演講題目:
無(wú)人農(nóng)場(chǎng)助你“顆粒歸倉(cāng)”
演講者:
中國(guó)工程院院士、農(nóng)業(yè)機(jī)械專(zhuān)家、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)教授 羅錫文
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無(wú)人農(nóng)場(chǎng)徹底將農(nóng)民從
繁重的勞動(dòng)中解放出來(lái)
同學(xué)們好。中國(guó)有句話,民以食為天,我們天天都要吃飯。但是很多人沒(méi)種過(guò)地,不知道這個(gè)地是怎么種出來(lái)的。過(guò)去在農(nóng)業(yè)不發(fā)達(dá)的年代里面,農(nóng)民是怎樣種地的?我們一起看看。水稻生產(chǎn)我們說(shuō)有六個(gè)環(huán)節(jié),耕整、種植、田間管理、收獲、干燥和秸稈處理。你看我們看到的第一個(gè)環(huán)節(jié),犁田。過(guò)去犁田是最重要的一個(gè)環(huán)節(jié),牛是最重要的動(dòng)力,牛是農(nóng)民的寶貝。第二幅畫(huà)面,插秧。剛才同學(xué)們講了面朝黃土背朝天就是插秧的典型寫(xiě)照。第三個(gè)環(huán)節(jié),施肥。就靠人這么一把一把地把肥料撒到地里面去。不但不均勻,而且肥料用量大,生產(chǎn)成本高。第四個(gè)環(huán)節(jié),打谷子。要鐮刀一把一把地,把谷子割下來(lái)。在這個(gè)打谷機(jī)上把它打下來(lái),然后再挑到曬場(chǎng)上去曬。還有稻草,稻草那個(gè)時(shí)候是一定要挑回家的。那時(shí)候在我們農(nóng)村里面,稻草是個(gè)寶。稻草可以鋪在床上當(dāng)床墊,還可以喂牛,當(dāng)柴燒。你看從這六張照片里面,我們可以看出,為什么我們說(shuō)農(nóng)民苦,農(nóng)民累。我們研發(fā)成功無(wú)人農(nóng)場(chǎng)技術(shù),徹底地將農(nóng)民從這樣一個(gè)繁重的勞動(dòng)力解放出來(lái)。
現(xiàn)在我們來(lái)看看,在水稻無(wú)人農(nóng)場(chǎng)里面中耕、種、管、收這幾個(gè)環(huán)節(jié)是怎么實(shí)現(xiàn)的。無(wú)人駕駛的旋耕機(jī)自動(dòng)地從機(jī)庫(kù)走到田中按照設(shè)置規(guī)劃路線,完成整個(gè)地塊的作業(yè)。這是第一個(gè)環(huán)節(jié),旋耕。播種機(jī)把水稻種子精準(zhǔn)地成行成穴地播在這個(gè)地里面,這是第二個(gè)環(huán)節(jié)。第三個(gè)環(huán)節(jié),噴霧機(jī)。讓噴霧機(jī)自己開(kāi)到地里面,將噴桿展開(kāi)進(jìn)行噴霧。它的噴霧的高度可調(diào),噴量可調(diào)。這樣達(dá)到最佳的噴霧效果。第四個(gè)環(huán)節(jié),收獲。糧倉(cāng)滿了以后,你看馬上通知運(yùn)糧車(chē)過(guò)來(lái)卸糧。把糧卸在運(yùn)糧車(chē)?yán)锩?,然后運(yùn)糧車(chē)再把稻谷卸到卡車(chē)上去,然后能夠自動(dòng)開(kāi)回來(lái)。這樣的話在整個(gè)過(guò)程里面,收獲機(jī)和運(yùn)糧車(chē)始終配合非常默契。我們這個(gè)收獲機(jī)和這臺(tái)運(yùn)糧車(chē),中間的橫向誤差不超過(guò)5公分,縱向誤差不超過(guò)10公分。這樣就保證每一次都可以把收獲機(jī)的谷子準(zhǔn)確地卸到我的運(yùn)糧車(chē)上去。我們這個(gè)技術(shù),我們叫做無(wú)人駕駛主從導(dǎo)航收獲系統(tǒng)。應(yīng)該在世界上處于世界領(lǐng)先水平。就實(shí)現(xiàn)了耕、種、管、收這四個(gè)主要環(huán)節(jié)全部無(wú)人化作業(yè)。
這是2013年8月23日我們?cè)谛陆龅囊粋€(gè)棉花播種的視頻。1000米長(zhǎng),直線誤差只有2.5厘米。對(duì)行誤差,就是這一行和這一行的誤差只有3厘米。當(dāng)時(shí)站在我旁邊新疆兵團(tuán)那個(gè)副司令員他說(shuō),羅院士我開(kāi)了15年拖拉機(jī)都開(kāi)不了你這么直。當(dāng)時(shí)我也很牛,我說(shuō)你是人開(kāi),你憑經(jīng)驗(yàn)。我是計(jì)算機(jī)開(kāi),靠衛(wèi)星信號(hào)定位。所以我比你開(kāi)得直。因?yàn)槲疫@一行開(kāi)地非常直,另一行和這一行對(duì)行非常準(zhǔn),這樣在這大田里面它就可以多播幾行。多播幾行是什么?提高了土地利用率了。我們?cè)谵r(nóng)業(yè)生產(chǎn)上講,作物的行間距均勻。這有什么好處?作物生長(zhǎng)在通風(fēng),透氣采光好的地方,病蟲(chóng)害少,作物的長(zhǎng)勢(shì)好。這樣的話就可以提高作物的產(chǎn)量。我們?cè)谛陆袀€(gè)數(shù)據(jù),采用自動(dòng)駕駛,我們可以提高2到3個(gè)百分點(diǎn)的產(chǎn)量。因?yàn)槲以谵r(nóng)機(jī)上裝了這個(gè)導(dǎo)航系統(tǒng),是吧。我可以實(shí)現(xiàn)24小時(shí)不間斷地作業(yè)。過(guò)去在晚上不能作業(yè)的,為什么?你看不見(jiàn)。你駕駛員再有經(jīng)驗(yàn),你前面沒(méi)有參照物,你怎么才走得直?現(xiàn)在我們的北斗導(dǎo)航系統(tǒng),就能做到,就走得這么直。我在新疆聽(tīng)他們說(shuō),以前沒(méi)有自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)的時(shí)候,那些開(kāi)拖拉機(jī)開(kāi)得直的老鄉(xiāng)特別吃香,工資特別高。到農(nóng)忙的時(shí)候請(qǐng)不到他。現(xiàn)在不一樣了,如果你拖拉機(jī)上面沒(méi)裝導(dǎo)航系統(tǒng),人家不會(huì)有人請(qǐng)你。因?yàn)槟汩_(kāi)得再好再快,你肯定開(kāi)不過(guò)計(jì)算機(jī)。
2
無(wú)人農(nóng)場(chǎng)是機(jī)械化、信息化
以及智能化高度融合的產(chǎn)物
同學(xué)們,無(wú)人駕駛的農(nóng)業(yè)機(jī)械還不能等同我們今天所講的無(wú)人農(nóng)場(chǎng)。無(wú)人農(nóng)場(chǎng)應(yīng)該有五個(gè)特點(diǎn)。第一,耕種管收生產(chǎn)全覆蓋。第二個(gè),機(jī)庫(kù)田間轉(zhuǎn)移作業(yè)全自動(dòng)。第三個(gè)特點(diǎn),它要能夠自動(dòng)避障,異況停車(chē)保安全。第四個(gè)特點(diǎn)是作物生產(chǎn)過(guò)程實(shí)時(shí)監(jiān)控。因?yàn)檗r(nóng)場(chǎng)里沒(méi)人,你必須及時(shí)掌握作物在不同生長(zhǎng)期的長(zhǎng)勢(shì),病蟲(chóng)草害,肥料的需要情況。我需要進(jìn)行全程監(jiān)控。通過(guò)我們的攝像頭、衛(wèi)星、無(wú)人機(jī)就可以把田間的信息全部獲取過(guò)來(lái)。我在辦公室就可以看到這個(gè)田間的長(zhǎng)勢(shì)。甚至我在出差的時(shí)候,比如說(shuō)我現(xiàn)在在北京,我可以通過(guò)手機(jī)看到我在廣州這塊地里面的作物的長(zhǎng)勢(shì)情況。第五個(gè)特點(diǎn),智能決策精準(zhǔn)作業(yè)全無(wú)人。這個(gè)地方長(zhǎng)得不太好,可能要多施點(diǎn)肥。這個(gè)地方病蟲(chóng)害嚴(yán)重,可能要多打點(diǎn)藥。這個(gè)田里好像要灌水了,我要指揮水閥、閘閥把它打開(kāi)。我記得我小時(shí)候,我們村子里面有個(gè)人叫做管水員,大概是60歲左右。這個(gè)人最牛。那時(shí)我們生產(chǎn)隊(duì)拿工分,他拿工分拿得最高。他每天干什么活呢?就扛把鋤頭到地里面到處看一看。這塊田缺水了,我給它開(kāi)個(gè)口子加水,這塊田好像水多了一點(diǎn),我開(kāi)個(gè)口子把水放掉一點(diǎn)。因?yàn)樗旧L(zhǎng)過(guò)程中有時(shí)候要灌水,有時(shí)候要排水。這個(gè)水層控制上非常嚴(yán)格。就他牛,他能夠一眼就看出來(lái)要灌多少水,排多少水?,F(xiàn)在我們就做了一種能夠測(cè)定的土壤的含水量的。你看這就是我們一個(gè)傳感器,可以測(cè)量土壤的含水量。它把這些信息通過(guò)天線發(fā)射到我辦公室里面,我就知道了。我還可以打開(kāi)這個(gè)閥自動(dòng)控制它灌水。你看那個(gè)老農(nóng),還有那個(gè)管水員,他還要扛?jìng)€(gè)鋤頭到地里面去轉(zhuǎn),我在辦公室就行了,我比他更牛。今天我們講的無(wú)人農(nóng)場(chǎng)實(shí)際上就是機(jī)械化、信息化、智能化高度融合的這個(gè)產(chǎn)物。是我們實(shí)現(xiàn)智慧農(nóng)業(yè)的一個(gè)很重要的途徑。
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為什么堅(jiān)持一定
要搞無(wú)人農(nóng)場(chǎng)?
可能有人問(wèn)我你為什么要搞無(wú)人農(nóng)場(chǎng)?現(xiàn)在社會(huì)上流行一句話叫做今天在農(nóng)村種田的都是“386199”部隊(duì)。隨著農(nóng)村的青壯年大量轉(zhuǎn)移,那么現(xiàn)在農(nóng)村的很多種田都是老人。這就是我們今天說(shuō)的“99”部隊(duì)?!?8”部隊(duì),婦女。根據(jù)2015年中國(guó)國(guó)務(wù)院發(fā)布的一個(gè)《中國(guó)平等與婦女發(fā)展》的白皮書(shū),現(xiàn)在在我們中國(guó)農(nóng)村里,婦女的勞動(dòng)力占比到70%。所以我們說(shuō),我們中國(guó)的農(nóng)民苦,中國(guó)的農(nóng)村的婦女更苦?!?1”部隊(duì)?!?1”部隊(duì)指什么,兒童。有句話說(shuō),農(nóng)村的兒子早當(dāng)家。對(duì)這句話我體會(huì)特別深刻。我從小在湖南的農(nóng)村中長(zhǎng)大。你看看我這個(gè)左手的無(wú)名指,當(dāng)時(shí)就在田里面,我大概就六七歲的時(shí)候吧,這么小,這么一點(diǎn)點(diǎn)。和我姐姐比賽割谷子,一不小心鐮刀就把我左手無(wú)名指割斷了兩個(gè)毫米,還留下了一個(gè)疤。小時(shí)候經(jīng)常一看到大人在田里面用牛。老是跟著他后面走,我說(shuō)你能不能叫我用牛啊。用牛犁田。因?yàn)橛门@缣镆笏椒浅8?,小孩子干不了這個(gè)活。他就說(shuō)你去耙田吧。站著那個(gè)鐵耙(上面),把他犁的田耙碎耙平。那天我站在犁耙上面正在耙,旁邊一個(gè)小孩子丟了一個(gè)石頭,牛受驚了,往前拼命跑把我甩在田里面。好在是往后甩,如果往前甩,就被那個(gè)鐵耙從身上劃過(guò)去了。你說(shuō)我為什么今天要搞無(wú)人農(nóng)場(chǎng),小時(shí)候在田里干活的鏡頭,到現(xiàn)在我今天還歷歷在目。我記得我大概還是六七歲的時(shí)候,我媽媽從床上把我拽起來(lái),干什么?下田插秧。天亮了回家吃過(guò)飯以后,再繼續(xù)插秧。那時(shí)我小孩子嘛,我插插插我站起來(lái)伸伸腰,我媽媽還在旁邊說(shuō),小孩子有什么腰,趕快插。幾十年已經(jīng)過(guò)去了,我還記得媽媽在田里跟我講這個(gè)話?,F(xiàn)在我們不要人插秧了,我們有了插秧機(jī),把農(nóng)民從面朝黃土背朝天這樣一個(gè)農(nóng)活中解放出來(lái)了。
有人可能還會(huì)問(wèn),現(xiàn)在有了農(nóng)業(yè)機(jī)械,你還要搞什么無(wú)人農(nóng)場(chǎng)?同學(xué)們,你們開(kāi)過(guò)拖拉機(jī)吧?我告訴你我在新疆看過(guò)一塊地,1000米長(zhǎng),60米寬。拖拉機(jī)從這頭開(kāi)到那頭,要開(kāi)22分鐘。如果你坐在那拖拉機(jī)上面,不斷地轉(zhuǎn)圈圈。你累不累?肯定累。這也就是我們?yōu)槭裁丛诮裉煲呀?jīng)大部分實(shí)現(xiàn)機(jī)械化的基礎(chǔ)上面,還要來(lái)搞無(wú)人農(nóng)場(chǎng)。就是我得進(jìn)一步提高作業(yè)質(zhì)量,進(jìn)一步把駕駛員解放出來(lái)。建設(shè)無(wú)人農(nóng)場(chǎng)是我們緩解農(nóng)村勞動(dòng)力短缺的矛盾,推進(jìn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)建設(shè)的一個(gè)重要途徑。
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無(wú)人駕駛農(nóng)機(jī)與無(wú)人
駕駛汽車(chē)有很大不同
我們是2001年開(kāi)始研究農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航的。開(kāi)始我們搞農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航的時(shí)候,有人說(shuō)現(xiàn)在不是有無(wú)人駕駛的汽車(chē)了嗎?你把它無(wú)人駕駛汽車(chē)那套東西搬到你農(nóng)機(jī)上不就行了。我說(shuō)可以參考,不能照搬。為什么?無(wú)人駕駛農(nóng)機(jī)和無(wú)人駕駛汽車(chē)有很大的不同。至少有三點(diǎn)。第一,無(wú)人駕駛的汽車(chē)行駛在規(guī)則的平整的道路上,而無(wú)人駕駛的農(nóng)業(yè)機(jī)械,它是在沒(méi)有道路的旱地和水田中作業(yè)。特別在水田里面,由于泥底層不平,所以拖拉機(jī),農(nóng)業(yè)機(jī)在田里面前后俯仰,左右傾斜很?chē)?yán)重。這就對(duì)導(dǎo)航控制要求很高。第二個(gè)不同的地方,無(wú)人駕駛的農(nóng)業(yè)機(jī)械還要配各種作業(yè)機(jī)具,要旋耕、要播種、要噴霧、要收獲。我們還要把各種各樣的自動(dòng)導(dǎo)航的拖拉機(jī)和后面的農(nóng)機(jī)具配套起來(lái)。而我們汽車(chē)只管在路上跑就行了。第三個(gè)不同,無(wú)人駕駛汽車(chē)上面可以配一些價(jià)格貴一點(diǎn)的傳感器,但我農(nóng)業(yè)機(jī)械不能買(mǎi)太貴的機(jī)器。所以這就要求你通過(guò)軟件的方法,通過(guò)信息的方法來(lái)達(dá)到這樣一個(gè)目的。農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航,是世界上的農(nóng)機(jī)領(lǐng)域的一個(gè)前沿技術(shù)。所以中國(guó)人我們一定要掌握它。
從2001年開(kāi)始,經(jīng)過(guò)6年的努力,2006年我們的第一臺(tái)無(wú)人駕駛的水稻插秧機(jī)終于下田了。它自動(dòng)轉(zhuǎn)彎,轉(zhuǎn)彎的時(shí)候把后面的插秧機(jī)具起來(lái),對(duì)好,對(duì)準(zhǔn)了再向前走。第一天下田的時(shí)候,真的很激動(dòng)。在2006年,我已經(jīng)61歲了,我看著這臺(tái)無(wú)人駕駛的插秧機(jī)走得這么好,我想起了50多年前,我和我媽媽一起在田里面插秧的那個(gè)鏡頭,我在想要是我媽媽今天也能夠看到我們今天這樣的無(wú)人駕駛的插秧機(jī),她該多高興!特別是我國(guó)北斗三號(hào)衛(wèi)星全部建成組網(wǎng)以后,我們定位精度提高了,這就更加推進(jìn)了加速了我們農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航和無(wú)人農(nóng)場(chǎng)的發(fā)展。我們這個(gè)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)這將近20年的努力,我們?cè)谵r(nóng)業(yè)機(jī)械方面突破了十大關(guān)鍵技術(shù),為今天我們的無(wú)人農(nóng)場(chǎng)提供了科技支撐。目前在農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航這個(gè)領(lǐng)域,我們與發(fā)達(dá)國(guó)家基本上處于一個(gè)并跑的階段。
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耕牛退休,鐵牛下田
農(nóng)民進(jìn)城,專(zhuān)家種地
今年我們?cè)趶V東建了一個(gè)水稻無(wú)人農(nóng)場(chǎng),今年我們還準(zhǔn)備建一個(gè)花生無(wú)人農(nóng)場(chǎng),一個(gè)油菜無(wú)人農(nóng)場(chǎng),一個(gè)小麥的無(wú)人農(nóng)場(chǎng)。雖然目前還處在一個(gè)試驗(yàn)示范階段,但是取得了很好的效果,具有很好的前景。到現(xiàn)在為止,廣東、上海、山東、貴州、湖南等省的農(nóng)業(yè)主管部門(mén)和農(nóng)業(yè)企業(yè),都找到我們頭上來(lái)了。能不能到我們省里去搞搞無(wú)人農(nóng)場(chǎng)?真可以叫做什么,人心所向,大勢(shì)所趨。我們很高興,只要誰(shuí)找我說(shuō)要做無(wú)人農(nóng)場(chǎng)我就高興。我經(jīng)常有四句話,這四句話叫做,耕牛退休,鐵牛下田,農(nóng)民進(jìn)城,專(zhuān)家種地。農(nóng)民都進(jìn)城了誰(shuí)來(lái)種地?我們?nèi)ァN覀兊臒o(wú)人農(nóng)場(chǎng)去。我們來(lái)實(shí)現(xiàn)人不下地也一樣能種好地,并且還可以種得更好!
謝謝!
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