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【《中国农垦》2025年第1期】科技赋能点亮农业数字化种植未来之光

稿件来源:《中国农垦》2025年第1期 发布时间: 2025-02-18 09:26:33

  科技强则农业强,科技兴则农业兴。近年来,宁夏农垦灵武农场有限公司(以下简称“灵武农场”)抢抓农垦深化改革的重要战略机遇,聚焦自治区水权改革,挂牌建设“尹飞虎院士工作站宁夏试验基地”,通过大力推广应用精准施肥、节水灌溉、密植精准调控等技术,农业生产效率及效益大幅提升,发展内生动力进一步增强,企业驶入高质量发展快车道,为示范带动宁夏现代高效节水农业发展、智能精准水肥控制决策及盐碱地改良,打造了智慧农业的示范样板和高效节水农业的“宁夏模式”。

    数字赋能,高质量发展增添新动能  

  数字网络技术与农业的融合,使得农业变得高效化、便捷化、智能化,让农业实现了云上作业,订单式生产,提高了农业生产的效能。灵武农场不断抢抓发展机遇,紧盯前沿领域,积极探索智慧农业项目和应用场景建设,逐步推进农业生产数字化改造提升,全面打造数字农业新引擎,为实现农业现代化发展奠定了坚实基础。

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  灵武农场围绕宁夏农垦集团“1484”高质量发展战略,聚焦做强“草奶肉肥”一体化内循环主导产业,坚定不移、持之以恒开展土地规模化经营。通过近三年的试验推广,灵武农场玉米数字化种植高产示范项目已拓展至1.39万亩。该项目以高效节水滴灌水肥一体化技术为核心,配套北斗智导精量播种、玉米密植精准调控高产技术、水—土—作物监测与调控技术、病虫害监测预警及统防统治技术、健康土壤培育及产能协同提升等技术,通过科学划分轮灌组、不同物候期和关键节点墒情上下限设定等多项措施的结合,将灌溉和施肥方案输入“数字化种植系统”中,根据流程进行水肥决策和精准操作,并按照种植流程建立田间数据档案,在灌溉施肥工作中实现无人化操作。

  利用大数据技术对农业生产过程中的数据信息进行收集、整理及分析,并提炼出有价值的信息,是农业管理工作的重点。灵武农场玉米数字化种植高产示范项目以一个灌溉系统为单位,建立网格化、地块化“田间数据档案”,每年两次测土,采集土壤养分变化,土壤墒情、湿润峰、蒸发量、降雨量和全生育期关键节点作物生长指标等数据,并记录自动化系统运行、全流程农事操作等数据,切实完善生产经营各项数据信息。

  通过近两年的种植,玉米数字化种植高产示范项目单产较大水漫灌的产量增长500公斤,亩均节水42.1%、节省人工成本70%,新增有效播种面积8%以上,亩均增收500元以上,此外,通过使用水肥一体化技术,减少了农业生产面源污染。项目区作为宁夏重点高效节水项目示范推广基地,接待了农业农村部农垦局、中国科学院、自治区农业农村厅、水利厅、银川市等30余家(次)单位观摩学习,取得了较好的经济及社会效益。

    新驱动,推进农业种植降本增效  

  推进农业供给侧结构性改革,提高农业综合效益和竞争力,是当前和今后一个时期我国农业政策改革和完善的主要方向。2023年年底召开的中央农村工作会议提出,要着力加强农业供给侧结构性改革,提高农业供给体系质量和效率,高度重视去库存、降成本、补短板。农业降本增效在推进结构性改革中具有基础性、关键性、全局性作用,是有效提高农业质量、效益和竞争力,化解农业结构性矛盾,克服农业发展挑战,推进农业可持续发展的基础和关键。

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  灵武农场坚决贯彻“藏粮于地、藏粮于技”战略,通过土地规模化经营,围绕“挖潜提升”“节水灌溉”,大力推广节水滴灌、水肥一体化技术,将过去传统的灌排方式改为现代高效节水滴灌、暗管排水的管灌管排方式,将原来面积50到60亩的小条田及农沟、农渠平整后形成面积500到2000亩不等的大格田,有效提升了土地效益和水资源利用率。

  水是农业的命脉,水安全是食物安全与农产品有效供给的重要保障。在水资源严重紧缺形势下,要保障国家食物安全和农产品有效供给,必须实施农业节水,发展高水效农业,大幅度提高农业用水效率与效益。在灵武农场草业公司二管区田地里,机车轰鸣,一辆辆配备卫星定位系统的大马力机车正牵引着电控播种机匀速前进,高标准进行压管、播种同时作业,旁边9.9万方容量的蓄水池也早已为播种后的首次滴灌做好了准备。蓄水池安装了雷达液位计,通过对蓄水池的水位监测,实施水资源调配。当土壤墒情监测仪判断土壤剖面水分含量达到最低时,对应的轮灌组自动启动,达到灌水上限时停止灌溉,并按土壤墒情状况切换到下一个轮灌组。通过节水灌溉,每亩土地可节水185方。

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  科学施肥是实现农业可持续发展的重要手段。玉米数字化种植高产示范项目根据本地资源禀赋条件、目标产量、土壤供肥能力、养分田间试验成果以及作物生育期对不同养分需求规律等,确定施肥总量、肥料配比与阶段使用量,建立准确的施肥模型,切实达到化肥减量增效的目的。“搭配使用配方液体肥料,省去固体肥的溶解过程,节约溶肥劳动力,节省施肥时间,精准把控肥料使用量,百亩误差小于0.1L,种植成本1120元/亩,较传统种植成本1203元/亩降低了83元/亩,还能解决因下雨无法施肥的问题。”灵武农场玉米数字化项目负责人说道。

    准管理,夯实产业核心竞争优势  

  农业大数据是贯穿在生产、管理、决策等过程中,产生和收集的各种数据。通过对这些大数据的分析,农业生产者可以做出更加科学的决策,加强农业精准管理,提高农业生产的效率和效益。

  “我们的田间管理系统,可以实现自动化,也可以人工操作。”宁夏农垦灵武农场有限公司项目运维负责人李志航说。以往,灵武农场是“农渠—条田—农沟”的布局,条田宽度只有50米左右,制约着农场规模化经营。通过实施高效节水、暗管排水、平田整地等工程措施,过去的一渠一沟灌排方式升级为高效节水滴灌,暗管排水方式全面实现了大格田生产、大机械作业、土地集约化管理。“农业技术的运用实现了精细化滴灌效果,提高了滴灌效率,达到节约人工、降本增效的目的。现在,7000亩地有5名到7名人员就可以实现管理,以前这是不可想象的。”宁夏农垦灵武农场有限公司副总经理杨博说。

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  智慧农业,让农业插上智慧“翅膀”。灵武农场以打造“智慧农业、无人农场、有机农品、零碳农垦”为目标,持续推进粮食作物数字化种植高产示范项目建设及推广。在测墒灌溉方面,通过智能机器监控,使得田间持水量保持在70%至92%之间,且在湿润宽度达标的同时,湿润深度达到35-40㎝,切实有效地阻断地下水位的上升;在精准施肥方面,通过精准施肥技术,智慧农业种植施肥决策系统将肥料直接输送到作物根部,减少肥料流失和挥发,提高肥料利用率;在精量单粒播种方面,采用北斗导航精量单粒播种技术,每千米偏差不超过2厘米,播种精准度明显提高;在精准管理与决策支持方面,采用“软件+硬件+种植”的模式,应用云平台关联农业生产场景布置的设施设备,实时监测、掌握环境因素变化和田间状态,及时调整种植、灌溉方案。将“传统农业”与“互联网”相融合,让农田实时在线,将实时采集的传感器数据与传统的种植经验相结合,设定关键值从而指导农业生产环节,助力传统农业向数字农业转型。

  当前,灵武农场种地已经全面实现数字化管理,高标准农田与现代信息管理、北斗导航、农机无人驾驶技术等有效融合,实现了农业生产耕种管收全过程机械化、信息化、自动化。下一步,农场将积极探索创新,加强技术创新和应用,快速走向高科技、高效率、高质量和可持续的现代化发展道路。(王霜 作者单位:宁夏农垦灵武农场)

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