当“AI+农业”照进岭南稻田,在广州增城丝苗米发源地朱村街,华南首个伏羲农场正在探索无人农场的实现路径。
面对华南丘陵地块破碎、水田泥脚深、农村劳动力持续老龄化等现实难题,中国科学院与增城区政府携手落地伏羲农场,以智能农机本地化改造、土壤数字化检测、天空地人机一体化数据采集、水稻农业大模型为抓手,推动丝苗米生产从“靠经验种地”转向“靠数据种地”。
依托万亩丝苗米产业根基,这套智慧农业模式尝试回答“未来谁来种地?怎么种地?”的难题,为粤港澳大湾区农业现代化提供可试验、可复制的实践样本。
位于广州增城朱村的伏羲农场项目科技先行试验区,丝苗米已经有了不错的长势。
农机改造:
打磨本土化新农机
增城丝苗米是广州的农业金字招牌。2025年,增城丝苗米入选农业农村部农业品牌精品培育计划,是全国9个入选的粮油类区域公用品牌之一、广东省唯一入选粮油类区域公用品牌。
增城朱村街建成了广州最大连片万亩水稻标准化基地,成为中国科学院“伏羲农场”项目在华南的首个试验田。
增城伏羲农场项目负责人李志鹏告诉记者,务农群体老龄化加剧,年轻人受收入、工作环境制约不愿返乡种地,“未来谁来种地”成为摆在粮食生产面前的现实命题,伏羲农场利用“数字决策+智能农机”的方式,解决的是“未来谁来种地?怎么种地?”的难题。
华南地区丘陵盆地交错,田地被分割成大量小块水田,不少地块泥脚深,农机容易下陷打滑。北方平原表现优异的大型农机来到这里,“水土不服”现象时有发生。“北方平原好用的农机,放到南方小块水田,必须做针对性改造。”伏羲农场负责人李志鹏告诉记者,南北方种植逻辑差异显著,岭南水土环境对农机的防水密封、泥泞地块通行能力提出更高标准。
在伏羲农场的项目展厅里,一款名为鸿鹄T70无人驾驶拖拉机的农机装备十分亮眼。不同于一般的拖拉机,它没有驾驶舱,也不烧柴油,是一款以锂电池为能源,永磁同步电机为动力,搭配智能电控系统、科幻型外观和智能无人驾驶作业系统的多用途电动智能农机装备。
团队针对70马力水田智能农机开展多轮田间调试,优化整机涉水密封性能,更换大花纹水田专用轮胎,抬升底盘地隙,改善深泥脚水田的通过能力。
鸿鹄T70无人驾驶拖拉机在田间作业。受访者供图
在200亩科技先行试验区,改装后的无人驾驶拖拉机搭载北斗定位终端、自研耐磨通用部件与专用处理器,自主规划作业路径,开展水田旋耕、打浆整地作业,不需要农机手上车驾驶。使用者可以像操作玩具车一样,远程操控鸿鹄T70在田间作业,而随着AI大模型的开发和运用,它也将实现真正的无人自主决策和自主作业。
数据筑基:
为岭南土壤“做CT”
智能农机是无人农场的执行手脚,但想要实现精准种植,前提是读懂脚下每一寸土地。传统农业依靠代代相传的农耕经验,普遍采用均匀施肥的模式,整块田地统一投放化肥,忽视田块内部肥力差异,精细化程度仍有提升空间。
伏羲农场引入中国科学院自研伽马能谱检测设备,给万亩良田做起“土壤CT”。这套设备能够探测地下30厘米土层,检测氮、磷、钾、有机质等9项关键土壤指标。检测完成后生成10米×10米网格化“土壤处方图”,红色网格标记养分匮乏区域,绿色代表肥力充足,如同中医按方抓药,直接指导农田开展变量施肥。
智能农机装备对土壤进行检测。受访者供图
李志鹏介绍,对比传统人工取样、实验室化验,二者效率、覆盖度差距巨大。传统测土需要工作人员下地选取少量点位采集土样,经过烘干处理再送入实验室逐项检验,两万多亩耕地完成整套流程往往要耗费一到两个月。更关键的是,少数采样点位,很难完整还原整片大田内部复杂的肥力分布。
无人机检测对土壤零扰动,不会破坏耕作土层。在增城,2万亩耕地仅用十天左右就完成全域土壤检测,检测结果相较实验室检测准确率达85%以上。拿到数据结果后,农用无人机执行差异化作业,缺肥地块增加施肥量,肥力充足地块少施甚至不施,有效削减化肥投入。目前项目已经完成2万亩耕地土壤数据采集,沉淀大量一手土壤样本数据。
单点土壤检测只是数据链条的一环,伏羲农场搭建起“天空地人机”多维数据采集网络。天上依托卫星遥感,对耕地开展广域监测,获取气象、作物长势、产量预估等宏观信息;田间布设气象、墒情传感器,捕捉地块温湿度、土壤含水量的细微变化;叠加网格化土壤检测、田间视频监控,多维度海量农业数据源源不断汇入AI指挥大厅。
在现场的AI指挥大厅,各项数据纷纷展示在中控屏幕上,即使是农田上空的害虫品类和数量,都被一一收集,为决策提供参考。
大模型谋变:
输出智能种植决策
海量田间数据采集不是最终目的,用数据指导实际生产,才是“AI+农业”的核心价值。和通用大模型不同,农业大模型不只依靠公开文献资料训练,必须扎根本土稻田,经过多季水稻完整生长周期沉淀打磨。
李志鹏介绍,现阶段系统已经实现地块、单元格尺度精细化管理,可以针对每一个10米×10米网格单元输出具体种植建议。团队长远技术愿景是实现单株级水稻管理,针对每一株水稻做生长研判。
李志鹏描绘未来无人农场图景:农户不用长期日晒雨淋守在田间,坐在指挥大厅,依托农业大模型输出智能种植决策,向分布田间的无人驾驶农机下发作业指令,远程调度机器完成整地、施肥、植保、收割全套农事。传统农业将告别单纯“靠天吃饭”,转向数据驱动的智能化管控。未来,农户、合作社还可以像打网约车一样,在平台发起农事需求,农机手线上接单,输出专业化农事服务。
伏羲农场AI指挥厅,各项数据汇聚于此,为决策提供参考。
项目设定的目标是:实现整体种植成本下降20%,化肥农药使用量减少20%。记者现场了解到,今年试验田早稻产量对比本地传统种植模式提升15%,项目初见成效。
增城伏羲农场项目只是试验的起点,未来伏羲农场经验将向华南地区更广阔的田野间复制,当前在朱村丝苗米试验田里的每一季耕耘、每一次调试,都在为华南丘陵地区发展无人农场积累宝贵的本土实践经验。
伏羲农场项目效果图,多种智慧农机装备分工,一同实现“无人农场”。
记者了解到,目前增城伏羲农场项目一期工程已经完工,在200亩科技先行区实现耕、种、管、收全流程智能作业闭环,对关键技术进行了有效验证。项目还有二三期正推进中,计划2030年建成,届时将构建起覆盖增城主要产粮区的农业数据底座,形成包括数据采集至精准执行的全链路闭环运营能力。
南都广州新闻部出品
文字/图片:南都N视频记者 代国辉