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初秋時節(jié)，石家莊市藁城區(qū)賈市莊鎮(zhèn)的大豆玉米帶狀復合種植試驗田里，玉米“挺直”了腰桿兒，大豆“搖曳”著身姿，排列整齊，長勢正旺。
“今年我們的試驗田里用上了‘智能數(shù)控大豆玉米一體化播種機’，這款農機采用北斗導航以及地輪測試的融合技術，基于神經網絡的參數(shù)自學習技術控制株距，解決了傳統(tǒng)機械播種機在高速播種時地輪打滑等造成株距不準問題，實現(xiàn)‘4+2’‘4+6’和‘4+4’播種模式，各行株距可單獨調整，提高了播種精度和作業(yè)效率。”省農科院糧油作物研究所副所長閆龍介紹并展示新裝備的功能。
智能數(shù)控大豆玉米一體化播種機通過傳統(tǒng)機械的智能化升級，很好地解決了大豆、玉米復合種植不同模式的播種問題，并為兩種農作物在植保、管理等后續(xù)機械化作業(yè)打下良好的基礎。
河北省是農業(yè)大省，穩(wěn)步提高農業(yè)綜合生產能力，不斷推進農業(yè)現(xiàn)代化，全面提升農業(yè)質量效益和競爭力是實現(xiàn)農業(yè)強省建設目標的必經之路。
近年來，省農科院聚焦科技創(chuàng)新引領，不斷在農業(yè)信息化、智能化上下功夫，全面提升數(shù)字科技在農業(yè)生產中的運用水平，為全國農業(yè)科技現(xiàn)代化先行縣提供技術支撐，帶領廣大農戶走上增收“智”富路。
研發(fā)數(shù)字化育種
賦能農業(yè)“芯片”
在我國，良種對糧食增產貢獻率達到45%，種業(yè)科技創(chuàng)新是種業(yè)發(fā)展的關鍵，而數(shù)字化是種業(yè)科技創(chuàng)新的趨勢。
近年來，省農科院農業(yè)信息與經濟研究所（以下簡稱“農信所”）致力于農業(yè)大數(shù)據(jù)應用方向研究，開發(fā)適用于農業(yè)各領域的應用系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫。其中，小麥數(shù)字化育種系統(tǒng)賦予了小麥“數(shù)字芯”。
小麥育種是一項非常復雜的研究工作，既要考慮親本性狀的遺傳遞力，又要準確觀察、記載后代材料在多年、多地、多性狀的表現(xiàn)，育種工作者需要有多年的經驗積累。
為解決育種工作受時間、地點、人力限制等問題，農信所與糧油作物研究所合作，經過五年努力，自主開發(fā)出小麥數(shù)字化育種系統(tǒng)。
“這套系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)采集存儲與管理、組合配置、材料管理、性狀圖像管理、育種決策、材料追溯、種質資源管理等功能。”農信所農業(yè)大數(shù)據(jù)應用研究室主任侯亮介紹，小麥數(shù)字化育種系統(tǒng)圍繞新品種培育的過程，以性狀數(shù)據(jù)采集和處理分析為核心，以育種過程管理為基礎，實現(xiàn)對育種的信息化管理和數(shù)據(jù)的科學化分析，全面提升育種的管理水平和數(shù)據(jù)處理能力。
目前，小麥數(shù)字化育種系統(tǒng)已應用在省農科院2022—2023年度的小麥田間種植、調查、記錄、追蹤、決選等研究中。
“以100畝、1.7萬份材料的育種試驗規(guī)模為例，運用育種系統(tǒng)后，每個小麥生長期可以節(jié)省人工500人/工日，節(jié)約人工費用4萬元，實現(xiàn)了從親本選配到品種選育的綜合管理和小麥育種流程的數(shù)字化、育種數(shù)據(jù)的標準化。”侯亮說。
推廣數(shù)字化農機
拓寬農耕新視角
運用5G、北斗、人工智能，無人播種機能夠按照預設的作業(yè)路線行駛，實現(xiàn)精準播種；大型小麥收割機一機多用，同步實現(xiàn)產量測算、數(shù)據(jù)傳輸、衛(wèi)星定位；秸稈收儲機走過之處，秸稈整裝打包輸出……在省農科院專家們的不斷探索與嘗試下，越來越多的智慧農機被應用在試驗田、推廣到農戶家。
除了農機裝備向高端化、智能化轉變，高質量農機運行和管理數(shù)字化也是農業(yè)數(shù)字化發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。
“針對蔬菜農機數(shù)字化管理，我們研發(fā)了蔬菜農機數(shù)據(jù)庫，建立蔬菜農機共享系統(tǒng)，實現(xiàn)用戶數(shù)據(jù)管理、作物數(shù)據(jù)管理、農機調度管理等功能；運用GIS和GNSS技術，收集可用農機的基本信息并建立數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)蔬菜農機信息的共享和實時調用。”省農科院農信所副所長范鳳翠介紹。
蔬菜農機共享系統(tǒng)緩解了農機供需信息不對稱，農機調用響應慢、長距離往返、作業(yè)能力與需求不匹配的問題。
“下一步，我們還將進一步完善智能農機管理系統(tǒng)，推進農機數(shù)據(jù)應用，構建面向農業(yè)領域的物聯(lián)網應用平臺，掌握我省農機的產供銷和農機作業(yè)的詳細情況；同時，為農戶提供農機安全監(jiān)控、農機作業(yè)調度、農機公共服務等管理服務。”范鳳翠說。
建立數(shù)字化農場
構建生產新模式
“傳統(tǒng)農場的數(shù)字化轉型可以有效提高生產效率、降低成本、提高產品質量，為農業(yè)產業(yè)帶來更多的發(fā)展機遇。”看著面前的糧食產業(yè)智慧農場，省農科院糧油所栽培研究室主任賈秀領十分欣喜。
寧晉縣是全國農業(yè)科技現(xiàn)代化先行縣。省農科院作為技術支撐單位，自2021年開始謀劃建立智慧農場。如今，1500畝的糧食產業(yè)智慧農場初具規(guī)模。目前，農場實現(xiàn)了全天候、全時段、全方位的作物長勢監(jiān)測、土壤墑情和氣象數(shù)字化監(jiān)測。
為推進智慧農場的建設，目前省農科院與省數(shù)字農業(yè)產業(yè)技術研究院組成了專家團隊，按照“信息化感知、智能化決策、無人化管理”的思路進行核心技術攻關，把多光譜監(jiān)測的多源數(shù)據(jù)進行在線實時融合，研發(fā)智能算法，建立小麥水肥管理AI模型，由人工智能自主生成灌溉施肥方案。全生育期自主灌溉施肥與智能化無人機結合，真正實現(xiàn)小麥耕種管收全程無人化管理。
近年來，省農科院以突破智慧農業(yè)應用中的瓶頸為核心，以推動智能農機裝備、大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網、人工智能在農業(yè)領域融合應用為著力點，圍繞產業(yè)鏈條的生產智能化、管理數(shù)據(jù)化、經營網絡化和服務在線化，培育形成智慧農業(yè)產業(yè)體系，全面提升農業(yè)智慧化水平。
打造“數(shù)字庫”智囊團
融入管理新體驗
近年來，省農科院農信所與中國農業(yè)科學院農業(yè)信息研究所合作，開展河北省“農信采”數(shù)據(jù)采集與技術應用研究，對省內“田頭市場”“批發(fā)市場”“攤點零售”3種類型市場，包括糧、棉、油、糖、肉、蛋、奶、菜、果、水產品、副食在內的100多種農產品進行信息采集。2019年至2022年共采集數(shù)據(jù)30多萬條。
“注重產業(yè)調研和數(shù)據(jù)統(tǒng)計挖掘利用，開展產業(yè)診斷，做好產業(yè)預測預警分析，為相關部門和經營主體提供高質量決策參考和服務建議，是我們長期以來的努力方向。”農信所農業(yè)農村發(fā)展研究室副主任張新仕說。
為此，農信所建成了市場供需預測系統(tǒng)，并創(chuàng)新性探索“三報+預警”模式，即發(fā)布價格波動周報、市場供需月報、行業(yè)分析年報和產業(yè)預警信息。
張新仕介紹，市場供需預測系統(tǒng)會定期向企業(yè)推送關注度高的產業(yè)形勢、區(qū)域市場變化、投資風險評估等產業(yè)信息動態(tài)，建立長期信息互通和服務長效機制；通過對接省內合作社、收購商，研究室也及時掌握全省糧源分布、品質反饋、國內國際市場動態(tài)等信息，為政府管理部門提供高質量信息決策咨詢提供了數(shù)據(jù)支撐。
目前，農信所與邢臺柏鄉(xiāng)縣金谷源優(yōu)質小麥專業(yè)合作社、河北莊潤食品有限公司等多家小麥產業(yè)經營主體建立長期合作關系，產業(yè)動態(tài)信息已成為企業(yè)開展農業(yè)生產、篩選技術類型的重要參考依據(jù)，得到企業(yè)的認可和好評。
開發(fā)數(shù)字化平臺
拓寬助農新途徑
農業(yè)科技信息傳播是將農業(yè)科技成果轉化為實際生產力最主要的橋梁和紐帶。
針對農業(yè)“田間學校”“網上學校”等科技服務新需求，省農科院開發(fā)了基于智能手機等移動終端的河北省農林科學院科技服務平臺——“燕趙農科”App，并建立“燕趙農科”微信公眾號，打造農業(yè)技術傳播“云”平臺，實現(xiàn)了科技成果、科技服務、示范基地等信息在新媒體上發(fā)布和查詢。
通過線上線下相結合，構建全方位、多層次、多渠道的科技服務，提升農業(yè)科技傳播時效性，提升了科技服務的精準化、智能化、網絡化水平，進一步提高農業(yè)科技信息化服務水平。
目前，“燕趙農科”App已發(fā)布成果、技術、服務等信息3000多條。
“數(shù)字化”讓農業(yè)這個傳統(tǒng)行業(yè)插上了“智慧”的翅膀，省農科院不斷探索“農機+農藝+信息”融合，研發(fā)智能農機裝備，研究信息農業(yè)與精確農業(yè)技術，開發(fā)農情監(jiān)測與農業(yè)大數(shù)據(jù)管理信息產品，助力全省農業(yè)實現(xiàn)了從“面朝黃土背朝天”到“面朝屏幕背靠數(shù)據(jù)”的生產力大發(fā)展。
