中化MAP先丰农场：重现辉煌创未来

小站稻原产地

“一篙御河桃花汛，十里村熶玉粒香。”这诗句正是对天津小站稻的赞誉。小站稻种植始于宋辽时期，兴于淮军屯防，成名于小站练兵，曾为皇室贡米。早在20世纪50年代，小站稻曾以特二级优质米销往日本、东欧、东南亚、古巴等国家和地区。这里的盐碱地、运河水和气候，造就了小站稻的贡米品质，成为粮食作物水稻中第一个地域性品牌商标。但是，此后小站稻因天津水量减少逐渐衰落。

2018年4月，中化现代农业公司（简称中化农业）进入小站稻原产地，与王稳庄镇达成合作，全程托管1.8万亩耕地，依靠MAP模式加入到重振小站稻行动之中。MAP是Modern Agriculture Platform的缩写，是中化集团以中化农业为运行主体，以“科技创造美好农业”为使命，打造的现代农业技术服务平台。

科技力量再现小站稻辉煌

2018年测产表明，亩平均产量550 kg，这是小站稻近年来亩产上的新突破。此前，农场种植的稻米经送检，国家权威机构出具的报告显示：达到一级优质大米标准。与此同时，MAP农场小站稻全部实现订单销售，较之零散的小规模种植，增效在20%以上。而取得这些成绩，长期驻扎这里的中化MAP团队，不到10个人。

中化农业之所以用不到10个人的团队，从种到销全程托管了1.8万亩耕地，正是得益于先进的科技。

中化现代农业MAP（简称中化MAP）先丰农场打造的是线上线下相结合的O2O模式，线下通过建MAP中心和示范园引领农民种植生产，线上通过打造精准种植和精细化管理系统帮助提高生产管理效率，不断完善农业生产基础数据体系，帮助农业生产实现降本增效。分为产前、产中和产后三个环节。

产前：MAP线下农技人员首先对2万亩耕地取样进行土壤指标检测，包括pH值、土壤肥性、土壤盐分含量等，其次根据土壤成分和订单要求确定水稻种植品种，再结合水稻品种特性和土壤成分确定底肥成分和用量，最后根据地块分布和土壤成分、利用GIS/遥感技术实现地块线上化管理，并生成耕地地力分布图。

产中：利用智能化和智慧化手段实现精准种植和精细化管理。利用遥感与GIS自动化服务平台监测分析作物长势、水稻冠层氮素和冠层水分、地块产量等，形成巡田指导意见和生产管理意见，帮助提高日常管理和生产效率；利用精准气象服务平台提供公里级格点农业气象服务，包括15天逐日预报、48小时逐时预报、2小时短临降雨预报以及极端灾害天气预警等，帮助合理制定农事计划，减少损失；结合作物品种、气象信息、历史病虫害发生情况，通过病虫害预测模型和植保农事指数模型，利用病虫害预警系统提供未来10天病虫害发生概率，推算最佳防治日期，指导适时用药，提高防治效果，实现精准植保；结合遥感长势和氮素监测、水稻生长期、土壤地力和田间实际观测情况，确定追肥用量，探索变量施肥；利用田间管理系统和“四情”监测设备实时采集田间环境信息、投入品信息、生长信息等，实现生产数据的收集。

产后：建立地块数据档案，分析地块投入产出比，实现生长种植管理的精准决策；建立全程可追溯体系，提高产品信誉和议价能力。

关键技术“加持”创未来

什么是智慧农业系统？田间，上有搭载了风向标、风速仪和光照仪的气象站，搜集环境温度、空气湿度、光照度等数据，可实时监测环境；下有土壤墒情仪，及时测定作物根系环境和土壤肥力，土壤中的水份、温度、pH值、EC值等数据尽在掌握。这些监测数据都能及时反馈至“中枢大脑”，告诉你植物是冷了热了还是渴了饿了。

中化GIS/遥感平台可8小时内为100多万个离散地块提供多主题多精度遥感服务，是国际上首个针对离散地块实现农业遥感影像自动化分析的平台，每天可为全国1亿亩耕地提供遥感分析服务，中化MAP先丰农场利用3米精度遥感每3天对其种植的水稻长势、氮素含量和冠层水分进行一次影像分析，同时在收获前1个月内对每个地块进行遥感产量预测。

长势监测：作物叶面积指数LAI是反映作物长势的一个重要生理参数，与作物个体特征和群体特征有关。归一化植被指数NDVI与LAI有很好的相关性，因此利用遥感图像获取作物NDVI曲线可反演计算作物的LAI，从而进行作物长势监测。中化MAP先丰农场利用遥感影像获取水稻不同生育期的NVDI图像值，形成水稻长势分析图，农艺师根据遥感长势分析结果制订有针对性的巡田计划，人均管理面积可达到5000-6000亩/天，日常管理效率提高10倍以上。

冠层水分监测：作物发生水分亏缺时会引起叶片颜色、厚度、形态结构等系列变化，从而引起光谱反射特性变化，再利用遥感反演模型计算作物水分亏缺状况。MAP先丰农场利用水稻缺水发生的光谱反射特性变化，制定墒情热力图，农艺师结合墒情热力图和水稻生育期节点，确定是否需要进行灌溉，再配合远程智能灌溉系统实现远程灌溉控制。一般情况下，400-500亩需配备一位田间管理者进行灌水、排水操作，使用智能灌溉系统后，地块集中情况下5000亩只需配备一位巡查人员，管理效率提高10倍。

中化现代农业技术服务中心

遥感控氮：作物缺肥会引起叶片颜色、厚度、水分含量以及形态结构等发生变化，从而引起光谱反射特性的变化。MAP先丰农场利用水稻缺氮发生的光谱反射特性变化，通过相应模型算法生成冠层氮素分布图，再结合土壤地力和水稻生育期节点确定追肥量，最后依据氮素分布图生成无人机可识别的变量氮肥施用处方图，提高水稻品质的同时实现追肥量降低15%。

遥感估产：利用遥感影像光谱信息反演作物的生长信息，通过建立作物生长信息与产量间的关联模型，再结合作物农学模型和气象模型，从而获得作物产量信息。MAP先丰农场利用高分辨率卫星遥感数据，对水稻各生育期进行监测，通过不同生育期水稻生长状况的差异性，结合气象数据等的多源数据建立时序性的水稻动态估产模型，在收获前的一个月内对各地块的水稻产量进行估测，建立地块产量数据库，为后期地块品种选择提供依据。

“你要是下田，就会看到农场里还有一个气象站，这个可比一般的天气预报高级多了，能精确到每块区域的即时天气。”中化农业MAP事业部农艺师范子明说。通过多模式融合和机器学习提供公里级格点气象预报和预警服务，包括未来2小时分钟级预报，未来48小时逐小时预报，未来15天和40天逐日预报以及极端灾害天气预警服务。并结合MAP先丰农场实际气象情况，针对水稻不同物候期，对播种、出苗—三叶、插秧—返青、拔节、孕穗—抽穗、乳熟-成熟期不同时段提供水稻种植区划建议、水稻种植风险预警地图、积温积雨、水稻环境预警和农业气象灾害预测预报等，从而帮助提前制订农事计划，减少不必要的农资浪费，提前应对极端天气降低损失。

在植保方面，中化MAP先丰农场的相关团队进行了技术创新，没有采取传统的除草剂，而是使用新的生物农药和除草方式，不仅高效灭草，而且不会污染水体。他们利用虫情监测仪实时获取田间二化螟、褐飞虱、稻纵卷叶螟等虫害数量，再结合作物品种、气象信息、历史病虫害发生情况，通过病虫害预测模型和植保农事指数模型，为MAP先丰农场提供水稻二化螟、大螟、三化螟、稻纵卷叶螟、白背飞虱、褐飞虱、稻蓟马、稻瘿蚊、水稻纹枯病、恶苗病、叶瘟、穗颈瘟、谷粒瘟、稻曲病、南方水稻黑条矮缩病、细条病、白叶枯病共17种病虫害未来10天的发生概率，推算最佳防治日期，指导农户适时用药，提高防治效果，实现精准植保，采用此方式农药使用效率提高50%，用量降低15%。

水稻从产前到产中再到产后，每个环节的农事活动都需要投入大量人力，10个人如何管理上万亩的稻田？全程机械化功不可没。

为解决集中用工难题，更好的节省人力，中化MAP先丰农场从取土化验到耕种管收都在整合农机行业先进技术，利用无人取土车自动取样，利用自动驾驶插秧机插秧，利用无人机变量施肥等。无人插秧机搭载自动驾驶系统，自动驾驶系统接入高精度RTK定位基站，作业精度可以达到厘米级，再通过在插秧机上安装农机监控终端、各类传感器（位置、姿态等），实现插秧机轨迹监测、有效作业面积统计、作业质量监测等功能，为作业效果（漏插、作业效率、插秧机状态）评估和作业质量改善提供数据支撑，作业效率较普通农机提高了20%。利用自动取土车为设备载体，通过线下地块信息绑定、取土车自动取土、土样二维码标记，检测中心任务分配、检测中心土样检测，线上系统自动反馈化验结果，完成地块的快速取样、化验和结果反馈，建立数字化土壤数据库，效率是农艺师取土效率的3倍。

立足高品质帮农民卖上价

为什么种粮不挣钱？为什么土地留不住农民？这是中国农业之问。中化MAP先丰农场在实践中逐渐摸索解决这一问题。其核心是要通过“种出好品质、卖出好价钱”来提升整个农业产业链价值。换言之，如果始终停留在低端过剩农产品的重复生产，农民没有出路，农业企业也没有未来，这个事关乡村振兴和粮食安全的第一产业的发展更是无从谈起。

中化MAP先丰农场基于“区块链”的全程溯源系统，从时间、地理、品质三个维度实现小站稻从种植、仓储、加工、品评、物流到销售的全程溯源管理，并采取“防伪保真”+“温控保质”+“全程溯源”三大功能，保障农产品从田间到舌尖全生命周期的品质安全，助力品牌溢价40%以上。

MAPbeside标签磁变防伪检测区置于手机扬声器磁铁部位或冰箱贴等带有磁性的物质上条纹发生变化，实现产品的防伪保真。标签增加的温变技术，使当产品存储温度超过设定温度值时，标签颜色会随着温度升高逐渐变淡，从而保障产品品质。区块链溯源码记录了产品从种植到餐桌的全过程，并通过时间戳、地理戳、品质戳向消费者真实展现种植、仓储、加工等过程的土壤信息、环境信息、厂家信息、品质信息等。

全程溯源技术再现了“从田间生产到餐桌”的全过程，可有效解决消费者不信任问题，并实现管理部门对农产品质量安全的监管。

先丰农场所在地为滨海盐渍土，PH值在8-8.5之间，属中度盐碱化。中化MAP先丰农场的团队进驻后，通过持续采用叶龄诊断、测土配方、精准用药、侧深施肥、智能灌溉、智能农机等水稻现代化生产和管理技术，2020年亩均产量达到500kg，比2018年提高了25%，生产管理效率较普通生产管理方式提高30%以上，水稻品质达到国家优质大米一级标准，实现品种溢价40%，综合收益提高30%以上。

另外，中化MAP先丰农场还创造了环境效益的最大化。遥感技术不仅提高了日常管理效率，而且通过综合分析土壤地力、水稻长势监测、水稻冠层氮素、田间实测等数据，再结合病虫害预警信息，形成精准水肥和植保建议，为生产管理提供指导，大大减少了化肥农药的投入，保障了环境和粮食安全，促进水稻绿色生产。精准气象提供的公里级格点农业气象服务，不但可以帮助制订合理的农事计划，更可以帮助降低天气变化对施肥施药效果的不利影响，项目实施过程中肥料和农药使用效率分别提高34.5%和50%，大大减少了对周围环境的污染。“这里夏季非常美，天上鸟儿飞翔，地上水清蛙鸣。”中化农业MAP事业部总农艺师杜树海说。