隨著科技的不斷發(fā)展，數(shù)字化已經(jīng)成為各行各業(yè)發(fā)展的必然趨勢。

河北省是農(nóng)業(yè)大省，穩(wěn)步提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力，不斷推進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化，全面提升農(nóng)業(yè)質(zhì)量效益和競爭力是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)強(qiáng)省建設(shè)目標(biāo)的必經(jīng)之路。

河北省農(nóng)林科學(xué)院作為唯一省級綜合性農(nóng)業(yè)科研機(jī)構(gòu)，近年來，聚焦科技創(chuàng)新引領(lǐng)，不斷在農(nóng)業(yè)信息化、智能化上下功夫，全面提升數(shù)字科技在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的運用水平，為全國農(nóng)業(yè)科技現(xiàn)代化先行縣提供技術(shù)支撐，爭當(dāng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的引領(lǐng)者和示范者，帶領(lǐng)廣大農(nóng)戶走上增收“智”富路。

研發(fā)數(shù)字化育種 賦能農(nóng)業(yè)“芯片”

在我國，良種對糧食增產(chǎn)貢獻(xiàn)率達(dá)到45%，種業(yè)科技創(chuàng)新是種業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵，而數(shù)字化是種業(yè)科技創(chuàng)新的趨勢。

近年來，省農(nóng)科院農(nóng)業(yè)信息與經(jīng)濟(jì)研究所（以下簡稱農(nóng)信所）致力于農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用方向研究，開發(fā)適用于農(nóng)業(yè)各領(lǐng)域的應(yīng)用系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫。其中，小麥數(shù)字化育種系統(tǒng)賦予了小麥“數(shù)字芯”。

小麥育種是一項非常復(fù)雜的研究工作，既要考慮親本性狀的遺傳遞力，又要準(zhǔn)確觀察、記載后代材料在多年、多地、多性狀的表現(xiàn)，育種工作者需要有多年的經(jīng)驗積累。

為解決育種工作受到時間、地點、人力限制等問題，農(nóng)信所與糧油作物研究所合作，經(jīng)過五年努力，自主開發(fā)出小麥數(shù)字化育種系統(tǒng)。

“這套系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)采集存儲與管理、組合配置、材料管理、性狀圖像管理、育種決策、材料追溯、種質(zhì)資源管理等功能?！鞭r(nóng)信所農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用研究室主任侯亮介紹，小麥數(shù)字化育種系統(tǒng)圍繞新品種培育的過程，以性狀數(shù)據(jù)采集和處理分析為核心，以育種過程管理為基礎(chǔ)，實現(xiàn)對育種的信息化管理和數(shù)據(jù)的科學(xué)化分析，提高育種決策的針對性，全面提升育種的管理水平和數(shù)據(jù)處理能力。

據(jù)了解，目前小麥數(shù)字化育種系統(tǒng)已應(yīng)用在省農(nóng)科院2022——2023年度的小麥田間種植、調(diào)查、記錄、追蹤、決選等研究中。

“以100畝、1.7萬份材料的育種試驗規(guī)模為例，運用育種系統(tǒng)后，每個小麥生長期可以節(jié)省人工500人/工日，節(jié)約人工費用4萬元，實現(xiàn)了從親本選配到品種選育的綜合管理和小麥育種流程的數(shù)字化和育種數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化?！焙盍琳f。

在種業(yè)這一傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)中，數(shù)字技術(shù)正在發(fā)揮巨大的作用。

推廣數(shù)字化農(nóng)機(jī)

拓寬農(nóng)耕新視角

目前，在數(shù)字經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展背景下，我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化也呈現(xiàn)出由農(nóng)機(jī)自動化向農(nóng)機(jī)智能化方向邁進(jìn)的階段特征。智慧農(nóng)機(jī)在數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展中的應(yīng)用日益廣泛。

初秋時節(jié)，石家莊市藁城區(qū)賈市莊鎮(zhèn)的大豆玉米帶狀復(fù)合種植試驗田里，玉米“挺直”了腰桿兒，大豆“搖曳”著身姿，排列整齊，長勢正旺。

“今年我們的試驗田里用上了‘智能數(shù)控大豆玉米一體化播種機(jī)’，這款農(nóng)機(jī)采用北斗導(dǎo)航以及地輪測試的融合技術(shù)，基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)自學(xué)習(xí)技術(shù)控制株距，解決了傳統(tǒng)機(jī)械播種機(jī)在高速播種時地輪打滑等造成株距不準(zhǔn)問題，實現(xiàn)‘4+2’‘4+6’和‘4+4’播種模式，各行株距可單獨調(diào)整，提高了播種精度和作業(yè)效率。”省農(nóng)科院糧油作物研究所副所長閆龍介紹并展示新裝備的功能?！?/p>

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智能數(shù)控大豆玉米一體化播種機(jī)通過傳統(tǒng)機(jī)械的智能化升級，很好地解決了大豆、玉米復(fù)合種植不同模式的播種問題，并為兩種農(nóng)作物在植保、管理等后續(xù)機(jī)械化作業(yè)打下良好的基礎(chǔ)。

如今，運用5G、北斗、人工智能，無人播種機(jī)能夠按照預(yù)設(shè)的作業(yè)路線行駛，實現(xiàn)精準(zhǔn)播種；大型小麥?zhǔn)崭顧C(jī)一機(jī)多用，同步實現(xiàn)產(chǎn)量測算、數(shù)據(jù)傳輸、衛(wèi)星定位；秸稈收儲機(jī)走過之處……秸稈整裝打包輸出從春到秋，在省農(nóng)科院專家們的不斷探索與嘗試下，越來越多的智慧農(nóng)機(jī)被應(yīng)用在試驗田，推廣到農(nóng)戶家。

除了農(nóng)機(jī)裝備向高端化、智能化轉(zhuǎn)變，高質(zhì)量農(nóng)機(jī)運行和管理數(shù)字化也是農(nóng)業(yè)數(shù)字化發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。

“針對蔬菜農(nóng)機(jī)數(shù)字化管理，我們研發(fā)了蔬菜農(nóng)機(jī)數(shù)據(jù)庫，建立蔬菜農(nóng)機(jī)共享系統(tǒng)，實現(xiàn)用戶數(shù)據(jù)管理、作物數(shù)據(jù)管理、農(nóng)機(jī)調(diào)度管理等功能；運用GIS和GNSS技術(shù)，收集可用農(nóng)機(jī)的基本信息并建立數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)蔬菜農(nóng)機(jī)信息的共享和實時調(diào)用?！笔∞r(nóng)科院農(nóng)信所副所長范鳳翠介紹。

蔬菜農(nóng)機(jī)共享系統(tǒng)緩解了農(nóng)機(jī)供需信息不對稱，農(nóng)機(jī)調(diào)用響應(yīng)慢、長距離往返、作業(yè)能力與需求不匹配的問題。

“下一步，我們還將進(jìn)一步完善智能農(nóng)機(jī)管理系統(tǒng)，推進(jìn)農(nóng)機(jī)數(shù)據(jù)應(yīng)用，構(gòu)建面向農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用平臺，掌握我省農(nóng)機(jī)的產(chǎn)供銷和農(nóng)機(jī)作業(yè)的詳細(xì)情況，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)情況分析、農(nóng)機(jī)排放分析等提供準(zhǔn)確信息，同時，為農(nóng)戶提供農(nóng)機(jī)安全監(jiān)控、農(nóng)機(jī)作業(yè)調(diào)度、作業(yè)管理和監(jiān)控、農(nóng)機(jī)故障診斷和保養(yǎng)提醒、農(nóng)機(jī)公共服務(wù)等管理服務(wù)?！狈而P翠說。

建立數(shù)字化農(nóng)場

構(gòu)建生產(chǎn)新模式

“傳統(tǒng)農(nóng)場的數(shù)字化轉(zhuǎn)型可以有效提高生產(chǎn)效率、降低成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量，為農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)帶來更多的發(fā)展機(jī)遇?！笨粗媲暗募Z食產(chǎn)業(yè)智慧農(nóng)場，省農(nóng)科院糧油所栽培研究室主任賈秀領(lǐng)十分欣喜。

邢臺市寧晉縣是全國農(nóng)業(yè)科技現(xiàn)代化先行縣。省農(nóng)科院作為技術(shù)支撐單位，自2021年開始謀劃建立智慧農(nóng)場。經(jīng)歷三年時間，1500畝的糧食產(chǎn)業(yè)智慧農(nóng)場初具規(guī)模。目前，農(nóng)場實現(xiàn)了全天候、全時段、全方位的作物長勢監(jiān)測、土壤墑情和氣象數(shù)字化監(jiān)測。

“農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是開放的環(huán)境，生產(chǎn)管理根據(jù)條件變化采取相應(yīng)的對策。以往我們主要依靠經(jīng)驗管理作物，現(xiàn)在我們根據(jù)小麥多光譜長勢信息、土壤墑情信息和氣象信息，利用應(yīng)用多維數(shù)據(jù)融合進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，就可以生成水肥一體化管理方案，更精準(zhǔn)、更科學(xué)、更高效?！辟Z秀領(lǐng)說。

為推進(jìn)智慧農(nóng)場的建設(shè)，目前省農(nóng)科院與省數(shù)字農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院組成了專家團(tuán)隊，按照“信息化感知、智能化決策、無人化管理”的思路進(jìn)行核心技術(shù)攻關(guān)，把多光譜監(jiān)測的多源數(shù)據(jù)進(jìn)行在線實時融合，研發(fā)智能算法，建立小麥水肥管理AI模型，由人工智能自主生成灌溉施肥方案。全生育期自主灌溉施肥與智能化無人機(jī)結(jié)合，真正實現(xiàn)小麥耕種管收全程無人化管理。

“如今，這項技術(shù)處于國內(nèi)領(lǐng)先水平，完成后，將使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)逐漸擺脫對人的過度依賴，引領(lǐng)小麥產(chǎn)業(yè)從經(jīng)驗式、粗放式向數(shù)字化、科學(xué)化、精細(xì)化發(fā)展?！辟Z秀領(lǐng)說。

近年來，省農(nóng)科院以突破智慧農(nóng)業(yè)應(yīng)用中的瓶頸為核心，以推動智能農(nóng)機(jī)裝備、大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域融合應(yīng)用為著力點，圍繞產(chǎn)業(yè)鏈條的生產(chǎn)智能化、管理數(shù)據(jù)化、經(jīng)營網(wǎng)絡(luò)化和服務(wù)在線化，培育形成智慧農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)體系，全面提升農(nóng)業(yè)智慧化水平。

打造“數(shù)字庫”智囊團(tuán)

融入管理新體驗

近年來，省農(nóng)科院農(nóng)信所與中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)信息研究所合作，開展河北省“農(nóng)信采”數(shù)據(jù)采集與技術(shù)應(yīng)用研究，對省內(nèi)“田頭市場”“批發(fā)市場”“攤點零售”3種類型市場，包括糧、棉、油、糖、肉、蛋、奶、菜、果、水產(chǎn)品、副食在內(nèi)的100多種農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行信息采集。2019年至2022年共采集數(shù)據(jù)30多萬條。

經(jīng)過研究，農(nóng)信所開發(fā)出本地化的農(nóng)產(chǎn)品市場信息管理系統(tǒng)，并運用系統(tǒng)進(jìn)行價格波動趨勢分析，為市場供需預(yù)測提供數(shù)據(jù)支撐。

“注重產(chǎn)業(yè)調(diào)研和數(shù)據(jù)統(tǒng)計挖掘利用，開展產(chǎn)業(yè)診斷，做好產(chǎn)業(yè)預(yù)測預(yù)警分析，為相關(guān)部門和經(jīng)營主體提供高質(zhì)量決策參考和服務(wù)建議，是我們長期以來的努力方向?！鞭r(nóng)信所農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展研究室副主任張新仕說。

為此，農(nóng)信所建成了市場供需預(yù)測系統(tǒng)，并創(chuàng)新性探索“三報+預(yù)警”模式，即發(fā)布價格波動周報、市場供需月報、行業(yè)分析年報和產(chǎn)業(yè)預(yù)警信息。

張新仕介紹，市場供需預(yù)測系統(tǒng)會定期向企業(yè)推送關(guān)注度高的產(chǎn)業(yè)形勢、區(qū)域市場變化、投資風(fēng)險評估等產(chǎn)業(yè)信息動態(tài)，建立長期信息互通和服務(wù)長效機(jī)制；通過對接省內(nèi)合作社、收購商，研究室也及時掌握全省糧源分布、品質(zhì)反饋、國內(nèi)國際市場動態(tài)等信息，為政府管理部門提供高質(zhì)量信息決策咨詢提供了數(shù)據(jù)支撐。

目前，農(nóng)信所與邢臺柏鄉(xiāng)縣金谷源優(yōu)質(zhì)小麥專業(yè)合作社、河北莊潤食品有限公司等多家小麥產(chǎn)業(yè)經(jīng)營主體建立長期合作關(guān)系，產(chǎn)業(yè)動態(tài)信息已成為企業(yè)開展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、篩選技術(shù)類型的重要參考依據(jù)，得到企業(yè)的認(rèn)可和好評。

開發(fā)數(shù)字化平臺

拓寬助農(nóng)新途徑

農(nóng)業(yè)科技信息傳播是將農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化為實際生產(chǎn)力最主要的橋梁和紐帶。

針對農(nóng)業(yè)“田間學(xué)校”“網(wǎng)上學(xué)?！钡瓤萍挤?wù)新需求，河北省農(nóng)林科學(xué)院開發(fā)了基于智能手機(jī)等移動終端的“河北省農(nóng)林科學(xué)院科技服務(wù)平臺——燕趙農(nóng)科”App，并建立“燕趙農(nóng)科”微信公眾號，打造農(nóng)業(yè)技術(shù)傳播“云”平臺，實現(xiàn)了科技成果、科技服務(wù)、示范基地等信息在新媒體上發(fā)布和查詢。

通過線上線下相結(jié)合，構(gòu)建全方位、多層次、多渠道的科技服務(wù)，提升農(nóng)業(yè)科技傳播時效性，提升了科技服務(wù)的精準(zhǔn)化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化水平，進(jìn)一步提高農(nóng)業(yè)科技信息化服務(wù)水平。

目前，“燕趙農(nóng)科”App已發(fā)布成果、技術(shù)、服務(wù)等信息3000多條。

在科技成果信息數(shù)字化方面，省農(nóng)科院先后制作了《渤海糧倉科技示范工程主推技術(shù)系列科教片》《灌溉農(nóng)田減蒸控灌節(jié)水新技術(shù)系列科普片》等農(nóng)業(yè)科技新成果新技術(shù)科教科普片150多部，為我省農(nóng)業(yè)科技成果的宣傳、普及、應(yīng)用以及提高農(nóng)民科技文化素質(zhì)和生產(chǎn)水平作出了積極貢獻(xiàn)。

“數(shù)字化”讓農(nóng)業(yè)這個傳統(tǒng)行業(yè)插上了“智慧”的翅膀，省農(nóng)科院不斷探索“農(nóng)機(jī)+農(nóng)藝+信息”融合，研發(fā)智能農(nóng)機(jī)裝備，研究信息農(nóng)業(yè)與精確農(nóng)業(yè)技術(shù)，開發(fā)農(nóng)情監(jiān)測與農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)管理信息產(chǎn)品，助力全省農(nóng)業(yè)實現(xiàn)了從“面朝黃土背朝天”到“面朝屏幕背靠數(shù)據(jù)”的生產(chǎn)力大發(fā)展。（吳苗苗）