紅 金

（國(guó)家節(jié)水灌溉工程技術(shù)研究中心(新疆) /新疆天業(yè)(集團(tuán)) 有限公司 新疆 石河子 832000）

臨潁縣以入選全國(guó)首批數(shù)字鄉(xiāng)村試點(diǎn)縣為契機(jī)，把農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化作為助力鄉(xiāng)村振興的新動(dòng)能，積極探索智慧農(nóng)業(yè)和數(shù)字鄉(xiāng)村發(fā)展新模式，立足提升農(nóng)業(yè)數(shù)字化水平，推動(dòng)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，打造數(shù)字鄉(xiāng)村樣板工程，推動(dòng)“三農(nóng)”工作高質(zhì)量發(fā)展，助力全面實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村振興。

臨潁縣的智慧農(nóng)業(yè)建設(shè)主要是依托臨潁縣省級(jí)辣椒現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)園建設(shè)5G 智慧辣椒種植基地，實(shí)行小麥與辣椒套種。臨穎縣“5G+智慧農(nóng)業(yè)”的高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)，通過(guò)在田間植入5G 智能土壤傳感器和氣象檢測(cè)儀等設(shè)備，將全天候物聯(lián)網(wǎng)土地墑情監(jiān)測(cè)、智能水肥藥一體化灌溉等新技術(shù)進(jìn)行示范應(yīng)用，畝均效益提升15%以上。

1 臨潁縣數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展模式

1.1 小麥套種辣椒種植模式的改進(jìn)。由小麥套種辣椒種植的灌溉示意圖可以看出，滴灌種植比傳統(tǒng)灌溉種植密度提高了。對(duì)于相同長(zhǎng)度的地塊，每個(gè)套種單元寬度減少了0.2 m，即土地利用率提高了20%，相應(yīng)的產(chǎn)量和收入都會(huì)提高20%。種植模式的改進(jìn)給農(nóng)業(yè)收益帶來(lái)了直接可靠的契機(jī)。

圖1

1.2 首部?jī)?chǔ)水模式的創(chuàng)新。由于臨潁縣水井流量小，分布不均勻，對(duì)于一個(gè)500 畝左右的滴灌大系統(tǒng)，需要120 m3/h 的灌水流量。因此，臨潁縣采用40 m3的集水罐，匯集3 口井的水量，然后用離心泵提水至田間灌溉。不僅解決了單個(gè)水井流量小，不能滿(mǎn)足大面積滴灌系統(tǒng)需求的問(wèn)題，還能夠使地塊集中管理，節(jié)省了工程造價(jià)，對(duì)于智慧農(nóng)業(yè)管理也是一種更好的創(chuàng)新模式。

1.3 企業(yè)代管管理模式的創(chuàng)新。臨潁縣土地流轉(zhuǎn)后，由一些有實(shí)力的企業(yè)接管經(jīng)營(yíng)，并支付給農(nóng)戶(hù)土地租賃費(fèi)和雇傭勞動(dòng)作業(yè)的工資。這樣由企業(yè)統(tǒng)一安裝水肥一體化系統(tǒng)，劃分單元管理，不僅節(jié)省了人力，而且有效地整合了資源，為高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)開(kāi)創(chuàng)了新的管理模式。

1.4 “5G+智慧農(nóng)業(yè)”的高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)。實(shí)施5G智慧農(nóng)業(yè)土地復(fù)耕、辣椒機(jī)械化直播技術(shù)有效地免除了育苗工作，提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。地膜和滴灌帶的鋪設(shè)可以同步進(jìn)行，機(jī)械化直播效率可達(dá)60 畝/d，實(shí)現(xiàn)了地膜和滴灌帶一次性完成鋪設(shè)，比人工效率提高80 倍以上。通過(guò)在田間土地植入5G 智能土壤傳感器和氣象檢測(cè)儀等設(shè)備，全面開(kāi)展智能水肥一體化灌溉、無(wú)人機(jī)監(jiān)測(cè)、氣象數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、農(nóng)技支撐與專(zhuān)家在線(xiàn)服務(wù)等新技術(shù)應(yīng)用，依托智能物聯(lián)網(wǎng)控制中心將所有現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)設(shè)施聯(lián)系起來(lái)，提供了數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、指標(biāo)分析、指令下達(dá)、田間管理等一系列農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)，節(jié)約人工成本50%以上，節(jié)約化肥農(nóng)藥10%～30%，節(jié)水50%以上，畝均效益比傳統(tǒng)種植提升超過(guò)15%，實(shí)現(xiàn)了辣椒品牌的價(jià)值提升、辣椒種植的提質(zhì)降本和農(nóng)民增收致富。

2 賦能辣椒產(chǎn)業(yè)種植基地

根據(jù)中央辦公廳下發(fā)的《鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略規(guī)劃(2018～2022 年)》和農(nóng)業(yè)部頒發(fā)的《數(shù)字農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展規(guī)劃(2019～2025 年)》，2019 年臨潁辣椒種植基地搭建大數(shù)據(jù)平臺(tái)，通過(guò)5G 網(wǎng)絡(luò)將多功能氣象站、水肥一體機(jī)、無(wú)人機(jī)、智能辣椒機(jī)械及遙感無(wú)人機(jī)等物聯(lián)網(wǎng)采集數(shù)據(jù)上傳至數(shù)據(jù)平臺(tái)，結(jié)合平臺(tái)知識(shí)圖譜及數(shù)據(jù)模型進(jìn)行分析計(jì)算，提供適合辣椒的精準(zhǔn)化農(nóng)技服務(wù)，實(shí)現(xiàn)了“5G+智能化設(shè)備+大數(shù)據(jù)計(jì)算+精細(xì)化運(yùn)營(yíng)服務(wù)”的大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)解決方案。

目前，臨潁縣小麥套種辣椒種植面積約44.3 萬(wàn)畝，小麥套種辣椒模式可畝產(chǎn)小麥400～500 kg，畝產(chǎn)辣椒350 kg 左右，平均畝收入5 000 元左右。每年吸納全國(guó)20 多個(gè)省市客商前來(lái)收購(gòu)，年交易量30 萬(wàn)t，交易額突破30 億元。

臨潁縣的5G 智慧辣椒產(chǎn)業(yè)基地，就是對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行全面控制，依據(jù)信息數(shù)據(jù)制定科學(xué)可靠的農(nóng)業(yè)發(fā)展決策的一種新型農(nóng)業(yè)發(fā)展模式，帶動(dòng)了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和壯大。以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)智能化發(fā)展推動(dòng)農(nóng)業(yè)數(shù)字化管理、農(nóng)產(chǎn)品網(wǎng)絡(luò)化銷(xiāo)售，提升鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平。

3 數(shù)字農(nóng)業(yè)模式的應(yīng)用

3.1 實(shí)施智慧化農(nóng)業(yè)種植，推進(jìn)大田種植數(shù)字農(nóng)業(yè)建設(shè)。實(shí)施以“一云、兩中心、三平臺(tái)、N 個(gè)系統(tǒng)”為重點(diǎn)的“5G+智慧農(nóng)業(yè)”，建設(shè)田間智能水肥一體化灌溉系統(tǒng)、土壤墑情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、氣象環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、病蟲(chóng)害預(yù)警與治理系統(tǒng)、田間種植監(jiān)控系統(tǒng)，構(gòu)建“天—空—地”一體化的大田物聯(lián)網(wǎng)測(cè)控、遙感監(jiān)測(cè)、智能化精準(zhǔn)作業(yè)等數(shù)字化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)環(huán)境監(jiān)控、農(nóng)情監(jiān)測(cè)預(yù)警、水肥一體化、智能灌溉等數(shù)字化管理。

3.2 打造農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)生態(tài)集群，全面推進(jìn)鄉(xiāng)村振興。結(jié)合臨潁縣的產(chǎn)業(yè)特色和實(shí)際應(yīng)用情況，臨潁縣構(gòu)建了數(shù)字鄉(xiāng)村大數(shù)據(jù)生態(tài)集群，打造了數(shù)字鄉(xiāng)村振興模式。通過(guò)改造升級(jí)臨潁縣已有的鄉(xiāng)村信息化設(shè)備設(shè)施，打造臨潁縣數(shù)字鄉(xiāng)村大數(shù)據(jù)中心，展示臨潁縣耕地基本信息大數(shù)據(jù)、農(nóng)業(yè)自然資源大數(shù)據(jù)、重要農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源大數(shù)據(jù)、農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格行情大數(shù)據(jù)、農(nóng)業(yè)病蟲(chóng)害大數(shù)據(jù)等信息，通過(guò)利用衛(wèi)星遙感、無(wú)人機(jī)、物聯(lián)監(jiān)測(cè)傳感器等現(xiàn)代設(shè)備進(jìn)行天空地一體化數(shù)據(jù)采集，搭建數(shù)字化網(wǎng)格管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)種植信息數(shù)字化，提高了小麥和辣椒的經(jīng)濟(jì)收入，保證了臨潁縣糧食安全和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，達(dá)到了品牌效應(yīng)，為鄉(xiāng)村振興提供了發(fā)展模式。

鄉(xiāng)村振興，著力發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)是關(guān)鍵。臨潁縣在實(shí)踐中創(chuàng)新了智慧農(nóng)業(yè)建設(shè)模式，將高新技術(shù)和服務(wù)進(jìn)行應(yīng)用推廣，全面推進(jìn)數(shù)字鄉(xiāng)村建設(shè)。臨潁縣5G+綠色智慧農(nóng)業(yè)的實(shí)施實(shí)現(xiàn)了辣椒生產(chǎn)全過(guò)程智能、精準(zhǔn)化種植和標(biāo)準(zhǔn)化管理，提高了農(nóng)業(yè)自動(dòng)化，可有效利用資源，提高農(nóng)民收入，助力鄉(xiāng)村振興。