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工农业论文

北斗导航一体化精准农业赋能试验区建设项目

1引言

精准农业是一套现代农业生产模式和技术体系,旨在实现高产、高质量、高效的农业。它以信息技术为支撑,根据空间变异、定点、定时、定量实施一套现代农业经营管理体系。新疆精准农业始于20世纪末,初期发展缓慢。随着北斗导航技术和移动通信网络的发展,精准农业技术发展迅速。根据国家统计局2018年棉花产量公告数据,新疆棉花总产量占全国总产量的83.84%,新疆生产的棉花约三分之一来自新疆生产建设兵团。近年来,新疆生产建设兵团正式启动团场改革,兵团工作人员独立成立农业合作社。新疆兵团土地流转活跃。据新疆农业农村部门统计,到2018年,新疆家庭承包耕地流转面积已达745.8万亩。合作社规模不断扩大,田地不断整合集中,为新疆成套精准农业技术应用模式的深入推广奠定了基础。目前,精准选种、精准播种、精准施肥、精准喷洒、精准灌溉、精准田间监测、精准收获等涉及的精准农业技术已在新疆兵团大规模应用。本文以北斗导航一体化精准农业赋能新疆创新试验区建设项目为基础,通过对新疆兵团石河子市石总场大田种植数字农业建设试点、石河子市北泉镇翔种植专业合作社等多家大型农业合作社进行了实地调研,总结分析了新疆兵团精准农业技术的应用现状和发展需求。

2新疆兵团精准农业技术应用现状

精准农业技术已应用于新疆兵团农业的耕作、种植、管理和收集。根据农民对各种精准农业技术的接受程度和技术的推广应用程度,本文主要从三个方面分析了新疆兵团精准农业技术在农业机械自动驾驶系统、水肥一体化系统和农业信息管理系统中的应用现状。

2.1农机自动驾驶系统

如图1所示,电机式农机自动驾驶系统主要由电机、角度传感器、GNSS天线,高精度GNSS接收机、平板电脑、广播电台、天线等部该技术可实现1万万万m播行水平误差不超过3cm,播幅连接误差不超过3cm,能有效解决农机播种作业中出现的问题“播不直,接不上茬”可降低劳动力成本,延长作业时间,提高作业质量和土地利用率。2012年,新疆兵团农机推广部开展卫星导航自动驾驶技术试验示范,将该技术产品应用于棉花播种作业。2013年,财政部、农业农村部在国家农机购置补贴目录中增加了补贴,“农业北斗终端(含渔船)”财政补贴,当年补贴金额达到3.12万元/台套。2014年,国家发改委支持新疆兵团第八师开展区域精准农业示范,对首批800台北斗农机自动驾驶导航系统给予双重补贴,包括国家购机补贴和1万元项目补贴。截至2019年4月,兵团农八师已安装3000多套农机自动驾驶系统,基本实现全覆盖。农机自动驾驶系统逐步从小面积试验向大面积试验示范迈进,国产品牌从零到主导取得突破。

2.2.水肥一体化系统

水肥一体化系统通过配置田间信息准确监测系统,监测农田水分、气象、设备工况等信息,为水肥决策和运行管理提供信息支持。目前,用户可以通过PC或手机APP发送指令,通过GPRS通信模式实现阀门和自动施肥机的远程控制,实现田间无人操作功能,全年无需手动开关阀门。该技术不仅能满足作物生长过程中灌溉时间、灌溉量、灌溉位置和灌溉成分的准确要求,还能根据田间各操作单位的具体条件,精细准确地调整农业用水管理措施,最大限度地提高水的利用率。水肥一体化系统局部设备示意图如图2所示。20世纪末,新疆兵团开始引进喷灌、滴灌技术。自2008年以来,膜下滴灌水肥一体化技术得到了当地政府的大力支持。随着配套基础设施技术的发展,滴灌节水技术逐步向智能化、水肥一体化和远程操作控制方向发展。水肥一体化系统已形成相应的服务体系,可广泛应用于大田作物。新疆自主研发的一系列自动反冲洗网过滤机和自动施肥机,控制面积100-166.67hm2。目前,兵团高新节水灌溉面积1129.07千公顷,是我国最大的节水农业灌溉区。

2.33农业信息化管理系统

农业信息管理系统可以提供北斗导航定位终端、农业机械工况采集终端等综合服务,通过蜂窝网络将农业机械位置信息和工况信息传输到农业信息管理系统,实现农业机械运行轨迹的回放、作业面积的统计、农业机械健康状况的监督预测。此外,还可以通过各种传感器收集的信息形成水、肥料、药品的变量喷涂处方图,并根据农业信息管理平台进行监督和分配作业任务。基于此类系统,可以提高管理、调度和维护效率。图3显示了新疆兵团八师石总场信息管理平台的界面。农业信息管理系统随着各种采集终端的发展而发展。目前,许多企业和政府已经建立了相应的农业信息管理系统。


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