中国工程院院士罗锡文

　　我们团队在广东增城启动的水稻无人农场建设，突破了数字化感知、智能化决策、精准化作业和智慧化管理四大关键技术，实现了五大功能，包括耕种管收生产环节全覆盖、机库田间转移作业全自动、自动避障异况停车保安全、作物生长过程实时全监控和智能决策精准作业全无人

　　未来，农业机械化应该从耕种管收四个环节，加大科技创新的力度，进一步补短板、攻核心、强智能，突破智能农机的关键技术，努力实现“耕牛退休、铁牛下田、农民进城、专家种地”的现代农业新图景

　　文 |《瞭望》新闻周刊记者 马晓澄

　　“智慧农业是现代农业的发展方向。无人农场是实现智慧农业的重要途径，是未来农场的发展方向。”中国工程院院士、华南农业大学教授罗锡文向《瞭望》新闻周刊记者介绍，建设无人农场有助于实现农业生产的精准化、标准化、集约化、规模化和高效化，达到增产增收和可持续发展的目的。

　　基于10多年来研发的具有自主知识产权的北斗卫星导航智能农机装备，罗锡文带领团队在广东增城启动了全球首个水稻无人农场建设，2021年无人农场种植的优质丝苗米“十九香”亩产达到662.29公斤，比当地的平均产量增加32%。此外，在湖南益阳千山红镇再生稻无人农场，2023年两季亩产达到1241.7公斤。

　　“这说明人不下田也能种地，也能种好地。”罗锡文说，他研究农机50多年，初心就是将农民从繁重的劳作中解放出来，让农业生产的所有环节都实现机械化、智能化。“如今，智慧农业的发展越来越受到重视，期待更多的先进技术与农业生产结合，让无人农场能进一步发展，助力中国农业实现可持续发展和更高水平现代化，为农业强国建设贡献力量。”

　　应用农业机械提高水稻产量

　　《瞭望》：你将直播技术引入水稻生产中，这项技术解决了哪些实际问题？

　　罗锡文：我从小就在地里干农活，沤肥、耙田、插秧、除草、车水、收获和晾晒，水稻生产的所有农活都干过，对农民“面朝黄土背朝天”的劳作体会尤深。当时我就想，什么时候不需要人插秧就好了。

　　经过不断研发创新，我们团队研制成功水稻精量穴直播技术，将原来无序的撒播改成有序的直播。从前人工插秧一人一天最多插一亩地，如今一台无人驾驶直播机一小时能播5亩地，改变了水稻的生产方式，提高了劳动生产率。我们研发的水稻直播机实现了三同步——同步开沟起垄精量穴直播、同步开沟起垄施肥精量穴直播、同步开沟起垄喷药/膜精量穴直播。最大创新是水稻直播机的排种器可以适应不同的稻种、不同的播种量。

　　从2006年起，水稻精量穴直播技术在国内26个省（区、市）的100多个基地及缅甸、老挝、泰国、苏丹、越南和柬埔寨进行了推广应用。各地推广应用结果表明，精量穴直播的杂交稻亩产可达600公斤以上，常规稻亩产500公斤以上。采用水稻精量穴直播技术比人工撒播可节种30%以上、节水20%以上，采用加装施肥装置型水稻精量穴直播技术可节肥30%以上，采用精量穴直播技术比人工撒播、人工抛秧和人工插秧的亩节本增效分别为50元、75元和125元以上。

　　《瞭望》：农业机械化的研发方向还有哪些？

　　罗锡文：1949年我国水稻单产约为每亩126公斤。70多年后，水稻单产增加了三倍左右。我们认为，水稻产量还有很大的提升空间，关键是良种、良田、良法、良态相结合。

　　未来，农业机械化应该从耕种管收四个环节，加大科技创新的力度，进一步补短板、攻核心、强智能，突破智能农机的关键技术，努力实现“耕牛退休、铁牛下田、农民进城、专家种地”的现代农业新图景。

　　我们还发现，近年来农业航空技术在作业效率、作业质量、作业适应性、作业成本以及应对突发灾害能力上，有着很强的优势。与美国等农业航空发达国家相比，中国的农业航空产业在标准体系、相关政策法规、核心技术研发、服务能力以及产业结构等方面都存在问题，要走的路还很长。

　　无人农场解决人力资源短缺难题

　　《瞭望》：无人农场的运行方式是怎样的？无人农场中有哪些技术突破？

　　罗锡文：随着中国农村劳动力“老龄化、女性化、副业化”趋势加剧，谁来种地和怎样种地已成为中国农业和世界农业面临的共同难题。

　　我们团队在广东增城启动的水稻无人农场建设，突破了数字化感知、智能化决策、精准化作业和智慧化管理四大关键技术，实现了五大功能，包括耕种管收生产环节全覆盖、机库田间转移作业全自动、自动避障异况停车保安全、作物生长过程实时全监控和智能决策精准作业全无人，取得了显著的经济、社会和生态效益。

　　无人农场的第一个关键技术——数字化感知，利用“星、机、地”技术可以精准获取所需要的各种信息，用以指导无人农场生产。“星”就是根据卫星影像分析农作物的长势和病虫草害的信息；“机”就是根据有人驾驶飞机和无人驾驶飞机获取的信息分析作物的长势和病虫草害情况；“地”就是根据地面机器搭载的多光谱/高光谱以及相关仪器获取农作物的长势和病虫草害信息。

　　无人农场的精准作业主要包括耕整、种植、田间管理、收获和干燥。第一是精准平整技术，精准平整后能达到寸水不过田的要求，就是田面高差不超过3.3厘米。第二是播种，无人驾驶水稻直播机采用三同步直播的方式将水稻种子精准播在田中，实现了同步开沟、起垄和精量直播。第三是田间管理，无人机打药已成为我国的主要植保方式；中国农业机械化科学研究院研制成功大型智能化变量喷雾机，可实现杂草自动识别和精准对靶喷施。第四是收获，无人驾驶收获机与无人驾驶运粮车组成自动收获系统，两台车并排行驶，中间横向位置误差不超过5厘米、纵向位置误差不超过10厘米，可保证将收获机中的粮准确地卸到运粮车上。第五是干燥，稻谷集中干燥系统将稻谷含水率由28%降到13.6%，每小时可干燥14吨，每吨成本15元，比人工晒稻谷子要便宜。

　　《瞭望》：进一步推广无人农场落地应用，需要从哪些方面发力？

　　罗锡文：无人农场为实现耕牛退休、铁牛下地、农民进城、专家种地的愿景，推进乡村振兴，提高农业生产效率提供了重要途径。截至2023年底，华南农业大学在国内15个省启动了30个无人农场的建设，包括水稻、小麦、玉米和花生等不同作物，水田和旱地等不同土壤，耕种管收等不同作业环节，单机和多机等不同作业模式。

　　无人农场建设是集智能农机、人工智能、物联网、大数据和现代信息技术于一体的系统工程，要实现大范围的推广应用还需要解决以下难题：

　　一是扩大农业经营规模，各类新型农业经营主体是无人农场建设的载体，要大力支持各种农业合作社、龙头企业和种粮大户扩大经营规模，只有在人们认识到“请人种地不如请计算机种地”的时候才会提高对建设无人农场的积极性。

　　二是无人农场建设的一个基本要求是田块要大，田面要平，连片种植，机耕道和灌排渠道设置合理等，这些都要通过宜机化改造来实现。

　　三是因地制宜，探索适应不同区域、不同土壤、不同作物、不同种植制度和生产模式的无人农场建设模式，要结合各地的现代农业产业园建设统筹推进。

　　四是加强无人农场建设需要的各类人才的培养，一些地方提出将职业学校作为培养无人农场建设的技术人员和管理人员的主渠道，这不失是一个好的思路，要抓紧进行探索和实践。

　　五是加快制定推进相关政策，特别是建设资金的筹措，要调动政府、企业和社会投资的积极性，适当加大智能农机的购置补贴额度。

在广州增城的华南农业大学教学科研基地内，无人驾驶高地隙宽幅喷雾机在进行喷施作业（资料照片）   受访者供图

　　把论文写在祖国大地上

　　《瞭望》：农业科研具有基础性、长期性的特点。如何调动人才积极性，把农业科研论文写在大地上？

　　罗锡文：我赶过牛、犁过田，后来成功设计出无人驾驶拖拉机；我插过秧，后来设计出无人驾驶插秧机；我打过农药，后来设计出无人驾驶喷雾机；我打过谷子，后来成功设计出无人驾驶收获机。只有下田观察和亲身感受，才知道农民需要什么，才能了解机械下田的效果。

　　农业院校要注重培养学生学农、爱农、知农、事农的情怀，让学生“以强农兴农为己任”。我每年给新生上的第一课是与共和国农机事业共同成长，以见证者和参与者的角度，给新生讲述水稻生产从人工种植到无人化生产的变化，培养学生热爱农机的情怀。

　　做科研要下农村、到基层，到实践中去才能真正了解农业、农村、农民，我们要求学生把书本里的知识与农业实践相结合、把研究成果与农业生产相结合，这样才能找到科研的灵感和方向。袁隆平先生的杂交稻就是在海南一个野生稻田里面发现的。因此，下田地和开拖拉机是我们团队每个人要掌握的技能。

　　《瞭望》：为农业农村现代化提供强有力的人才和科技支撑，你有哪些建议？

　　罗锡文：我国农业领域目前有很多很好的科研成果，但科研成果不管有多厉害，关键还要看在实际中好不好用。放在实验室里的只能叫样品，只有实现了成果转化才叫产品，我们还要考虑如何把产品变成商品，送到农民手上去。科技工作者要和农民建立联系，和农民打交道、交朋友，不断从生产中获取科研灵感，按照生产需要选择课题，才能为生产提供支撑。

　　农业农村现代化发展离不开产学研一体化发展。对科研工作者而言，农民需要什么，我们就应去研究什么。我们研究农机，就一定要为农民、为农业实实在在做点事，一定要走出实验室为生产服务，把理论研究转化为现实成果投入到生产实践中。我年轻时在农机厂工作的9年时间，曾参与10多种农机产品的试验和研制，深深感受到技术与实践的重要性。我们基于北斗导航的农业机械就是和农机企业合作生产的，在这个过程中，我们着重理论方法的设计，企业从机械制造和农业生产角度来考虑，这样的合作使得产品和项目更加精细化。

　　（陈雪莹对此文亦有贡献）■