党的二十大报告提出:全方位夯实粮食安全根基,全面落实粮食安全党政同责,牢牢守住十八亿亩耕地红线,逐步把永久基本农田全部建成高标准农田,深入实施种业振兴行动,强化农业科技和装备支撑,健全种粮农民收益保障机制和主产区利益补偿机制,确保中国人的饭碗牢牢端在自己手中。粮食安全是国之大事,科技创新是保障粮食安全的重要抓手。艾米稻香小镇践行“藏粮于地、藏粮于技”的战略,致力于打造农村增绿、产业增收、科技赋能的乡村振兴,以“粤港澳人工智能农业科技特色小镇”为总体定位,利用智能技术为农作物插上科技振兴的“5G芯片”,实现水稻生态化、数字化、智能化发展。金秋时节,稻谷飘香,课题组来到从化艾米稻香小镇进行调研,了解其科技赋能保障粮食安全的情况。
一、艾米稻香小镇:藏粮于地,藏粮于技
艾米稻香小镇坐落于素有“广州后花园”和“北回归线上的明珠”之称的从化风云岭森林公园,主要覆盖从化街口街团星村、城郊街三将军村。小镇生态环境优美,有风云岭森林公园、云岭湖湿地公园,流溪河一级支流龙潭河贯穿东西,连片稻田坐落在青山绿水之间,勾勒出了一幅城乡融合的美丽画卷。小镇积极打造粤港澳大湾区农业科技示范项目,项目规划面积4500亩,农田面积逾1000亩。
从化政府联合艾米集团,通过政、企、村三方携手共建艾米稻香小镇,打造国家级现代农业科技示范展示基地。首期投资超过1亿元,在广东省农科院、中山大学等科研院校专家团队等科技力量的支撑下,打造了全省首个数字农田试验基地,开发“艾米管田”系统,通过土壤改良、生物防治等科技手段,构建生态水稻种植标准化体系,搭建水稻全产业链数字平台,实现全域农田数字化管控。艾米稻香农业园先后获评“广东省休闲农业与乡村旅游示范点”“广东省丝苗米品牌示范基地”“广东省科普教育基地”“广州市农业公园”等称号。
艾米稻香小镇致力于把中国人的饭碗牢牢端在自己手上。摄:洪迎秀
二、科技创新为稻谷插上“5G芯片”
艾米稻香小镇以科技为乡村振兴赋能,实现水稻育种、种植、管理、销售全链条的数字化升级和智能技术加持。科技创新提升了粮食生产效率和品质,坚持不用化学农药、不用化肥、不用除草剂,建立了全国领先的水稻生态种植标准化流程,保证了粮食数量和质量安全。
艾米稻香农业园深化产学研合作,着力建设艾米研究院、千人科研实验室、人工智能农业学院以及院士工作站等,吸引30多家国内一流科研院校和人工智能农业科技企业入驻,引进 500多名智能农业硕士、博士领衔的高新科技人才,推动人工智能农业产业布局落地。
目前艾米与华为、中国电信、华南理工大学、暨南大学、中山大学、广东省农业科学院等头部企业、高校及科研机构建立了深度合作关系,成立了5G数字农田实验中心、广州市从化区艾米数字农业产业研究院、中山大学农学院科教创新基地、艾米天空稻田研学基地等,积极开展“5G+生态数字农业”领域的研究和推广应用,以及基于知识图谱的水稻数字化种植模型构建项目合作等,推动“生态艾米”品牌获得“广东名米”“广东省名牌产品”等称号。
(一)智能育种
种子是农业的“芯片”,关系着中国人的饭碗。艾米稻香小镇扎实落实数字乡村建设,注重推进“质量兴农、绿色兴农、科技兴农”,推进传统种植生产方式的可持续化发展,致力于将科技落实运用到每一粒米上。
当地将云计算、人工智能、基因编辑等技术综合应用于育种,全面提高育种技术和播种效率。小镇与广东院士联合会、广东农科院、中山大学、仲恺农业工程学院等建立了深度业务和科研合作,打造全省首个数字农田试验基地,通过土壤改良、生物防治等科技手段,积极构建生态水稻种植标准化体系,探索生物防治科技;充分发挥农业高校的人才、技术和科研等优势,积极与高校合作并共同探究水稻高产量种植的因素,进行水稻种子试验种植测试,制定了生态种植的标准化体系,以标准化体系赋能粮食安全;采用实验对照的方式,同时运用5G技术与AI人工智能技术,对研发团队所推出的新型水稻种子所适宜的土壤质量、温度以及湿度等进行监测,最终确定最适合每一类种子的育种环境。
(二)数字化、智能化种植
用好数字化和智能化手段,是农业现代化的重要内涵。艾米稻香小镇利用传感器、物联网、大数据和卫星遥感技术进行全方位数据采集,打造农田数字化系统。建立农业大数据库,累积的水稻大数据超1亿;自主研发水稻知识图谱,用系统指导种植,降低技术门槛;通过整合AI、IoT、生态农业、5G、微生物基因检测等技术,实现农田管理全要素、全链接、智能化;消除农业数据荒岛,实现全域基本农田管理“一张图”。
此外,艾米集团推出无人机种植作业,涵盖喷洒药物、撒播稻种及辅助授粉等步骤,目前田间插秧工作已实现全面机械化。无人机能够将农药更加均匀的喷洒在作物表面,从而提高农药利用率;能够解决人工播种和授粉效率低、不均匀的难题,使工作效率和质量翻倍增长。今年艾米稻香小镇的春耕主要采用“水稻种植标准化体系+艾米管田系统”的方式,通过整合物联网、云计算、人工智能等先进科技,实现田间万物互联。收割也实现了自动化,通过5G智能技术,每亩地仅需一小时就能收割完毕,提高了工作效率。
(三)智能化田间管理
艾米集团利用大数据、云计算、卫星导航、人工智能与物联网技术,开发“艾米管田”系统,组建现代农业核心技术团队,通过“无人技术+人工”的方式进行田间作业和管理工作,提高工作效率和精确性。
艾米打造数字农田管理系统,研发“农田大脑”,全方位监管农田的实时数据,为稻米产业提供全链条解决方案;利用5G大数据、云计算技术和区块链等技术,建立起智能分析与决策系统,模拟人的感知、思考和执行,对水稻种植全过程进行健康评测,通过视觉识别系统智识别出昆虫、杂草等,及时发布病虫草害预警,并提供智能解决方案;自主研发创造了用于巡田、数据采集以及除草的“艾米机器鸭”,通过北斗卫星导航识别出水稻田间的杂草,并利用机械手臂进行除草,大幅提高了农事工作效率。
农智谷:运用云端农田大脑系统全方位监管种植过程,为稻米产业提供全链条数字化解决方案。摄:张玉婷
(四)打造统一品牌,数字智能营销
“生态艾米”引入数字营销,数字溯源赋能品牌。注重品牌统一运营,打响地标品牌,重点突出“AI数字化精准管控”特色,在坚持安全、新鲜、营养、高效的发展理念下,提升农产品的质量。
近年来,艾米稻香小镇采取了可回收锁鲜环保罐进行产品包装,实现了稻米产品附加值的提升,同时也响应“绿水青山就是金山银山”的环保理念,推动智能绿色生活成为新风尚。
三、打造科技模式的农业文旅示范区
习近平总书记强调,要推动乡村产业振兴,紧紧围绕发展现代农业,围绕农村一二三产业融合发展,构建乡村产业体系。
艾米稻香农业园具有生态环境优美、地理环境优越、交通方便等优势,能够为大力发展“农业+旅游”提供有力保障,支持完善人工智能农业科技研发与产业布局。小镇拥有连片的稻田和清澈的小溪,成为了许多游客周末出游的热门打卡点,每年吸引来的游客数量达50万人次;结合生态保育、水稻生产和数字科技等特色,形成“农业+旅游”的产业发展模式;不断提升服务品质,重视游客参与性、娱乐性、互动性消费体验,以科技创新驱动农文旅游玩和消费升级;实现农产品价值链延伸,打造市民群众共享的最美城央农业公园,促进乡村特色文化产业智慧化、国际化发展。
四、水稻研学科普教育
从化艾米稻香小镇是省级休闲农业与乡村旅游示范点。艾米稻香农业园是从化区在中心城区精心规划、永久保留的两个主题农业公园之一。天空稻田研学充分发挥自然条件,科学合理运用生态优势,以地处省级科普教育基地的艾米稻香农业园为载体,引入“人工智能+”,形成“生态农业与农业科技”知识体系,不断完善基础配套设施,打造良好的研学环境。“稻田上的STEAM教育”让学生进行田间研学时能体验农田生活,直面感受到科技农业带来的魅力。天空稻田研学会定期举办研学活动,学习稻香营地文化,年接待科普研学团体超过100组,人次约3万。满足研学“边研边学”的需求,激发学生对农业的兴趣,做到经济效益与社会效益相结合,实现“研学教育”与“乡村振兴”相互促进。在粮食研学科普中,让同学们切身感受到“一粥一饭,当思来之不易”“谁知盘中餐,粒粒皆辛苦”,鼓励孩子们厉行节约。
一粥一饭,当思来之不易。摄:张玉婷
五、迎难而上的斗争精神和创新精神
艾米集团坚持以生态水稻种植、农业人工智能、研学教育为主导产业,通过人工智能赋能农业现代化发展,为农田提供整套数字化解决方案。科研团队脚踏实地,扎扎实实,通过“机器+人工”数据捕捉方式,进行田间的管理工作,完成水稻生长画像及田间数据的采集工作。
2020年以前,艾米小镇新开耕的区域是一处不适合水稻种植的沙地,含沙量特别高,水肥流失比较快。团队打破重重障碍,创造性种植紫云英等植株来,经历了一年多的改良,将其变成了适合水稻耕种的土壤。在这一过程中,涌现出了刘智湘、肖德星、唐飞等一波又一波的有志青年,积极投身于新科技农业事业建设。团队致力于生态水稻种植,坚持不用化学农药、不用化肥、不用除草,保证了一株株水稻的茁壮成长。
六、科技赋能粮食全产业链,开出“共同富裕”之花
当地构建“企业+村集体+农户”利益联结机制,通过土地流转、吸纳就业等方式,辐射带动周边共同发展。目前,艾米每亩水稻田年产值从4000元提升到14000元,产业增效提升约350%,带动周边配套服务经营创收超过 600万元。同时,吸附近百名周边村民及返乡青年就业或从事相关生产活动,通过土地租金、种植分红、园区管理服务,增加了他们的收入。
智慧科技赋能现代农业,加速贯彻落实“藏粮于地,藏粮于技”的战略,让中国农业现代化领先世界。当地聚焦于农业现代化的发展,从水稻种子的研发、试验种植,到水稻生长期间的监测和后期收割,通过AI人工智能、云计算、5G技术和遥感收集大数据、稻田数字化管控以及农业机械化的创新研发,坚持以科技赋能现代农业。
为了贯彻党的二十大精神,在推进乡村振兴的进程中,必须高度重视我国的粮食安全,推进一二三产业高度融合发展,大力发展农业现代化、数字化,让粮食生产智能化成为维护国家粮食安全的重要保障。
(作者:洪迎秀:广东省普通高校特色新型智库“粤港澳大湾区新兴产业协同发展研究中心”研究员、办公室主任。张玉婷,广东省普通高校特色新型智库“粤港澳大湾区新兴产业协同发展研究中心”研究人员。陈月婷,广东省普通高校特色新型智库“粤港澳大湾区新兴产业协同发展研究中心”研究人员。赖晟涵,广东省普通高校特色新型智库“粤港澳大湾区新兴产业协同发展研究中心”研究人员)