科技赋能，沪郊大地奏响“机器换人”主旋律

　　  当前，上海正大力发展设施农业，规划布局12个现代设施农业片区，引导种植业养殖业的现代设施农业项目向片区集聚，新建3万亩粮食生产无人农场，推进蔬菜生产“机器换人”基地建设。不仅仅是水稻和蔬菜，在上海的各个农业产业里，正不断上演着“机器换人”的时代变革。

　　  □记者曹佳慧

　　  如果将农产品拟人化，上海的地产优质农产品一定来自“大户人家”。它们或许生长在高端的设施大棚里，除了有行业里领先的种植技术加持，还有各种现代农业智能设施装备轮番上阵，提供高效、精准的科技照护。

　　  当前，上海正大力发展设施农业，规划布局12个现代设施农业片区，每个片区2000亩~5000亩，总面积大约3.6万亩，引导种植业养殖业的现代设施农业项目向片区集聚，新建3万亩粮食生产无人农场，推进蔬菜生产“机器换人”基地建设。

　　  实际上，不仅仅是水稻和蔬菜，在上海的各个农业产业里，正不断上演着“机器换人”的时代变革。

　　  科创引领农业灌溉

　　  “水是肥的腿，根是苗的嘴，华维智慧灌溉，就是让肥长上腿，找到苗的嘴。”这是上海华维可控农业科技集团股份有限公司董事长吕名礼常放在嘴边的一句话。

　　  上海华维可控农业科技集团股份有限公司成立于2001年，是一家集智慧灌溉、可控农业等于一体的国家高新技术企业、国家“专精特新‘小巨人’”企业。

　　  落户金山的二十余年里，华维坚持以科创引领农业灌溉，走出一条从“节水灌溉”到“智慧灌溉”的发展路径，助力解决农田水利工程“最后一公里”的问题。

　　  华维团队系统开展节水灌溉技术和设备研发，创新了低能耗精量化压力补偿灌溉成套关键核心技术，研制了压力补偿灌水器系列关键产品，攻克了压力不均匀条件下水肥混合比例不匹配及输配不精准的难题，创制出适配多种地形、不同作物的压力补偿控水减肥增效的一体化智能装备，实现了水肥精量输送以及智能管控的目标，各研究成果在各省市推广应用，形成了不同区域的技术系统和发展模式。

　　  1828压力补偿滴头、喜耕田云智慧施肥机、自动反冲洗叠片过滤、华维智慧灌溉系统……从“节水灌溉”到“水肥一体化和作物的生长管理”，再到“可控农业”，如今，华维的多类产品和系统经院士专家鉴定为“国际先进”，打破洋品牌“卡脖子”技术垄断，实现进口替代。

　　  从全程机械化到“无人化”

　　  夏去秋来，沪郊大地开始换上金装。若此时去稻田间走走，或许能看到这样的场景：收割机在田里平稳地穿梭，机舱内却空无一人，站在田边的年轻农机手紧盯着手机屏幕，收割机的作业路径和实时情况一目了然，点点屏幕就可以操控收割机的行驶速度和方向。

　　  搭载着5G网络、北斗高精密定位等先进技术装备的农机，让水稻生产实现从全程机械化到“无人化”的跨越。这跨越的一大步，要从上海联适导航技术股份有限公司的“一小步”说起。

　　  2020年3月，联适开发出一套AF302北斗自动导航驾驶系统，这套搭载北斗高精密定位技术的无人驾驶系统，可以装载在拖拉机、插秧机、收割机等通过方向盘转向的农机上，实现农机的自动驾驶，并突破了农机在田间无法自动转向的瓶颈。在这套系统的助力下，耙地、旋耕、播种、喷药、收割等作业环节都实现了无人化作业。系统还适配多种智能作业路径，可满足多种作业场景使用。甚至在一些老旧农机上也能适用，赋予它们新的生命力。

　　  在嘉定外冈成功改造插秧机和穴播机等农机后，搭载北斗自动导航驾驶系统的无人农机很快引起了各界关注。截至目前，在上海的无人农场建设中，联适出品的技术产品占有率达到了60%，并在国内推广建设近百个无人化智慧农场，覆盖种植面积超过10万亩，累计为50多个国家提供技术服务。

　　  今年年初，联适在青浦现代农业园区投资建设无人化农场试验基地，重点聚焦无人化农场、智能农机关键技术的研发和试验，希望通过技术的持续创新，不断推动农业生产的智能化、系统化、标准化，完成生态无人化农场技术闭环，实现作业全程智能化。

　　  破解青菜移栽“裉节”

　　  从“三个农民两百岁”到“四个农民三百岁”，上海地产蔬菜生产劳动力短缺的问题日益突出。

　　  十年后、二十年后，谁来种菜？

　　  毫无疑问，实现全程机械化，是破解当前绿叶菜生产中人员老龄化严重甚至无人可用问题的必然选择。

　　  上海的农业科研团队，从未停止对蔬菜生产“机器换人”进程中“卡脖子”难题的探索和钻研。不久前，上海市农业机械研究所牵头开展技术攻关，在上海市农业科技创新项目支持下，成功研发了自走式青菜高密度全自动移栽机，并形成了配套的青菜高密度自动移栽生产模式。

　　  “我们这台移栽机的最大特点，就是全自动、高密度和纯电动。”市农机研究所研发人员介绍说，这台自走式青菜高密度移栽机，克服了半自动移栽机的短板，在田间作业时，可以调整移动和移栽的速度，8行植株同时移栽，两组机械臂交替工作，每分钟可移栽150～200株苗，大幅提升了作业效率。经过生产性验证，该移栽机的移栽效率是人工移栽的4倍以上。同时通过科学合理的株间距安排，高效利用土地，相比传统人工移栽株距不稳定的情况，实现了青菜产量的显著提升。

　　  此外，该移栽机采用纯电动设计，不仅环保无污染，还具备6～8小时的长续航能力，充分满足了田间作业的需求。移栽机还配备了自主研发的自走式电路底盘，能够轻松应对复杂多变的田间道路状况，确保机器的稳定运行和高效作业。而纯电动的设计，也为后续移栽机导入更多智能模块提供更多可能。

　　  水草梳理机成就优质好蟹

　　  经过多年发展，上海的河蟹实现了由小到大的跨越，正从“外观大”向“内在好”进军。与此同时，以上海海洋大学为代表的高校和科研院所，在河蟹产业里带起了“机器换人”的节奏。

　　  在河蟹养殖中，有一对“相爱相杀”的组合——河蟹和水草。蟹塘里的水草，既能为河蟹提供天然的栖息地和植物性饵料，也是净化水质的好手。但如果水草过多，将会大大减少水中的氧气含量，肆意生长的水草也会吸收营养物质，导致水体富营养化，影响河蟹的生长环境。

　　  水草的治理，关乎河蟹养殖的成败。但河蟹养殖塘口环境治理的要求极高、工作复杂，大部分养殖户以人工作业为主，效率低且劳动量大。随着养殖人员老龄化问题的日趋严峻，研究、开发和应用机械化、自动化装备用于水草治理变得十分迫切。

　　  针对生产一线对水草治理自动化机械的迫切需求，在上海海洋大学的牵头下，《河蟹池塘自适应水草梳理机研制与应用示范》项目组经过风力驱动系统设计、控制系统集成、导航算法研究等工作，成功研发出一种水草梳理机。

　　  目前，试制的样机均已投入光明食品集团上海崇明农场有限公司、上海沪宝水产养殖专业合作社等养殖基地的生产一线。应用结果显示，平均每小时收集水草接近1900公斤，综合节省人工近五成。

　　  在此基础上，为增加养殖池塘设备集中度，项目组进一步研发了“疏草投饵一体化装备”，通过机械设计集成，将投饵、洒药等功能结构集成在一起，使其成为河蟹池塘养殖的综合性辅助作业平台，河蟹池塘养殖的整体机械化、自动化水平进一步提升。未来，人工划船捞水草的生产场景将被逐步替代。

　　  会“学习”的工厂化番茄

　　  授粉机器人

　　  眼下，上海市瑞华实业有限公司的番茄设施温室里，又开启了新一轮的番茄种植。不过，这一茬的种植里，多了一位得力“助手”——工厂化番茄授粉机器人。

　　  两年前，瑞华实业牵头启动《工厂化番茄授粉机器人研发与示范应用》项目的研究，在设施温室番茄种植的环境下，设计出了一款模块化、低成本、智能的农业机器人，替代人工和昆虫媒介，进行温室环境中番茄的授粉作业。

　　  一个底盘加一个机械臂，授粉机器人的构造并不复杂。但要完成授粉这一精细动作，是多个模块协同作用、多个领域技术支撑才得以实现。项目组采用模块化的思维设计农业机器人通用平台，架构设计和系统软件开发则涉及物联网、大数据、云计算以及智能控制等多个领域，才得以实现番茄授粉过程的精准、高效和智能化管理。此外，以先进的深度学习和强化学习算法作为底层的技术，让授粉机器人在准确度和性能上达到国内先进水平。项目组在光明番茄产业园打造了50亩的设施番茄授粉机器人的示范应用基地，经过生产验证，由番茄授粉机器人授粉的番茄产量比自然授粉的番茄产量提高了20%。

　　  以上种种可见，近年来，上海在补强现代设施农业方面可谓下足了功夫。

　　  这是破题“谁来种地”的无奈选择，也是农业高质量发展的必经之路，更是上海作为国际化大都市以新质生产力赋能农业生产应有的姿态。

　　  在资源集聚的农业科创环境下，在提升创新策源能级的政策扶持下，一批又一批高校和科研院所聚焦农业科技新赛道，研发了一批又一批农业智能设施装备。它们扎根沪郊，或是走向全国，甚至跨出国门，不断刷新着上海都市现代绿色农业的定义。