蘇州市“無人化農場”建設存在的問題與對策研究

嚴宇 葉濤 張文斌 李偵祥

0 引言

近年來，隨著城鎮化進程的加快，農業勞動力短缺問題凸顯，制約了農業農村現代化的步伐。如何提高我國農業生產機械化水平、降低農業生產對人工的依賴程度，成為當前農業機械化發展的重要課題?，F代信息技術在農業領域的深度應用[1]，為“無人化農場”的建設提供了有利條件?！盁o人化農場”通過物聯網、大數據、人工智能、5G 技術和機器人等多種前沿技術的聯合使用，實現設備、機械和機器人的自主作業[2]，實現精準化作業、信息化管理的無人（少人）化農業生產作業。推進“無人化農場”建設，加快農業生產“機器換人”步伐，不僅是鄉村振興的現實要求，也是未來中國農業發展的重要方向[3]。

1 “無人化農場”建設現狀

1.1 建設背景

2019年蘇州市成功創建全國首批率先基本實現主要農作物生產全程機械化示范市，農機裝備技術智能化、綠色化發展已成為該市農機化轉型升級的主攻方向[4]。2020年蘇州市人民政府出臺《關于加快推進農業機械化和農機裝備產業轉型升級的實施意見》（蘇府〔2020〕100 號），明確提出，到2022年底，全市范圍內要建成8 個市級智能農機裝備應用示范基地。

1.2 建設情況

2020-2022年，蘇州市本級、張家港市、吳江區農機推廣部門先后依托省級農機化項目，組織開展“無人化農場”建設。經過項目實施，蘇州市農業機械技術推廣站完成拖拉機、收割機、插秧機、高地隙植保機等裝備的智能化改造工作，并通過試驗研究，實現水稻生產耕、種、管、收主要生產環節無人化作業，并初步建成“無人化農場”管理平臺，并計劃將各縣級市“無人化農場”納入平臺，力爭實現一網統管。蘇州嗨森無人機技術有限公司在南通市高新區通安鎮開展基于“無人機應用”的智慧農場建設[5]。常熟國家農業科技園區計劃投資2 200 萬元建設農機新裝備技術推廣、農田“宜機化”改造和機藝融合并進的新型智能化農場。昆山市依托中國農科院華東農業科技中心在陸家鎮重點打造智慧農業生產示范基地。2022年5月，吳江國家現代農業產業園區和太倉市東林農機服務專業合作社入選首批省級糧食生產“無人化農場”。

2 存在的問題

2.1 投入成本大

根據江蘇省《糧食生產“無人化農場”建設指引（試行）》，“無人化農場”建設至少應配置7 臺套具有遠程監控、自動導航、無人/輔助駕駛、全路徑規劃功能的智能農機裝備。以吳江現代農業產業園區500 畝（33.33 hm2）糧食生產“無人化農場”為例，僅配齊耕、種、管、收環節智能農機裝備（包括無人駕駛拖拉機1 臺、無人駕駛插秧機2臺、無人植保飛機1 臺、無人駕駛收割機2 臺）就需投入資金120 萬元，再加上開展智能農機管控平臺建設、“宜機化”改造、后期運營維護等費用，投入成本較大。

2.2 智能化改造難度大

以水稻機械化生產機具為例，除插秧機智能化改造相對容易外，拖拉機、收割機、高地隙植保機智能化改造都較為困難［4，6］。例如：存量拖拉機進行智能化動力換擋改造較為困難；高地隙植保機在同步精準施藥控制方面智能化改造技術還不成熟；由于使用條件惡劣，老舊農機很難進行智能化改造。

2.3 智能農機售后保障機制不完善

農機智能化改造企業大多集中在上海、常州、北京等地，農忙季節，蘇州本地農機經銷企業的智能農機專業維修人員緊缺，機具發生故障不能及時解決，影響智能農機使用效率。

2.4 智能農機管理制度不健全

目前，蘇州市對智能化改造后機具的上牌、年審、保險等還沒有相關規定，影響機具安全使用。

2.5 智能農機管控技術不成熟

智能農機管控平臺是“無人化農場”的“大腦”。目前，大部分企業研發出的智能農機管控平臺還處于實驗室探索階段，產品質量良莠不齊，實際應用效果無法保證。各大企業改造后的智能農機通信協議不統一、不兼容，無法納入平臺進行統一管控，不能充分發揮“無人化農場”智能化、集約化、高效率作業的優勢。此外，由于農田氣象、耕地質量、土壤墑情、水文等信息采集監測設備應用較少，無法掌握足夠多的數據作為農業生產科學決策的依據，導致現有管控平臺仍停留在對機具無人化（少人化）操作的層面，離真正智能決策、智慧種田還有差距。

2.6 缺乏專業的“無人化農場”運維隊伍

由于智能農機裝備、管控平臺技術含量較高，操作難度大，且技術更新較快，對農機操作、維修人員和管理人員的業務素質要求較高。目前，蘇州地區從事“無人化農場”建設的單位專業技能人才較少，機手受教育程度偏低，年齡結構偏大，接受新裝備、新技術的能力不強，嚴重制約“無人化農場”進一步發展。

3 對策與建議

3.1 加大扶持力度

一是加強頂層設計。將“無人化農場”建設納入蘇州“十四五”農機化發展規劃，做好系統謀劃，明確目標任務，倒排時間節點，加快推進“無人化農場”建設。二是加大資金投入力度。制定相關獎補政策，將智能農機具納入市級農機購置補貼范圍，支持大中型農機加裝導航定位、作業監測、自動駕駛等終端。拓展資金投入渠道，采取投資補助、以獎代補、風險補償、財政貼息等多種方式，開展“無人化農場”建設獎補試點，發揮政策對社會資本的引導和撬動作用，調動“無人化農場”建設單位的積極性。三是出臺管理措施。針對牌證管理農機，制定出臺智能化改造后機具的年審、保險等相關規定，保障智能農機使用安全。協調打通各智能化農機企業終端數據接口，實現各類智能農機互聯互通，推動智能農機裝備與技術有序健康發展。

3.2 加快高端農機裝備、管控平臺研發

農機管理部門要發揮紐帶橋梁作用，整合優勢資源，引導導航研發企業、農機整機生產企業、農機推廣部門開展協同技術攻關，用好人工智能、5G 通信、北斗導航等領域的先進成果，推動一批關鍵技術裝備國產化，突破無級變速、動力換擋等“卡脖子”難題，降低農機智能化改造難度，切實解決“無機可改”“無好機改”“智能農機管控難”等現實問題，為“無人化農場”建設提供裝備與技術支撐。

3.3 做好基礎設施建設

整合零散土地資源，為推進“無人化農場”建設創造良好的條件。加快推進農場周邊5G 基站建設，提高信號傳輸穩定性，打好農場信息化建設基礎。開展農田“宜機化”改造，去埂填溝，擴大田塊面積，安裝智能排灌設施，增加農田信息采集終端，做好墑情、苗情、蟲情、災情和氣象等基礎信息收集工作，為無人農機精準高效作業提供依據。

3.4 強化人才隊伍建設

以農機化教育培訓為基礎，結合實施省、市農機化項目，針對“無人化農場”建設單位的機手、管理人員，開展智能農機裝備與技術專題培訓，拓展培訓內容，提高培訓實效。探索開展農用無人機操作、智能插秧機插秧、智能收獲機收獲等競賽活動，以賽促學、以賽促訓，大力培養智能農機技能人才，建設一支懂技術、會操作、能維修、善管理的智能農機人才隊伍，為“無人化農場”建設提供人才支撐。

3.5 加強示范推廣

結合蘇州農業生產實際情況，圍繞稻麥生產主要環節，強化機藝融合，制定出臺糧食生產“無人化農場”建設標準，形成一套可復制推廣的“無人化農場”建設“蘇州模式”。抓住夏收夏種、秋收秋種等關鍵農時，舉辦智能農機展示、演示活動，加快推進“無人化農場”建設。強化輿論引導，大力宣傳智能化操作、精準化作業、信息化管理的優勢，為“無人化農場”發展營造良好的氛圍。