我国农业生产正面临着土地流转费高、农业劳动力紧缺、土壤退化和污染严重，以及粮食价格下调等多所方面瓶颈的制约，导致农业生产效益出现大幅下降。10月8日，科技日报记者随同国家万人计划专家、扬州大学张瑞宏教授科研团队，来到泰州现代农业开发区，在该团队正在创建的江苏万亩智能高效农场示范区看到，这里通过应用现代先进农机装备、北斗导航稻秸秆还田双轴深耕技术性、物联网监控监测等新装备技术，以及开展了机械旱条播水稻适宜播量、水稻优质高产氮高效品种筛选试验、穗肥对水稻品质和产量形成的影响、水稻高产优质高效栽培生态生理及优质清洁生产等关键工艺技术研究，实现了农业生产全程智能化种植，达到减排减人减耗，保障农业生产高产高效。该示范区计划3年内水稻亩产突破800公斤，小麦突破550公斤。

张瑞宏告诉记者，智能农机没有高产栽培农艺支撑，是不能提高经济效益的，更是很难走下去。其次，高产栽培农艺没有智能农机支撑，就不能大量复制和移植，同样也很难走下去，只有让农机和农艺全面融合，方能大幅提高农业种植效益。

以江苏的稻麦二熟制为例，农艺专家的辐射方水稻亩产800公斤、小麦亩产550公斤，而普通面上种植水稻亩产550公斤、小麦亩产400公斤，这中间稻麦二熟有亩产400公斤的提升空间。如果让农艺专家的辐射方可通过智能农机做到可复制、可移植，则在不增加种植成本的条件下，每亩还可增加近1000元的收益。

“现在中国的中小型农场的种植决策权，不在专家手里，而是在农村的能人手里，他们对中国的农业新技术了解不够不深。目前，我国先进农艺、先进智能化农业装备的应用均为碎片化、零散化状态。尤其是随着中国老龄化的加速，农村劳动力越来越少，未来农业生产规模化、智能化种植，是必由之路。今年，我们牵头创建江苏万亩智能高效农场的目标，就是要让农机和农艺全面融合，将农场建设成既智能又高产高效的种植单元，在不增加或降低农业种植成本的前提下得到高产，从而大幅提高农业种植效益。”张瑞宏说。

如何向农机智能化要“减人”，向农机的多重复式作业要“节本”，向精准农机作业要“减排”，向先进栽培技术要“高产”，向成套农机农艺融合种植模式要“高效”，并通过智能化把先进农机农艺模块化、标准化、体系化，再进行无限复制？今年5月，张瑞宏科研团队在泰州农业开发区管委会支持下，流转了500亩土地进行试验性种植，重点集成创新10项新技术、新工艺，将现有的碎片化、零散化智能农机联成一串，完整从种到收的农机农艺融合的农业种植产业链。

张瑞宏团队研发的“双轴匀混深耕施肥宽带控深精播开沟复式作业机”能实现“施基肥、双轴深耕土草匀混灭茬、镇压、贴地播种、施种肥、覆土、镇压、开沟、化除”九道工序一次性完成，而之前的种植工艺需要5到6道工序才能完成，这项工艺在长江中下游地区能免除插秧之苦，这一项工艺就能每亩节省成本200元。

张瑞宏介绍，这项装备技术除了复式作业省工节本，还能解决四个问题：采用双轴分层切削旋耕双轴二次土草混合，解决旋耕机不能深耕匀混造成土少秸秆多秸秆成堆的草害问题；采用贴地播种解决宽带精确控深播种问题，利于培育壮苗；采用种肥技术解决全耕层的基肥利用率太低问题，这可节省基肥施用量40到50%；采用二次重镇压，解决秸秆全量还田的草土架空造成死苗浆苗问题。

团队还发明了“自平衡双轴匀混水耕起浆平整复式作业机”能实现水耕、施肥、起浆、平整四道一次完成，由原耕作工艺的犁耕、碎土、施肥、打浆平整四次作业并为一次，节省三道工序，节省水田耕作成本50%以上。机具采用双轴分层切削原理达到超深旋耕的目的，取得旋耕深度≥22cm的技术突破。同时，采用将土草搅拌二次的原理达到秸秆与土壤的均匀混合，使秸秆十分均匀地分布于耕作层之中，避免秸秆成堆阻碍作物根系发育，实质性地做到全量秸秆的无害化还田。机具配备智能化水平控制系统，使水田平整度大大提高。

“我们同步开发的北斗导航大数据对行施肥施药机”，与原传统满撒肥药相比可节省肥料15%，节省农药20%。该机具采用北斗农业云平台系统，将北斗农机自动设备信息进行大数据收集与管理，通过北斗卫星系统和LBS基站，实现农机定位、作业轨迹、历史轨迹记录，同时进行播种栽秧定位，取得每粒种子、每颗秧苗的精确地理位置大数据，根据上述大数据指挥施肥喷雾机械对靶作业、对行作业，解决目前减肥减药和农耕耗费资源过大的难题。”张瑞宏说。

记者在示范核心区看到的新开发出的田间智能监测系统，通过布在田间的高清摄像头，能够实时监测作物生长的长势、叶片数、叶色、病斑、害虫虫口密度、土壤含水量等信息，形成数据信号传输到监控中心。眼下，正在开发农艺专家决策软件。

今年，团队建在泰州现代农业开发区的500亩水稻优质智能高产高效示范田，尽管播种比往年晚了10多天，由于全程多学科技术融合，通过智能化监测系统，实时把控苗情（肥情）、虫情、病情，做到精准管理，目前，水稻穗粒饱满，有望亩产平均突破700公斤。

记者了解到，扬州大学在农机农艺紧密结合方面基础实力雄厚，在数字农业装备创新开发与示范应用上积累了丰富经验。自主创新的智能控制立体多层育秧装备、北斗导航直线智能驾驶侧深施肥钵苗摆栽作业、智能化控水管理、北斗导航智能化驾驶计亩计产收获、太阳能生物质能联合供热谷物干燥作业等新机具、新技术，今后都将会在万亩试验农场得到应用。

用张瑞宏的话来说，“我国信息化、智能化程度低，精准农业发展还处于起步阶段。因此，我们力争通过3年努力，打造国内领先的数字化种植智慧农业示范区，在数字农业系统解决方案、农场信息化管理系统、农机智能化装备改造升级、数字农业技术应用、数字农业社会化服务等方面，形成完整的技术、产品及服务体系，还要建设数字农业工程社会化服务队伍，向其它农业作业区提供一站式精准农业服务，集成组装全国最先进的农机农艺新技术，创新中国农业高产高效的种植新模式。”

  （科技日报10月8日电)