精準農業的“東北探索”

隨著農業現代化持續推進，一種依托高科技的新型農業模式在農田里興起。

高端農業設備、大數據、科技人員……多項因素組成了精準農業模式。精準農業模式具有低成本、高效率、更精準的特點，相關儀器設備收集形成全面數據后，為科學種植提供支持，為守護我國糧食戰略安全助力。

更高效 更精準 更低成本

在山東糧油收儲有限公司，小麥籽粒經傳送帶被送至一臺成像儀下，絕大部分籽粒安全通過后被打包送往倉庫，少數籽粒被精準識別篩查出來……

中國科學院長春光學精密機械與物理研究所精準農林創新團隊（下稱“長光所精準農業團隊”）主要成員許亮說，這是長光所自主研制的小麥倉儲赤霉病檢測儀。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確識別，送實驗室檢驗又存在時間周期。小麥赤霉病菌傳染性極強，漏檢的感染籽粒會大面積傳染，而運用儀器可實現每秒2公斤左右實時檢測，讓“漏網之籽”無所遁形。

這是精準農業模式的一個應用場景。在東北廣袤的黑土地上，由中國科學院發起的“黑土糧倉”科技會戰在東北三省一區等地開展以來，科研人員在土壤改良、農機具設備升級、擴種增產等方面成果顯著，集遙感、導航、大數據、決策分析等技術于一體的精準農業模式更是大有可為。

衛星、大飛機、無人機、激光掃描儀等高端設備齊上陣……2022年下半年，中國科學院東北地理與農業生態研究所（下稱“東北地理所”）等多家單位在黑龍江省雙鴨山市友誼農場開展了持續的星-空-地立體監測綜合試驗，即利用高端儀器設備完成土壤表面形態、土壤屬性的調查取樣與立體監測。“黑土糧倉”科技會戰三江示范區項目負責人、東北地理所研究員劉煥軍說，就像給人做全面體檢一樣，團隊對土壤理化性質和土壤表面形態進行全方位、全波譜診斷，為今后變量施肥、小流域治理、科學種植等提供數據。2023年該觀測團隊將在三江示范區繼續完善大數據采集工作。

“過去這類設備只有發達國家擁有，而應用自主研發的產品可避免信息泄露，保障糧食戰略安全。”“黑土糧倉”科技會戰三江示范區課題五負責人、東北地理所副研究員鄭興明說，中科院系統研制的多個遙感監測載荷，讓科研人員精準定量獲得黑土地土壤養分、秸稈覆蓋、農業估產、農業病害等信息，讓農民對自家的土地有更加充分的了解。

新模式推廣仍存阻礙

“精準農業具有諸多好處，但我國精準農業發展剛起步，有客觀阻礙，相關配套設備也需不斷升級。”許亮說。

規模經營是實現精準農業的關鍵，精準農業發展需要在集中連片的土地上方能有效開展。當前，我國土地規模相對分散，雖然不斷加大土地規模流轉力度，但客觀來看耕地仍以家庭承包為主，不利于大設備、大儀器施展拳腳。

長光所精準農業團隊研究員譚鑫、長光衛星技術股份有限公司工程師曲春梅還提出數據與技術兼容性不足的現狀。各家高光譜數據來源多、結構復雜，采集的手段多樣，尚未整合資源、形成數據和傳輸協議的標準化，導致不同軟件和平臺難以兼容，無法讓各種數據共享對接，出現“數據孤島”。“各家衛星、機載遙感生成的影像圖分區單元各有標準，與地面分區單元也不一樣，更別說與農機融合實現智能一體化作業。”譚鑫說。

“精準農業人才儲備不足，結構也需進一步優化。”吉林大學生物與農業工程學院教授齊江濤說，國際上精準農業領域的學術組織和行業協會主要由歐美等發達國家主導，國內各層次人才計劃對于涉農領域資助力度較弱，在一定程度上導致高技術人才流失、新生代人才儲備不足，在農業生產一線同樣缺乏實用性人才，整體梯隊建設不足，對我國精準農業進步帶來阻礙。

前景廣闊 循序漸進

受訪對象認為，精準農業前景廣闊，但要結合實際情況，循序漸進、由點及面推廣。

——在規模農業經營主體先行先試。劉煥軍說，以“黑土糧倉”科技會戰為契機，依托國家第三次土壤普查數據，優先利用天空地立體監測技術應用于規模化地塊，摸清黑土地耕地質量家底和時空動態變化，構建黑土地耕地質量時空大數據；基于大數據，加快推進區域尺度農業規模化水平，以主導產業和產品為重點，優化各種生產要素組合，形成種植-加工-生產-供銷一體化農業生態鏈，利用試點推廣為今后大規模推行精準農業積累經驗。

——實現數據標準化處理和應用。“我們正積極建設吉林省農業高光譜應用信息數據中心，力爭在全省范圍實現數據標準化處理和標準化服務。”許亮說，如此確保已有和新增等多源數據充分融合，達到格式、存儲、調用、處理的規范統一，保證數據在不同用戶、不同應用場景下的可遷移性、可推廣性，再面向社會開放。以此作為試點，未來還可推動國內打造農業數據中心和信息平臺，實現規范和傳輸協議的標準化。

——優化精準農業人才培養體系，構建合理人才梯隊。齊江濤說，科研院所和高校應以現有從事精準農業研究的人才隊伍為基礎，通過政策引導支持領軍人才發展，促進工程技術、計算機、人工智能和數學等學科交叉融合發展；吸引新生力量加入，除理論課程外，加大農業生產實踐經歷比重。在生產一線，加強對農業技術人員和農業經營主體青年從業者的培訓和指導，由點帶面帶動農業整體轉型。（□記者 孟含琪 長春報道）