苏州市“无人化农场”建设存在的问题与对策研究

严宇 叶涛 张文斌 李侦祥

0 引言

近年来，随着城镇化进程的加快，农业劳动力短缺问题凸显，制约了农业农村现代化的步伐。如何提高我国农业生产机械化水平、降低农业生产对人工的依赖程度，成为当前农业机械化发展的重要课题。现代信息技术在农业领域的深度应用[1]，为“无人化农场”的建设提供了有利条件。“无人化农场”通过物联网、大数据、人工智能、5G 技术和机器人等多种前沿技术的联合使用，实现设备、机械和机器人的自主作业[2]，实现精准化作业、信息化管理的无人（少人）化农业生产作业。推进“无人化农场”建设，加快农业生产“机器换人”步伐，不仅是乡村振兴的现实要求，也是未来中国农业发展的重要方向[3]。

1 “无人化农场”建设现状

1.1 建设背景

2019年苏州市成功创建全国首批率先基本实现主要农作物生产全程机械化示范市，农机装备技术智能化、绿色化发展已成为该市农机化转型升级的主攻方向[4]。2020年苏州市人民政府出台《关于加快推进农业机械化和农机装备产业转型升级的实施意见》（苏府〔2020〕100 号），明确提出，到2022年底，全市范围内要建成8 个市级智能农机装备应用示范基地。

1.2 建设情况

2020-2022年，苏州市本级、张家港市、吴江区农机推广部门先后依托省级农机化项目，组织开展“无人化农场”建设。经过项目实施，苏州市农业机械技术推广站完成拖拉机、收割机、插秧机、高地隙植保机等装备的智能化改造工作，并通过试验研究，实现水稻生产耕、种、管、收主要生产环节无人化作业，并初步建成“无人化农场”管理平台，并计划将各县级市“无人化农场”纳入平台，力争实现一网统管。苏州嗨森无人机技术有限公司在南通市高新区通安镇开展基于“无人机应用”的智慧农场建设[5]。常熟国家农业科技园区计划投资2 200 万元建设农机新装备技术推广、农田“宜机化”改造和机艺融合并进的新型智能化农场。昆山市依托中国农科院华东农业科技中心在陆家镇重点打造智慧农业生产示范基地。2022年5月，吴江国家现代农业产业园区和太仓市东林农机服务专业合作社入选首批省级粮食生产“无人化农场”。

2 存在的问题

2.1 投入成本大

根据江苏省《粮食生产“无人化农场”建设指引（试行）》，“无人化农场”建设至少应配置7 台套具有远程监控、自动导航、无人/辅助驾驶、全路径规划功能的智能农机装备。以吴江现代农业产业园区500 亩（33.33 hm2）粮食生产“无人化农场”为例，仅配齐耕、种、管、收环节智能农机装备（包括无人驾驶拖拉机1 台、无人驾驶插秧机2台、无人植保飞机1 台、无人驾驶收割机2 台）就需投入资金120 万元，再加上开展智能农机管控平台建设、“宜机化”改造、后期运营维护等费用，投入成本较大。

2.2 智能化改造难度大

以水稻机械化生产机具为例，除插秧机智能化改造相对容易外，拖拉机、收割机、高地隙植保机智能化改造都较为困难［4，6］。例如：存量拖拉机进行智能化动力换挡改造较为困难；高地隙植保机在同步精准施药控制方面智能化改造技术还不成熟；由于使用条件恶劣，老旧农机很难进行智能化改造。

2.3 智能农机售后保障机制不完善

农机智能化改造企业大多集中在上海、常州、北京等地，农忙季节，苏州本地农机经销企业的智能农机专业维修人员紧缺，机具发生故障不能及时解决，影响智能农机使用效率。

2.4 智能农机管理制度不健全

目前，苏州市对智能化改造后机具的上牌、年审、保险等还没有相关规定，影响机具安全使用。

2.5 智能农机管控技术不成熟

智能农机管控平台是“无人化农场”的“大脑”。目前，大部分企业研发出的智能农机管控平台还处于实验室探索阶段，产品质量良莠不齐，实际应用效果无法保证。各大企业改造后的智能农机通信协议不统一、不兼容，无法纳入平台进行统一管控，不能充分发挥“无人化农场”智能化、集约化、高效率作业的优势。此外，由于农田气象、耕地质量、土壤墒情、水文等信息采集监测设备应用较少，无法掌握足够多的数据作为农业生产科学决策的依据，导致现有管控平台仍停留在对机具无人化（少人化）操作的层面，离真正智能决策、智慧种田还有差距。

2.6 缺乏专业的“无人化农场”运维队伍

由于智能农机装备、管控平台技术含量较高，操作难度大，且技术更新较快，对农机操作、维修人员和管理人员的业务素质要求较高。目前，苏州地区从事“无人化农场”建设的单位专业技能人才较少，机手受教育程度偏低，年龄结构偏大，接受新装备、新技术的能力不强，严重制约“无人化农场”进一步发展。

3 对策与建议

3.1 加大扶持力度

一是加强顶层设计。将“无人化农场”建设纳入苏州“十四五”农机化发展规划，做好系统谋划，明确目标任务，倒排时间节点，加快推进“无人化农场”建设。二是加大资金投入力度。制定相关奖补政策，将智能农机具纳入市级农机购置补贴范围，支持大中型农机加装导航定位、作业监测、自动驾驶等终端。拓展资金投入渠道，采取投资补助、以奖代补、风险补偿、财政贴息等多种方式，开展“无人化农场”建设奖补试点，发挥政策对社会资本的引导和撬动作用，调动“无人化农场”建设单位的积极性。三是出台管理措施。针对牌证管理农机，制定出台智能化改造后机具的年审、保险等相关规定，保障智能农机使用安全。协调打通各智能化农机企业终端数据接口，实现各类智能农机互联互通，推动智能农机装备与技术有序健康发展。

3.2 加快高端农机装备、管控平台研发

农机管理部门要发挥纽带桥梁作用，整合优势资源，引导导航研发企业、农机整机生产企业、农机推广部门开展协同技术攻关，用好人工智能、5G 通信、北斗导航等领域的先进成果，推动一批关键技术装备国产化，突破无级变速、动力换挡等“卡脖子”难题，降低农机智能化改造难度，切实解决“无机可改”“无好机改”“智能农机管控难”等现实问题，为“无人化农场”建设提供装备与技术支撑。

3.3 做好基础设施建设

整合零散土地资源，为推进“无人化农场”建设创造良好的条件。加快推进农场周边5G 基站建设，提高信号传输稳定性，打好农场信息化建设基础。开展农田“宜机化”改造，去埂填沟，扩大田块面积，安装智能排灌设施，增加农田信息采集终端，做好墒情、苗情、虫情、灾情和气象等基础信息收集工作，为无人农机精准高效作业提供依据。

3.4 强化人才队伍建设

以农机化教育培训为基础，结合实施省、市农机化项目，针对“无人化农场”建设单位的机手、管理人员，开展智能农机装备与技术专题培训，拓展培训内容，提高培训实效。探索开展农用无人机操作、智能插秧机插秧、智能收获机收获等竞赛活动，以赛促学、以赛促训，大力培养智能农机技能人才，建设一支懂技术、会操作、能维修、善管理的智能农机人才队伍，为“无人化农场”建设提供人才支撑。

3.5 加强示范推广

结合苏州农业生产实际情况，围绕稻麦生产主要环节，强化机艺融合，制定出台粮食生产“无人化农场”建设标准，形成一套可复制推广的“无人化农场”建设“苏州模式”。抓住夏收夏种、秋收秋种等关键农时，举办智能农机展示、演示活动，加快推进“无人化农场”建设。强化舆论引导，大力宣传智能化操作、精准化作业、信息化管理的优势，为“无人化农场”发展营造良好的氛围。