圖為無人農場智慧生產示意圖。
長三角智慧農業研究院供圖
春耕時節，記者來到江蘇省昆山市陸家鎮的一處連片麥田。放眼望去，看不到忙碌的農民，只見一架無人機在麥田上空盤旋。
“這里是無人農場，大田面積有3840畝，主要種植水稻和小麥。從去年開始，我們運用大數據、人工智能、自組通信網絡等技術，使用多旋翼無人機、無人駕駛拖拉機、收割機、智能灌溉閘門等一系列智能裝備，構建了這樣一個少人化管理、無人化作業的智慧農業生產場景。”工程師耿博健告訴記者，他來自中國農業科學院長三角智慧農業研究院，專注于無人農場的研發與日常運維。
近年來，昆山市農業農村局聚焦智能農機和智慧農業，加大科技興農力度，著力打造智慧場景，推進農業數字化建設，讓會種田變“慧”種田。2021年，蘇州市與中國農科院簽約共建中國農科院華東農業科技中心，無人農場正是其中的一個項目。
循著田間小路，來到一處寫著“智慧田園指揮決策中心”的白色房子，這便是無人農場的“智慧大腦”。走進去，一名年輕人正盯著一塊大屏，屏幕中可以看到成片的麥田不斷從畫面中掠過，兩側數據在不斷變化。原來，這名年輕人正在操控無人機執行日常巡田任務。
這個“智慧大腦”包括了農情監測、農機管理、農資管理、無人機管控、農事管理、智慧灌溉、設備預警、分析決策等模塊。
從大屏上的實時數據來看，無人機并非勻速飛行，而是在某個地塊明顯放慢了速度。無人機放慢速度在做什么？見記者疑惑，耿博健帶頭走出大廳，“走，帶你去田里看看。”
漫步在機耕路上，周邊的麥苗隨風擺動。“以前巡田，需要好幾個人騎著電動車到一個個田塊去看，每人負責幾百畝地，巡查下來至少一個半小時。現在，無人機巡田半個小時就足夠了，作物長勢的數據還能一并采集到位。”耿博健說。無人機艙就設在指揮大廳的屋頂上，工作人員只需在指揮大廳中操作界面，就能規劃無人機的路線并下發巡田任務。
經過一個平臺，只見數臺設備正在運行。“這是農情小站，我們采集數據全靠這些‘眼睛’。”耿博健介紹，農情小站里的小型氣象觀測站，可以實時采集溫度、濕度、風力、雨量等氣象數據。除此之外，還有蟲情測報儀和孢子捕捉儀等設備。
抬眼遠望，隱約可以看到每塊田里都立著一個小型設備。“那是土壤墑情監測儀，主要用來記錄土壤的溫度、濕度還有實時水位。無人農場采用智能灌溉系統，一旦檢測到土壤濕度較低，就會自動開閘灌水。”耿博健說。
走了好一會兒，終于來到了剛才無人機緩慢飛行的地塊。農場管理人員沈俊杰正在田里查看。“這塊地麥苗長勢偏緩，此次施肥就要比別的地塊多追一點兒，只需無人機飛慢一些、增加駐留時間即可實現。”沈俊杰介紹。
沈俊杰是江蘇省農墾農業發展股份有限公司的工作人員，他與另外3名同事負責這片將近4000畝無人農場的農事，平時的工作就是通過監測設備以及無人機來采集田間數據。數據傳回后，指揮中心會根據作物模型分析計算作物的長勢情況，并結合數據庫給出建議，指導科學種田。
“通過手機應用程序，我們就能收到指揮中心發送的提示，還能遠程給無人農機下達作業任務。”沈俊杰打開手機向記者展示。“去年我們兩臺無人農機同時作業，收割機在這片田里收割，另外一邊的拖拉機在剛收割完的田里進行耕整地作業，為后續的播種做準備。”沈俊杰回憶道。
沈俊杰所說的無人農機正停在庫房里，個個都是大塊頭，有耕播機、插秧機、植保機、收割機等，都安裝了北斗導航系統。管理人員只需設定好路線和任務，遠程“點火”，這些農機就能自己去田里工作了。
“這些機器出廠的時候可不是無人農機，都是我們的技術團隊改裝的。如今已經個個身懷‘絕技’。”耿博健介紹。眼前的收割機除了常規的無人駕駛功能，還加裝了能夠監測谷物破碎率、含雜率、損失率的設備，可以及時調整作業參數，提升作物收獲質量。
無人農場的建設管理，離不開一支支研發團隊的保障支持。農場不遠處，就是中國農業科學院華東農業科技中心，如今入駐了主要作物智能農機裝備與技術創新團隊、智慧農業創新團隊、農產品初加工智能裝備創新團隊、農田灌排科技創新團隊等6個科研團隊。
在智能農機裝備研發辦公室里，主要作物智能農機裝備與技術創新團隊的成員們正在研究農機自主避障技術，團隊成員之一的劉崗微主要負責無人拖拉機的研發。
“目前拖拉機輔助駕駛系統僅可實現直線無人作業。以耕地為例，雖然可以自動沿直線行駛，但無法自動掉頭，必須由拖拉機手及時接管方向盤掉頭，才能繼續進行直線導航作業。”劉崗微的工作就是讓拖拉機實現自主掉頭作業。為此，他對一些部件和控制系統做了改進，還嘗試將人工駕駛模式、輔助駕駛模式、無人駕駛模式集合成一鍵切換，方便農戶操作。
“無人農機目前已實現靜態障礙物避障，接下來將著眼于降低改裝成本與較好實現動態障礙物避障的技術攻關。”劉崗微告訴記者，如果田間有其他農具，無人農機會繞行并發出提示；田塊周邊還設置了電子圍欄，如果無人農機作業時出圈，會立刻自動停機。
“我們還研發了運糧車，跟收割機聯網后通過協同作業模型自動控制運糧車啟動、前進、卸糧等作業，大大提高無人農機間協同作業的效率。”劉崗微如數家珍。
在這里，無人裝備已經覆蓋稻麥生產耕、種、管、收的全程作業。耕播機可一并完成施肥、耕地、播種作業；收割機在收割的同時監測谷物收獲質量，并將相關數據上傳至數據平臺，還能將稻草切碎還田或交由打包機打捆進行有機處理；收獲的稻麥由無人車運到農場的烘干中心實現自動烘干入庫……
“再過倆月，冬小麥就該收獲了，農機齊上陣，熱火朝天。”耿博健笑著對記者說。
