黄河棉区有了“农民用得起的智慧农业”

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大暑时节，河北棉花进入盛铃期的关键时期。

作为重要农产品，我国棉花生产普遍面临用工繁琐、投入大、效益低的难题。要解决这个难题，一项重要措施就是推进棉花耕种管收全程机械化和水肥管控智能化。

7月24日，由中国农业科学院棉花研究所、河北省农林科学院棉花研究所、河北省农机化技术推广总站主办的“黄河流域棉花智能化机械化生产技术集成与示范”现场观摩暨全国智慧农业技术交流会在河北省南宫市召开。

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棉田水肥智能阀和远程控制器。中国农科院棉花所供图

会上展示了中国农业科学院棉花研究所棉花智慧栽培创新团队自主研发的智慧农业技术，以及棉花水肥一体化智能化控制等智慧农业技术应用。 

高科技就是智慧农业？

田间有摄像头、传感器，两台电脑互联互通，遥感卫星图像解析展示，智能农业机械无人操作，植物表型鉴定，水肥一体化，无人农场……这些看起来高科技的田间技术就等于智慧农业吗？

中国农业科学院棉花研究所棉花智慧栽培创新团队首席科学家李亚兵研究员在会上指出了当前我国棉花智能化管理存在的问题和未来发展趋势。

目前，生产上棉花智能化存在数据采集、自动控制、智能决策等数据链不完整的问题，很难实现生产全过程智能化。

另外，智能化管理所需的设备价格普遍较高，棉农难以承受；参与推广智慧农业的公司门类多，技术和服务水平参差不齐，棉农智慧管理技术缺乏。

李亚兵强调，棉花智能化管理技术在棉花生产当中某些环节可能节省用工，降低劳动强度。其在提高资源利用效率，提高质量效益方面表现突出，具有很大的应用潜力。

“智慧农业的数字驱动基础是农业关键因素的时空分布及运动、作物长势的关键数量化指标。”李亚兵介绍，基于此，他带领团队自主研发了包括作物长势和土壤环境自动监测、决策管理和水肥智能化控制等核心技术在内的智慧农业技术。

其中，作物管理决策技术基于作物长势和环境监测，结合作物生长需求以及生长模型实现管理决策；硬件设备包括自主研发的传感器、数据采集设备以及远程控制设备；软件平台包括基于物联网的智慧农业云端管理平台和手机APP。 

农民用得起的智慧农业

利用该智慧农业技术，农民可以足不出户进行作物长势监测与浇水、施肥等一系列田间管理，实现“方寸之屏可掌控万亩良田”。

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棉花智慧农业技术示范基地。中国农科院棉花所供图

同时，中棉所科研人员根据后台采集到的环境信息和作物信息，结合作物模型对作物生长状况进行分析诊断和科学决策，帮助用户进行合理的肥水管理和远程智能控制。该技术打造了从数据采集、分析决策到智能控制的闭环，有助于农业生产的高质量可持续发展。

与传统植棉管理方式相比，利用该技术可以节约用水20%，节省水肥用工成本80%以上，降低管理成本80~90元/亩，为农民提供了一种经济实惠、易于使用的智慧农业解决方案。“我们希望能提供农民用得起的智慧农业。”李亚兵说。

目前，该技术在河北、山东、新疆多地开展大面积示范应用，为棉花生产精细化、高效化、绿色化、机械化提供了有力技术支撑。其配套的智能化控制设备和云端管理系统还可用于水稻、小麦、玉米等主要农作物的种植管理过程，有利于提高农业的生产效率和质量。

该技术还可用于设施农业，在山东滨州、江西九江和河南安阳等地的温室大棚进行了示范应用。利用该智慧农业技术，可以实现果园、大棚的实时环境和作物长势监测、水肥一体化、卷帘与放风、遮阳网自动开启等，可以节省大棚用工1万-2万元/棚/年，节水30%以上。 

智能化发展推动黄河棉区恢复发展

河北省是我国棉花种植面积第二大省，其所处的黄河流域是我国重要的棉花种植区域。农业农村部农业机械化总站经作机械处处长吴传云在会上指出，近年来，黄河流域相关各省在推动棉花产业恢复性发展，为我国重要农产品稳产保供做出了贡献，有效地稳定和提升了黄河流域棉花生产能力，带动了区域植棉积极性。

2018年以来，农业农村部农业机械化总站联合院士、专家团队，在中棉所、河北山东等地农科院校广泛参与的国家棉花产业技术体系大力支持下，带领河北、山东各级农业农机推广机构，发挥农业农村部棉花机械化专家组作用，联合攻关、共同努力。

5年来，黄河流域8个县建立了17个全程机械化示范县，示范面积达到1万亩，辐射带动面积达到70万亩，亩均籽棉单产水平达到400公斤，比传统种植方式亩均增产110公斤、亩均省工7-8个，用工成本大大降低、棉花生产效益和质量连年提高，培育形成了一批全程机械化智能化植棉大户和合作社，有效地稳定和提升了黄河流域棉花生产能力，带动了区域植棉积极性。

“农机农艺融合是核心，全程机械化水肥一体化是保障。”吴传云说，未来将加快先进适用技术和科研成果在棉花生产中的应用，全过程全链条推进黄河流域棉花机械化智能化发展。