看到無人駕駛拖拉機(jī)準(zhǔn)備轉(zhuǎn)彎旋耕，今年78歲的中國工程院院士、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)教授羅錫文一路小跑的跨過泥田，拿起手機(jī)，找到滿意的角度準(zhǔn)備拍攝。

他總是不愿意錯(cuò)過這樣的畫面。他的學(xué)生說：“羅老師就這樣，每次作業(yè)他都會(huì)來。”

2022年12月13日，在華南農(nóng)業(yè)大學(xué)位于增城的寧西基地，兩臺(tái)無人駕駛油菜播種機(jī)，從機(jī)庫自動(dòng)、順序開至同一塊田中進(jìn)行油菜播種作業(yè)，自當(dāng)天下午4時(shí)一直持續(xù)到夜里。羅錫文興致勃勃地對經(jīng)濟(jì)觀察報(bào)記者說：“挑燈夜戰(zhàn)無人駕駛播油菜。”

這場無人駕駛油菜播種作業(yè)，正是在羅錫文和他的團(tuán)隊(duì)首創(chuàng)的“水稻無人農(nóng)場”中進(jìn)行。“大家都說在搞智慧農(nóng)業(yè)，大家都說在搞無人農(nóng)場，但是到現(xiàn)在為止，沒有一個(gè)人能講得清楚什么是智慧農(nóng)業(yè)，什么叫無人農(nóng)場，我也講不清楚。”羅錫文說，過去三、五年中，他們摸索出一些對智慧農(nóng)業(yè)和無人農(nóng)場的理解，總結(jié)出兩句話，“智慧農(nóng)業(yè)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向；無人農(nóng)場是實(shí)現(xiàn)智慧農(nóng)業(yè)的重要途徑。”

羅錫文認(rèn)為，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)是一個(gè)很漫長的過程，要延續(xù)至2030年、2035年、2050年，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)是一個(gè)永遠(yuǎn)追求的指標(biāo)。目前，在農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航這個(gè)領(lǐng)域，中國與發(fā)達(dá)國家基本上處于一個(gè)并跑的階段。

截至記者發(fā)稿，羅錫文和他的團(tuán)隊(duì)在全國13個(gè)省已啟動(dòng)建設(shè)26個(gè)無人農(nóng)場。

什么是無人農(nóng)場

為什么研究無人農(nóng)場？

羅錫文的回答是，無人農(nóng)場是智慧農(nóng)業(yè)的一種生產(chǎn)方式，是實(shí)現(xiàn)智慧農(nóng)業(yè)的一種途徑。“現(xiàn)在勞動(dòng)力成本越來越高，無人駕駛能節(jié)省勞動(dòng)力、提高勞動(dòng)效率、提高作業(yè)質(zhì)量。”羅錫文說。

他向經(jīng)濟(jì)觀察報(bào)記者展示了一組數(shù)據(jù)：以水田耕整為例，1個(gè)人1頭牛1天最多能犁2畝地，1臺(tái)無人駕駛旋耕機(jī)1小時(shí)能耕20畝地；以水稻種植為例，人工插秧1人1天最多能插1畝地，1臺(tái)無人駕駛插秧機(jī)1小時(shí)能插5畝地；以水田管理為例，人工噴霧1人1天最多能噴3畝地，無人機(jī)噴霧1小時(shí)能噴200畝地；以水稻收獲為例，人工收獲1人1天最多能收半畝地，1臺(tái)無人駕駛收獲機(jī)1小時(shí)能收5-6畝地。不僅如此，在提高土地產(chǎn)出率方面，基于北斗的精準(zhǔn)導(dǎo)航技術(shù)可以提高土地利用率0.5-1%，以農(nóng)田精準(zhǔn)平整為例，農(nóng)田精準(zhǔn)平整后能節(jié)水20%-30%、節(jié)肥5%-10%、增產(chǎn)5%-10%，比傳統(tǒng)平地方法提高效率30%。

羅錫文和他的團(tuán)隊(duì)2003年開始研究農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航，當(dāng)時(shí)曾有人建議他將無人駕駛汽車的東西搬到農(nóng)業(yè)機(jī)械上就行了，也有人提出過疑問“難道比無人駕駛汽車還難”。

羅錫文解釋稱：第一，無人駕駛的汽車行駛在規(guī)則的平整的道路上，而無人駕駛的農(nóng)業(yè)機(jī)械，是在沒有道路的旱地和水田中作業(yè)，對導(dǎo)航控制要求很高。第二，無人駕駛的農(nóng)業(yè)機(jī)械還要配各種作業(yè)機(jī)具，要旋耕、要播種、要噴霧、要收獲，需要把各種自動(dòng)導(dǎo)航的拖拉機(jī)和后面的農(nóng)機(jī)具配套起來，而汽車主要在路上行駛。第三，無人駕駛汽車上面可以配一些價(jià)格貴一點(diǎn)的傳感器，但農(nóng)業(yè)機(jī)械不能買太貴的機(jī)器，所以就要求通過軟件的方法，通過信息的方法來達(dá)到這樣一個(gè)目的。

2006年，羅錫文和他的團(tuán)隊(duì)研發(fā)的第一臺(tái)無人駕駛的水稻插秧機(jī)終于下田了。此時(shí)，他已經(jīng)61歲。2020年，羅錫文和他的團(tuán)隊(duì)選址廣州增城區(qū)創(chuàng)建了中國第一個(gè)“水稻無人農(nóng)場”。但羅錫文特別提到，“無人農(nóng)場這個(gè)概念太大了，水稻、蔬菜、水果、茶葉，每一個(gè)無人農(nóng)場的涵義都不一樣，所以我在前面加了限定詞‘水稻’，其實(shí)也可以種油菜、玉米、小麥。”

那么，目前無人農(nóng)場能做什么？

羅錫文指出，無人農(nóng)場有五個(gè)功能，包括耕種管收生產(chǎn)環(huán)節(jié)全覆蓋；機(jī)庫田間轉(zhuǎn)移作業(yè)全自動(dòng)；自動(dòng)避障異況停車保安全；作物生產(chǎn)過程實(shí)時(shí)全監(jiān)控；智能決策精準(zhǔn)作業(yè)全無人。這就涉及到無人農(nóng)場的三大關(guān)鍵技術(shù)：生物技術(shù)、智能農(nóng)機(jī)和信息技術(shù)。其中，生物技術(shù)主要是為無人農(nóng)場生產(chǎn)提供適應(yīng)機(jī)械化作業(yè)的品質(zhì)和栽培模式；智能農(nóng)機(jī)主要為無人農(nóng)場生產(chǎn)提供智能感知、智能導(dǎo)航、智能作業(yè)和智能管理；信息技術(shù)主要為無人農(nóng)場生產(chǎn)的信息獲取、傳輸和處理，農(nóng)機(jī)導(dǎo)航與自動(dòng)作業(yè)，農(nóng)機(jī)遠(yuǎn)程運(yùn)維管理提供支持。

當(dāng)中，智能農(nóng)機(jī)應(yīng)具有四個(gè)功能，包括數(shù)字化感知、智能化決策、精準(zhǔn)化作業(yè)、智慧化管理。羅錫文以一個(gè)“微小型無人機(jī)水稻氮素遙感信息獲取與氮肥管理技術(shù)”視頻舉例稱，一款無人機(jī)從田塊上空飛過，可以得出不同位置的水稻長勢情況，然后針對長勢差的多施肥。

“任何一束光打到物體表面，一部分是入射光到里面去了，一部分是反射光，我要的就是反射光，長得好、長得不好，反射光完全不一樣。”羅錫文說，他們事先標(biāo)定，什么樣的反射光代表什么樣的生長狀態(tài)，以確定它的長勢，“北斗會(huì)告訴它（無人機(jī)）在什么位置，光譜分析結(jié)果可以告訴在這個(gè)地方多施肥或者不施肥。”

在上述技術(shù)的應(yīng)用下，羅錫文和他的團(tuán)隊(duì)得出的數(shù)據(jù)顯示：2019年羅定早稻示范結(jié)果為150畝連片示范，平均減少氮肥28%；2019年羅定晚稻示范結(jié)果為150畝連片示范，平均減少氮肥22.5%。

羅錫文展現(xiàn)了2007年、2009年以及2010年，華北地區(qū)小麥條銹病發(fā)生情況，在三張由無人機(jī)收集數(shù)據(jù)形成的空間分布圖上清晰可見。“這一大片地方，整個(gè)華北地區(qū)，多少個(gè)省、多少個(gè)縣，要多少時(shí)間、多少人，才能完成如此精準(zhǔn)的信息圖。”羅錫文說。

羅錫文還特別提到，2012年，他曾跟隨袁隆平在海南三亞進(jìn)行雜交稻制種無人機(jī)輔助授粉試驗(yàn)。當(dāng)時(shí)，羅錫文在田邊上還向袁隆平請教：“我問他需要幾級風(fēng)，他特別有經(jīng)驗(yàn)說4級吧，后來我們做了大量試驗(yàn)，證明袁老師提出的4級風(fēng)確是最適宜的選擇。”

羅錫文很欣慰，如今，雜交稻制種無人機(jī)輔助授粉已得到廣泛應(yīng)用。

無人農(nóng)場推廣為何難

推廣無人農(nóng)場，農(nóng)民最關(guān)心的是：產(chǎn)量行不行，效益行不行？

羅錫文用數(shù)字給出準(zhǔn)確的回答：2021年早稻，就在華南農(nóng)業(yè)大學(xué)廣州增城“水稻無人農(nóng)場”，采用優(yōu)質(zhì)絲苗米19香，產(chǎn)量是662.29公斤/畝，而當(dāng)?shù)赝黄贩N的平均產(chǎn)量是500公斤/畝，前者平均產(chǎn)量高出32個(gè)百分點(diǎn)。

但即使如此，無人農(nóng)場在實(shí)際推廣應(yīng)用中還有一個(gè)過程。

“推廣無人農(nóng)場應(yīng)有較好的基礎(chǔ)條件，地塊較大，機(jī)耕道和灌排設(shè)施較好，衛(wèi)星信號和網(wǎng)絡(luò)信號好。”羅錫文說，但中國的農(nóng)業(yè)面臨農(nóng)戶經(jīng)營規(guī)模小、連片的地塊小、經(jīng)營主體沒有完全培育好。他舉了一個(gè)例子說：“我獲得國家發(fā)明獎(jiǎng)的直播機(jī)，去我老家湖南推廣，我問他們好不好，他們說好，我問他們買不買，他們說不買，因?yàn)榧依锞腿€地，買機(jī)器沒用。”

“如果一個(gè)農(nóng)戶有1000畝地，他自然而然會(huì)想著要買機(jī)器，因?yàn)槿斯澆粊怼?rdquo;羅錫文指出，今天中國的農(nóng)業(yè)還面臨另一個(gè)問題，農(nóng)民老年化非常嚴(yán)重，在農(nóng)村的都叫做“386199”部隊(duì)，指的是“三八婦女”“六一兒童”“九九老人”，年輕人都進(jìn)城去了，下田太累了、太苦了，沒有人干。

羅錫文常說四句話，叫做“耕牛退休、鐵牛下田、農(nóng)民進(jìn)城、專家種地”。“農(nóng)民都進(jìn)城了誰來種地，我們?nèi)?。我們的無人農(nóng)場技術(shù)去。”他說。羅錫文在心中期待：有一天，一個(gè)年輕人，在撐著傘的椅子上躺著，手里拿著一杯飲料，遠(yuǎn)遠(yuǎn)看著田里的無人駕駛機(jī)器干農(nóng)活。他說，這是未來的農(nóng)業(yè)。