“筑夢無人農場”羅錫文，開啟水稻機械化精量穴直播時代

黨的二十屆四中全會提出，要提升農業綜合生產能力和質量效益。全會通過的《中共中央關于制定國民經濟和社會發展第十五個五年規劃的建議》指出，要深入實施種業振興行動，推進高端智能、丘陵山區適用農機裝備研發應用，促進良田良種良機良法集成增效。

早在2019年，中國工程院院士、中國農業機械化工程專家、華南農業大學教授羅錫文就帶領團隊，依托AI、無人機、北斗導航、無人駕駛等先進技術，在廣州增城建設了全國首個“無人農場”。經過6年的發展，穗版“無人農場”已推廣至全國16個省（區、市）。

羅錫文，湖南株洲人，農業工程專家，中國工程院院士。華南農業大學教授、南方農業機械與裝備關鍵技術教育部重點實驗室主任，兼任中國農業機械學會理事長和中國農業工程學會名譽理事長。長期從事水稻生產機械化和農業機械與裝備機電一體化技術研究。

50多年來，羅錫文潛心農業機械化科學研究，勇于創新，突破了水稻精量直播、農田精準平整、農業機械導航與自動作業、農業航空等方面的關鍵技術與裝備。他是新中國農業機械化發展的見證者和參與者，他不僅親歷了農機1.0時代到農機4.0時代的跨越，更是在該領域取得了豐碩成果。

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“無人農場”與四大關鍵技術

“無人農場”具備五大特點：耕種管收生產環節全覆蓋、機庫田間轉移作業全自動、自動避障異況停車保安全、作物生長過程實時全監控、智能決策精準作業全無人。

帶北斗衛星天線（紅圈處）的無人農機。圖源：廣州日報

這其中，有四大關鍵技術：

1.依靠“星機地”數字化感知。如今的數字化感知，主要依靠“星機地”。“星”指的是衛星，“機”是指無人機，“地”是指地面儀器。想知道廣東全省的水稻種植面積有多少，可用衛星圖片來判斷；想知道某個片區水稻的長勢，可以用無人機來巡視；想精確地知道某塊地里更具體的作物長勢，則可以給農用拖拉機裝上高光譜相機來收集具體的信息。

2.智能化決策無人機判斷長勢。獲得農田信息后，如何判斷要施什么樣的肥、施多少肥，以往需要農民用眼睛看，然后拍腦袋作決策，現在則是依靠人工智能算法和計算機技術作決策。

點射播種無人機。圖源：廣州日報

3.精準化作業施肥插秧無人化。管理者可以通過“無人農場”地圖上的精準坐標定位，指導施肥無人機在空中精準施肥。無人機上裝有芯片和通信設備，通過北斗導航技術，管理者只需提供經緯度坐標，并通過計算機給出的施肥量，就可以指導無人機精準施肥。

無人插秧機。圖源：廣州日報

4.智慧化管理平臺云管控。“無人農場”上使用的智能設備，背后還有團隊自主設計的云管控平臺進行監控。首先，云管控平臺內設有農場的高精度地圖，可以幫助農機作路徑規劃。其次，平臺還會自動建立農事的流程安排計劃，如需要施肥時，平臺便會指揮無人機按照規劃好的路徑和施肥量精準作業；此外，平臺還會接入田間的各類氣象信息、土壤信息、病蟲害信息，根據相應程序，實現自動化灌溉。

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水稻精量播種機技術

作為糧食生產大國，我國水稻產業的智能化轉型對保障糧食安全、提升生產效率意義深遠。

羅錫文院士團隊深耕水稻無人化智慧農場建設，歷經多年探索實踐，構建起覆蓋數字化感知、智能化決策、精準化作業和智慧化管理的技術體系，實現了耕種管收全程無人化。 其中，“水稻精量穴直播技術與機具”項目獲得2017年度國家技術發明獎二等獎。

羅錫文與他研制的第一代水稻直播機

“水稻精量穴直播技術與機具”成果以高產高效為目標，創新提出了“同步開溝起壟穴播”“同步開溝起壟施肥穴播”和“同步開溝起壟噴藥/膜穴播”的“三同步”水稻機械化精量穴直播技術，首創了水稻成行成穴和壟畦栽培機械化種植新模式。

同時，該技術還發明了水稻精量水穴直播機和水稻精量旱穴直播機兩大類共15種機型，創建了“精播全苗”“基蘗肥一次深施”和“播噴同步雜草防除”的水稻精量穴直播栽培技術，在國內26個省(市、區)及泰國等6國推廣應用，為水稻機械化生產提供了一種先進的輕簡化栽培技術，引領了全國水稻機械化直播技術的發展。

農民只需操作直播機，它就能在稻田里開出兩條蓄水溝，并將稻種精準地播在兩條蓄水溝中間的播種溝里，實現了水稻有序生長，促進其根系生長得更加發達，更能節水30%以上，節肥15%以上。

針對不同區域、不同品種的水稻種植需求，該團隊還發明了7種水稻精量水穴直播機、7種水稻精量旱穴直播機和1種雜交水稻制種同步插秧直播機，實現“行距可選、穴距可調、播量可控和仿形作業”，滿足不同的生產需求。

據羅錫文介紹，該技術獲得發明專利26項、實用新型專利8項，發表論文55篇。2016年被中國農學會評價為“整體技術達到國際領先水平”。目前，該技術已轉讓給國內農機企業大批量生產，并形成系列產品，部分機型進入國家農機購置補貼目錄。該技術在國內26個省(市、區)及泰國等6國推廣應用，累計應用面積1000多萬畝。

與人工撒播相比，該技術幫農民每畝增產10%以上，增收100元以上;與人工和機械插秧相比，每畝節約成本100元以上，經濟社會效益顯著。羅錫文說：“這項技術創造了一批不同區域直播稻高產紀錄，新疆三年畝產超1000公斤，浙江連續四年畝產超800公斤。”

經過多年的研究，羅錫文團隊的農機化研究體系實現了“海陸空”的全方位發展：“海軍”有無人駕駛測量船進行水文勘探，“陸軍”有無人駕駛拖拉機、水稻插秧機和水稻直播機，“空軍”有無人駕駛飛機噴施農藥等。

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參考來源

廣州日報《全國首個“無人農場”在廣州，華農這個團隊厲害了！》

https://mp.weixin.qq.com/s/7JHEFS80QC2xDg8FMpLsqQ

南方農機《“水稻精量穴直播技術與機具”獲國家技術發明獎二等獎——羅錫文：開啟水稻機械化精量穴直播時代》

https://mp.weixin.qq.com/s/RrDkqwKMmtESOcTUMGYOQw

農業機械學報《羅錫文院士團隊:水稻無人化智慧農場探索與實踐》

https://mp.weixin.qq.com/s/6WSISxFPPSqV6XE_SEC0LQ

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