植物表型采集平台：给农作物拍“CT”

　　【一线讲述】

　　编者按

　　春回大年夜地，稼穑正忙。科技立异，正在助力各地农业临盆解锁“新暗码”，不仅为农平易近带来了实其实在的收益，也为村庄振兴注入了新活力。

　　在河南夏邑县杨吕庙村优质小麦栽种基地，无人机在履行植保功课。新华社发

　　本年的中心一号文件强调，以科技立异引领先辈临盆要素集聚，随机应变成长农业新质临盆力。农业新质临盆力能给春耕带来什么新变更？请听听这几位农业科技工作者的分享。

　　四川达州市二东村的“数字育苗工厂”内，农技员应用智能浇灌体系进行辣椒苗喷淋功课。新华社发

　　在山东郯城县一处蔬菜栽种基地，农平易近查看滴灌设备精准“补水”情况。新华社发

　　浙江德清县东衡村先丰农业智能育秧工厂内，工人在不雅察早稻秧苗长势。新华社发

　　讲述人：中国农业科学院国度南繁研究院作物表型组学研究团队首席专家 金秀良

　（项目团队：光亮日报记者 张胜、杨舒、陈海波、王建宏、张锐、任爽、陆健 光亮日报通信员刘欣然、芦猛、袁伟江）

　　眼下，正值南繁季。在我们研究院的一块实验田里，一台5.7米高、21米宽的“龙门吊”正在田中功课，按照科研人员输入的指令，有序扫描田间的作物。

　　为什么要给作物照“CT”？对于农业育种来说，不雅察、懂得作物发展情况是最基本的工作。植物那些可以被不雅察或剖断的特点，例如高矮、茎秆粗细、节间长短、产量高低等，也就是我们所说的表型，对于育种至关重要。为了知足现代育种需求，表型采集必须高效、精准。换句话说，我们控制的表型越丰富靠得住，就越可以或许经由过程筛选找出所需的育种材料。

　　我们实验田里这个像龙门吊一样的“大年夜块头”，学名叫轨道式高通量植物表型采集平台，是我们自立研发的，其核心是一台表型采集设备。这一设备集成了多光谱等6种高精度的图像采集传感器，扫描时就像6双“眼睛”，及时采集植物的表型数据。

　　以前，传统育种重要靠人工，从株苗开端，在田间不雅察、记录成千上万个植株的每一个特点，这一过程效力低，也难以持续不雅测动态数据。如今，沿着布设的轨道，这个“大年夜块头”可以达到田间任何一个点位，约30秒就可以完成一个种质材料的采集。采集到的数据，在数据分析中间，经由科研人员查阅、分析和处理，基于表型数据开辟算法和模型，来指导育种工作。

　　不但如许，我们实验田还有一架回旋着的无人机，它不时变换地位，拍摄作物影像。无人机警活、覆盖范围广，“龙门吊”采集信息精细、针对性强，再加上卫星遥感不雅测数据，我们可以或许全周期、全天候监测作物的发展情况。借助高通量、智能化设备，我们的表型采集效力是人工办法的4至5倍，不仅有效降低了选育成本，还大年夜幅缩短了育种周期，进步了育种的精确性。

　　光高效精准采集作物的表型还不敷，我们还和其他团队合作，摸索精准猜测作物后代表型的办法。例如，在玉米育种上，我们先经由过程操作“龙门吊”等智能设备持续监测玉米的发展过程，获取大年夜量表型数据，再集合人工智能和大年夜数据等技巧，欲望找到估算玉米将来发展的动态表型性状和产量的办法。一旦这种办法摸索成熟，寻找幻想玉米遗传材料的工作量将大年夜幅削减，育种效力天然能进一步晋升。

　　“稻脸辨认”：寻找稻田的“数字暗码”

　　讲述人：武汉大年夜学水利水电学院传授 史良胜

　　草木蔓发，江汉平原的稻田里，农户们正穿梭其间，翻耕地盘、检修耕具。待到4月，农户们播下早稻的同时，只需轻松举起手机，对准稻田按下快门，屏幕上便会即刻弹出精准的稼穑建议——播种记录、施肥种类、浇灌机会等关键信息一目了然。

　　这片稻田的“数字暗码”，藏在每一株水稻的“面庞”中。经由过程手机拍摄的“稻脸”照片，体系可主动分析出身育期、冠层构造、氮素含量等11项关键指标，而这些数据以前须要依附专业设备才能获取。这就是我们团队研发的农业人工智能体系——“水稻智脑”，简单说，就是“稻脸辨认”。

　　我出身在农村，父亲是棉农。他虽不识字，却总能让家里的棉花产量在村里名列前茅。小时刻，我就在心里揣摩，父亲的窍门是什么。2016年在广西崇左进行糖料蔗实验时，目睹学生与农平易近的双重辛苦，我们决心用科技破解农业困局。如今，“水稻智脑”已惠及数万农户。

　　 “水稻智脑”的背后有三位“师长教师”：老农代代相传的栽种经验、农业科学家的常识模型、各地农田的及时数据。田间矗立的“稻田守望者”地基不雅测站与卫星协同运作，持续采集情况参数与作物长势，构建起覆盖水稻全生命周期的视觉模型与发展模型。体系据此生成水肥药精准治理筹划，让传统“看天吃饭”的栽种方法迈入标准化、科学化和智能化的新阶段。

　　站在稻田里，似波浪翻腾般的稻浪声此起彼伏。以前只有经验丰富的老农才能听懂大年夜地的喃喃低语。如今，科技能让大年夜地“开口措辞”——手机、基站和卫星监测稻田长势变更，人工智能模型预判灾害、估计产量。在湖北省农业农村厅支撑下，165个地基不雅测站即将在江汉平原构成一张收集，它们像忠诚的卫士，守护着每一株稻穗的发展。

　　我们正将成果慢慢拓展——从“稻田守望者”到水旱灾害大年夜模型，从手机软件到加强实际眼镜……当稻浪与数据共舞，我们等待着，用聪明浇灌的稻田迎来的下一个丰产。

　　免耕播种机：种地实现“一遍过”

　　讲述人：吉林省农机家当联盟理事长 杨铁成

　　 气象转暖，东北平原的春耕即将开端。我们团队正铆足劲，不仅忙着新型农机设备的研发，更在为指导农平易近科学耕田作预备。

　　多年来，我和团队一向致力于免耕播种机的研发，推动保护性垦植在黑地盘上大年夜面积推广应用。其余不图，只为经由过程科技赋能，推动农业临盆的现代化，既保护耕地，又促进农业增产、农平易近增收。

　　黑地盘是“耕地中的大年夜熊猫”。因为传统的垦植方法须要多次翻耕地盘，黑地盘变薄、变瘦、变硬，泥土肥力逐渐降低，影响农业的稳产增产。为破解这个难题，我们开端了免耕播种机的国产化摸索与研制。

　　与传统垦植方法比拟，免耕播种机只需一次功课即可完成播种和施肥，避免翻地、起垄等环节对泥土构造的破坏，保持泥土的密实度，不仅可以有效保护黑地盘，还大年夜大年夜削减了农平易近的劳动强度和栽种成本。根据我们的测算，应用免耕播种机栽种玉米，每公顷地盘可认为农平易近节俭1000元阁下的成本。

　　在研发过程中，我们赓续引入先辈的智能化技巧。经由过程计算机模仿和智能控制体系，免耕播种机可以或许根据泥土的实际情况，主动调剂播种参数，确保种子在最合适的情况中生根抽芽。免耕播种机还配备了智能控制体系，可以或许及时监测泥土状况并供给栽种建议。根据泥土墒情，免耕播种机主动提示最佳的播种深度和压力，相当于为农平易近配备了“栽种助手”，赞助他们科学耕田。

　　免耕播种机实现了种地的“一遍过”，可一开端农平易近同伙并不看好这种“懒汉耕田式”的办法。若何让农平易近打心眼里接收免耕播种机？我们在各地选择示范点，邀请农平易近现场不雅摩。到了收成的季候，让粮食产量比试比试，“现身说法”。熟悉到其独特优势后，应用免耕播种的农平易近同伙越来越多。为了便利农平易近应用，我们不仅在耕种进步行集中培训，还在栽种过程中供给全程指导。

　　近年来，跟着地盘范围化经营程度越来越高，农平易近对大年夜型农机的需求逐年增长。我们赓续对免耕播种机进行迭代，陆续研发出12行以上的大年夜型播种机。此外，还研发出多款可以根据不合地形和泥土前提进行耕种的单项产品，知足玉米、大年夜豆、高粱、葵花等不合作物的垦植需求。我们还与高校和科研院所合作，合营攻关农机设备的关键技巧。近期，我们正在与吉林大年夜学合营摸索工程塑料耐磨性和稳定性的问题，赓续晋升农机的现代化程度。

　　今朝，我们正在研发8款新产品，筹划在3年内陆续推向市场。将来，我们将持续加大年夜研发投入，推动国产农机设备的立异成长，让农平易近同伙挑上致富“金扁担”。

　　一颗颗看似平常的种子，却富含着不平常的科技力量。我们会在聪明育种“新赛道”上尽心尽力，只为捧出更多好种子，让中国饭碗里装满中国粮。

　　植保无人机：田间治理有了“全能选手”

　　讲述人：浙江省绍兴市上虞区农业机械化技巧推广中间负责人 冯科达

　　 “嗡——”，旋翼飞速迁移转变，一架满载肥料的植保无人机在稻田腾空而起，沿着预设航路穿梭于稻田上空，将肥料平均喷洒……这几年，植保无人机成为很多农户田间治理的“新耕具”。

　　眼下正值春耕备耕时节，各类“农业航路”十分劳碌。这些集病虫害防治、施肥、播种、授粉、巡田巡园于一体的“全能选手”在田间大年夜展身手，不仅进步了病虫害防治、施肥等的喷洒效力，还可以实现“人药分别”——功课人员只需在功课前添加一次药水，喷洒时代无需再接触农药，避免中毒风险。如许的“表示”引得乡亲们鼓掌称赞，都夸功课质量高，不漏喷、不重喷。

　　为啥农用无人机越来越受咱农平易近同伙青睐？我给大年夜家算一笔账：农用无人机在连片田块的功课效力可达100亩/小时，即使在通俗分散地块也有40至50亩/小时的功课量。较之前传统植保10余亩/天或者担架式喷雾机40至50亩/天而言，功课效力大年夜大年夜进步，人工成本大年夜大年夜降低。

　　近年来，在相干政策加持下，无人机在广袤农田“开疆拓土”，日益劳碌。例如，2018年国度农机购买补贴政策将农用无人机列入购机补贴目次，农用无人机凭借其高效力、低成本等长处，在农业范畴应用程度越来越高。今朝，我们上虞区农用无人机重要应用于水稻、小麦的病虫害防治和施肥范畴，功课覆盖率达50%以上。再如，自2019年起实施农用无人机飞防植保办事嘉奖政策，上虞区农用无人机近两年增量在40台以上，飞防补贴面积更是明显晋升，2024年较2019年履行时增长17倍以上。

　　如今，既玩得转飞翔器又懂农业的复合型飞手成了喷鼻饽饽。接下来，我们会做好低空技巧的推广工作，加强对农用无人机飞手的培训，让农用无人机在广阔田间自由飞翔。

Tags： “智慧”春耕，有啥不一样