在平谷区峪口镇西营村的智慧果园里总能看到一群年轻人在“鼓捣着”一些机器设备,时而在树行间穿梭,时而又飞上天空喷洒作业,“突突突、哗啦啦、呼呼……”的响声引得过往村民驻足停留观望。这正是中国农业大学智慧农业无人系统创新团队、理学院的平谷专项博士后和研究生们在开展科研活动。
十余名年轻人用一套智能系统,将智慧果园管理得井井有条,通过融合物联网、大数据、机械作业代替人工作业、农机作业装备智能化等技术来解决劳动力短缺,生产效率低的问题,实现果园农业作业决策数智化、全程机械化、绿色生态化,创建未来果园的产品和品牌,孵化出未来果园的知识产权,成为北京农业可复制的商业化规模化产业试点。

理学院何雄奎教授带领的智慧农业无人系统创新团队,以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,分析农业机械化面临的重大挑战及迫切需要解决的问题,紧密结合农机农艺提升农业科技创新能力,以智慧农业、无人机装备系统、农药精准减量施用技术研究为核心,研发高效智能农机与植保机械,推广精准减量施药技术体系,加强作业人员技能培训,为农业生产、粮食安全和现代农业发展提供坚强保障,为乡村振兴、农业农村现代化提供坚实支撑。
团队依托国家梨产业体系平台,深入农村、扎根果园,与当地果农交流了解果农在果园管理当中的难点及痛点,研制适用当地果园的机械与技术,实践与理论相结合,将研究搬到果园中,先后研制成功了疏花疏果机械、高效树体管理机械(采摘平台、高效植保机械及修剪机械等)及无人机液体授粉技术。

为抢抓国家加快建设科技强国、发展现代农业产业体系的政策机遇,团队于2021年1月成立中国农业大学农业无人机系统研究院,建立以校企合作、学科交叉为基础的“产学研推用”融合创新机制,由理学院何雄奎教授担任院长,在平谷区西营村、吉林省延吉市、河南省宁陵县成功构建智慧果园并进行技术示范,全面推进科研技术示范与推广应用。联合平谷区政府在峪口镇西营村基于现代传感技术、物联网技术与农机装备无人作业等技术建设的未来智慧果园乡村振兴示范项目,针对大桃、佛见喜梨、和猕猴桃等当地主打特色果品打造智慧果园建设样板。研究院成立以来承担智慧农业示范项目4项,在平谷建设400余亩智慧果园,包括300亩梨园、150亩桃园,依托市级现代农业产业园建设,打造要素高度聚集、设施装备智能、三产高度融合的综合示范智慧果园,推动农民共享发展成果和科技创新红利,进一步壮大和培育农村集体组织经济,在全区形成果品产业先行试点和示范效应。

西营智慧果园构建了现代智慧果园综合管理解决方案,包括智慧果园管理平台、果园信息获取系统、水肥一体化系统、病虫害智能管理系统,以及果园自动对靶变量喷雾机、多功能作业平台、智能割草机、采摘机器人、遥感无人机、植保无人飞机等在内的智能作业装备系统等,实现农业生产全过程的信息感知、优化决策、精准控制、精细管理,解决了果园劳动力短缺、生产效率低的问题。“智慧果园管理模式的实施为该果园减少人力成本50%以上、农药用量减少30-40%、肥料用量减少了25-35%、灌溉用水量减少了60-70%、果品质量大大提高,综合经济效益提升32.5%,全村桃园实现平均亩效益2.2万元,果农人均增收8100元。”何雄奎教授介绍着智慧果园管理模式下所达到的效果。

团队目前除了何雄奎、王昌陵、曾爱军、宋坚利、刘亚佳等教师入驻平谷工作外,团队中还有4名专项博士后和8名博士、硕士研究生等科研人员常驻平谷区西营村和西樊各庄村科技小院,在田间地头开展自己的科研工作,真正做到“把双脚扎进泥土里,把论文写在祖国大地上”。

同时,为了推进我国精准施药技术的发展,何雄奎教授带领他的团队开展科技攻关,从控制农药雾滴大小防止飘失到利用先进的传感技术减少农药喷洒,从传统的人力喷洒药箱到植保无人机精准施药,在北斗系统的助力下无人精准变量喷雾系统的配置水平已然走在了世界前列,同时也使农业机械进入了一个智能化时代。“对中国来说,在三四十年前,如果想用无人机打药,这是不可能的事情;但随着中国经济的高速发展,各种各样的传感器技术以及智能化的控制,还有北斗系统建成开放,科学家将这些技术集成起来,就可以满足各种各样的机械化、智能化的打药需求。”何雄奎十分欣慰。
面向未来,智慧农业无人系统创新团队希望经过3~5年的建设与发展,将中国农业大学农业无人机系统研究院建设成为立足北京、服务全国、面向世界的一流智能农业装备科研机构,将研究院打造成为国际知名农业无人装备产业创新、应用研究和教育培训中心。何雄奎说:“我们的革命尚未成功,很多机器还达不到完全适合农民的轻简化生产需要。未来,我们将致力于让农业无人智能装备更简单、更便宜,让大家用着更舒心。”
团队将始终谨记“解民生之多艰,育天下之英才”的校训,秉承“从实践中来、到实践中去”的理念,以党的二十大精神和总书记回信精神为指引,用实际行动在乡村振兴和建设农业强国的道路上担当先锋,继续践行把科技兴农的论文写在祖国大地上。
供稿:理学院
供图:理学院
编辑:李杨
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