伍為基礎(chǔ)，通過政策引導(dǎo)支持領(lǐng)軍人才發(fā)展，促進(jìn)工程技術(shù)、計(jì)算機(jī)、人工智能和數(shù)學(xué)等學(xué)科交叉融合發(fā)展；吸引新生力量加入，除理論課程外，加大農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)歷比重。在生產(chǎn)一線，加強(qiáng)對(duì)農(nóng)業(yè)技術(shù)人員和農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體青年從業(yè)者的培訓(xùn)和指導(dǎo)，由點(diǎn)帶面帶動(dòng)農(nóng)業(yè)整體轉(zhuǎn)型。