2025年02月26日 星期三
重庆:科创结硕果 农业焕新颜
机器人在鱼菜共生智能工厂里作业。 受访单位供图

◎本报记者 雍 黎

    蔬菜长在架子上、鱼儿养在工厂中、机器给果树喷药、监测系统预测农作物最佳收获期……重庆打造的智慧农业新场景让农业种养殖面貌焕然一新。

    日前,记者从重庆市农业科学院获悉,由该院研发的果园无人靶向施药技术等系列智慧农业成果,已在川渝地区推广应用,打造了一批智慧农业新场景,为农业精细化、信息化、智能化和绿色发展注入了新动力。

    种菜养鱼合二为一

    走进重庆市农业科学院的鱼菜共生智能工厂,只见菜苗在分光式立体栽培架上蓬勃生长,温室作业机器人穿梭其间,潮汐式育苗智能物流系统正开足马力,解垛、装杯、播种、摆盘、苗床运输等环节全部实现无人化作业。物流传输带下的养殖池中鱼苗游动,轨道式投饵机器人可根据大数据分析结果动态投食……

    “我们围绕蔬菜工厂化栽培、淡水鱼工厂化养殖,开展高效绿色生产技术、调控决策模型和智能作业装备等方面研究,打造了工厂化鱼菜共生技术体系,推动鱼菜共生场景落地。”重庆市农业科学院农业工程研究所副所长郑吉澍介绍,工厂化鱼菜共生技术体系具有自主知识产权,集成了智能控制技术、物联网技术和种养耦合技术,实现种养循环全利用、种植氮肥零添加、养殖粪污零排放、产品品质零风险的“一全三零”目标。

    在蔬菜工厂化栽培方面,重庆市农业科学院农业工程研究所设施农业工程创新团队突破高精度定位、柔性夹持和多机协同管控等关键技术,实现了“从一粒种子到一棵菜”全程少人化作业。仅需要2个人操作播种设备,每个小时可以播种2万株蔬菜苗,作业效率是人工的10倍以上。此外,蔬菜种植采用充分利用立体空间和光照能量的自动化节能栽培系统,产量最大可达80千克/平方米,较传统露地栽培增产5至10倍以上。

    “在淡水鱼工厂化养殖方面,养鱼池从露天搬进工厂,养鱼的尾水可作为蔬菜的营养肥料,使蔬菜种植完全不用添加任何化肥。”郑吉澍介绍,他们创新了循环利用系统,配备三条养鱼尾水循环路线,使得鱼粪进入排污池,经过微生物发酵,变成生物肥料,给蔬菜提供养分;净化后的水又流回鱼池养鱼,实现渔业、蔬菜种植业循环可持续发展。养鱼密度高达100千克/立方米,鱼类生长周期缩短1/2。

    目前,鱼菜共生场景已经在重庆梁平、合川、忠县等区县落地。自去年2月鱼菜共生智能工厂建成投产以来,梁平区数谷农场全年生产加州鲈鱼150吨,预计6年就可以收回成本。

    遥控机器为果树施药

    位于丘陵山区的喜洋春果园,地势坡度大、地块小而分散。过去,喷药多采用人工背负打药机进行作业,面临着劳动力不足、喷洒不均匀、效率低、浪费严重、污染高等问题。

    然而随着果园精准施药场景的落地,这些问题迎刃而解。果园基地负责人算了一笔账,以前每次打药需要雇佣12名工人连续作业4天,每亩成本至少要100元;在果园精准施药场景下,使用果园无人对靶施药机后,每次仅需2名工人作业4天,每亩成本65元,大幅节约了人工和农药用量。此外,施药效果也比过去好,红蜘蛛、炭疽病等病虫害减少了30%以上。

    “充满电、加上药,马上就可以开始干活,而且不用担心打药中毒。”在重庆市合川区钱塘镇郭堰村,重庆喜洋春生态农业发展有限公司果园基地负责人龙红全对果园无人对靶施药机赞不绝口。

    这款由重庆市农业科学院精心研发的果园无人对靶施药机,专为丘陵山地标准化果园精准施药场景而设计。无人对靶施药机融合了靶标探测、生物量估算及仿形喷雾等先进技术,可实现精准变量施药。据测算,无人对靶施药机平均药液用量为11.47升,较传统固定式连续施药机节约药量26%,同时药液覆盖率提高了20.6%。此外,折叠式喷杆和履带底盘设计使得施药机施药更加高效,而远程遥控和无人驾驶两种模式则进一步降低了药物对人体的伤害。

    重庆市农业科学院农业机械研究所智能农机装备创新团队博士董继伟介绍,通过在渝北、永川、江津等区县进行的试验示范显示,在果园精准施药场景下,果园无人对靶施药机作业效率达7.5亩/小时,年亩节本增效达400元,为果园的精准施药和环保施药提供了有力支撑。

    “数地一张图”精准预测收获期

    携带着“天眼”的遥感卫星从700多千米的高空掠过,重庆起伏丘陵上的耕地一览无余。地面上,科技人员通过接收卫星数据,经过流程化、模块化、智能化处理,仅需2天至5天的时间,一个区县的水稻、油菜、玉米的种植面积、长势情况、预计产量和年际间对比折线图便可清晰地展现在重庆市农业科学院农业科技信息研究所的“数地一张图”系统的大屏幕上。

    打造智慧农业管理场景,离不开“数地一张图”系统。该系统利用遥感卫星技术,对重庆地区的耕地进行实时监测,通过流程化、模块化、智能化处理,为政府部门和农业经营主体提供精准、有效、持续的信息服务。

    “系统每15天监测一次作物长势情况,基于作物长势和监测产量估算模型,能够提前1个月预测作物产量。”重庆市农业科学院农业科技信息研究所所长周蕊介绍,同时,系统每年可根据监测结果,自动生成2至3期监测报告。目前,系统已实现了重庆8.24万平方公里的全域范围内水稻、油菜、玉米等作物种植面积信息的智能提取和分类、分区域统计。

    针对重庆本地特色作物榨菜,由于其收获时间恰逢春节,农户常因忙于节日活动而错过最佳采收期,导致榨菜成为“空心”菜。2024年底,重庆市农业科学院农业科技信息研究所在垫江县开展了榨菜遥感监测试点任务。“数地一张图”系统会自动将监测结果提供给当地政府参考,由政府及时向农户发出采收提醒,方便农户合理安排时间,春节期间也不耽误收获。

    周蕊介绍,虽然重庆地区显著的丘陵山地特征,使得遥感数据模型构建难度较大。但经过现场验证和持续优化,“数地一张图”系统的监测准确率已提升至70%,未来有望达到85%以上。这一系统的广泛应用,为智慧农业管理场景的落地提供了坚实的支撑。

京ICP备06005116