“采蘑菇的小姑娘,背着一个(gè)大竹筐……”这首(shǒu)脍炙(zhì)人(rén)口的(de)歌(gē)曲在(zài)上海郊区却行(háng)不通——采蘑菇的多是六七十岁(suì)的老年人。金山区(qū)廊下镇勇敢村的菇农陈明云开玩(wán)笑(xiào)说(shuō):“现在去(qù)哪儿找采(cǎi)蘑菇(gū)的小姑(gū)娘?只有采蘑(mó)菇的老阿(ā)姨。”
工人难找、人工成本高,是当今农业发展的一大瓶(píng)颈。这个问(wèn)题,在上(shàng)海(hǎi)郊区更加突出,“三(sān)个工人200岁”“抢收期一天200元招不到(dào)人”等(děng)现象较为普遍。
一边是市民对平价(jià)农产品(pǐn)的渴求,一边是农民对合理利(lì)润(rùn)的期盼。从田(tián)头(tóu)到餐桌,流通环节(jiē)可以压缩,但人工等生产成本一(yī)直困扰(rǎo)着(zhe)农民(mín)。所(suǒ)以,在最新发布(bù)的(de)《上海(hǎi)市推进农业(yè)高(gāo)质量发展行动方案(2021-2015年)》(以下(xià)简(jiǎn)称《行动方(fāng)案》)明(míng)确(què)提出(chū),要提升农业生产(chǎn)科技装备。通俗地说,就是“机器换(huàn)人”。
“无人农场”什(shí)么(me)样
机器可(kě)以(yǐ)取代农民(mín)吗?《行动方(fāng)案》指出,上海将形成(chéng)13个各有特色的绿色田园(yuán)先行片(piàn)区。其中,嘉定区数字化(huà)无人农(nóng)场片区是唯一(yī)带有“无人”字样的片区。记者因此来到该片区(qū)所在外冈镇(zhèn),发现数字(zì)化无人(rén)农场已初具雏形。
在这(zhè)里(lǐ),水稻从(cóng)种到收都实现了全程机械化作业,并(bìng)有200亩试验田基本实现了全程(chéng)无人(rén)化作业(yè):基于5G技术和北(běi)斗定位,插秧机、自走式植保车、收割机等能在无人驾(jià)驶的情况下,自动完(wán)成插(chā)秧、植保、收割(gē)等水(shuǐ)稻(dào)生产作(zuò)业。
无人驾驶收割机自动收割水稻
不过(guò),无人农(nóng)场(chǎng)还处于起步试验阶段。外冈镇农业服务中心副主任张旭介绍说,无人操(cāo)作对地块的规整性要(yào)求较高(gāo)。对那些不太(tài)规整的“边角(jiǎo)料(liào)”,受制于现有无人作业的精度和深度,还需(xū)要人工辅助操(cāo)作(zuò);还有,无人农机的稳(wěn)定性、不同农机之间的(de)协同操作等,都有改进空间。所(suǒ)以,200亩试验(yàn)田只是(shì)无人农(nóng)场的1.0版本,今年(nián)计划进一步完(wán)善水稻耕(gēng)种管收环节的(de)无人化机械改造,到明年(nián)底(dǐ)实现无人农场的2.0版本,力争完成1600亩无人(rén)农场建设。到2025年,实现无人农场的(de)3.0版本,将示范应用扩大到万亩(mǔ)规模。
“机器换人”对蔬菜生产也(yě)很重要。浦东新区生鲜蔬菜产业(yè)片区位于宣桥镇,清美张(zhāng)家桥基(jī)地是片(piàn)区里的智能(néng)化菜园之(zhī)一(yī),“机器(qì)换人”程(chéng)度(dù)比较高。农机手现场(chǎng)演示:开(kāi)着小巧的收割(gē)机一路走去,待采收(shōu)的蔬菜自动进(jìn)入收集(jí)器皿(mǐn)。农机手说,收菜是蔬菜种植中人工(gōng)成本(běn)最高的(de)部分之一。比如一亩鸡毛菜需(xū)要6个工人采收8小时(shí)左右;不过(guò)用上自动采收机后(hòu),2个工(gōng)人配(pèi)合,大约45分钟就能完(wán)成(chéng)采收,效率约是传(chuán)统(tǒng)模式的25倍。
自动采收机能大大提(tí)高蔬菜的采(cǎi)收效率
清(qīng)美集(jí)团现代农业总经理李立告诉记者,清美各蔬(shū)菜(cài)基地的(de)机械化率已经超过90%,整地、起垄、播种、移栽(zāi)、灌溉、采收、运输等生产(chǎn)各环节都有对(duì)应的农机工具。而且不同蔬菜的工(gōng)具不(bú)同(tóng),即使(shǐ)是采收机(jī)一项,也(yě)有好几种(zhǒng):鸡毛菜等收割时不用留根(gēn),菠(bō)菜(cài)等却要连根收割……所以,基地(dì)仍(réng)在根据(jù)不同品种研发新的机械工具,预计今年(nián)机械(xiè)化生产率可以达到100%。
根据测算,以300亩(mǔ)这样的(de)中等规模蔬(shū)菜基地为例,有了机械化设备(bèi),仅需5个农(nóng)民(mín)即可(kě)负责全(quán)程生产(chǎn):2人操作植保机、3人操作播种、采收等其(qí)余机械。李立(lì)还(hái)有个设想(xiǎng):“未来,这些机械和农民能组成农(nóng)机服务队,为其他生产(chǎn)基地服务,进一步(bù)提高农业生产的效率(lǜ)、降低(dī)人工成本。”
从两个基地看,“机(jī)器换人”能有效推动农业生产降本提效。所(suǒ)以根(gēn)据《行动方(fāng)案(àn)》,2025年底前,上海将打(dǎ)造10万亩(mǔ)粮食生产无人(rén)农场(chǎng),一(yī)批智(zhì)能化菜(果)园、2万亩高(gāo)标(biāo)准蔬(shū)菜绿色生(shēng)产基地(dì)。
无人农场为(wéi)什么还有“人”
不过(guò),记者在基地走访中,也有困惑:智慧化基(jī)地中,为什么还(hái)有“人”?
“我(wǒ)们使(shǐ)用的采收机确(què)实可(kě)以通过技术升级(jí),实(shí)现无人操作(zuò),但成本可能是(shì)现在的数倍甚至数十倍(bèi)。如果(guǒ)将无人化发展的成本转移到(dào)菜价上,估计消费者会有意见。”李立(lì)觉得,“机器换(huàn)人”不是“唯机械化”,兼顾推广成本和生产效(xiào)率是降低农业生产(chǎn)成本的重要课题。
虽然有人操作,但这样的采收机投入成本低,有利于推(tuī)广(guǎng)
从去年起,部分互联网企业发力数字农业,在全(quán)国各地改造了多个农场,引(yǐn)入无人播种机、无人植保(bǎo)机、无(wú)人采收机等(děng)。但部分(fèn)农场(chǎng)改造成本不低,有(yǒu)些仅无(wú)人(rén)设备投入(rù)就超过千万元,主(zhǔ)要由互(hù)联(lián)网企业买单。基地里的农民虽然从中受益(yì),但(dàn)也有担心:如果(guǒ)有一(yī)天互联网企(qǐ)业(yè)不支持(chí)了,这样的设备农民还用得(dé)起吗?
针对这一问题,有必要(yào)探索农民(mín)“用得(dé)起”的(de)智慧化(huà)生(shēng)产方式。
陈明云告(gào)诉(sù)记者,虽(suī)然采蘑菇的依(yī)旧是老(lǎo)阿(ā)姨,但生产效(xiào)率已经是两年前的30多倍,人(rén)工成本却(què)减少了10多倍,因为他(tā)有了新菇房、用(yòng)了新的(de)种植(zhí)方式。
走进(jìn)陈(chén)明云的新菇房,灯(dēng)光明亮,一排排不(bú)锈(xiù)钢架子上(shàng),是密密匝匝的(de)白蘑菇。两(liǎng)三个老阿姨正站在(zài)升降梯(tī)上采(cǎi)蘑菇(gū)。
工厂(chǎng)式菇房
新菇房旁是尚未拆(chāi)除的(de)旧菇(gū)房,挡风保温用的塑料膜已经破损、支架歪斜。
已经废(fèi)弃(qì)的(de)传(chuán)统(tǒng)菇(gū)房
对比鲜(xiān)明的还有种(zhǒng)植(zhí)方式。以前种菇,陈明(míng)云要自己准备原料自然发酵(jiào)成基料,再(zài)通过(guò)人(rén)工上料、播种,在自然(rán)条(tiáo)件下种植,最后找人采收,全程靠经验,靠天吃(chī)饭。现在,菇房通过电脑和物联网实现自动(dòng)化(huà)操作,一(yī)部手机能(néng)查看温(wēn)度、湿度、二氧化碳浓度等与蘑(mó)菇生长密(mì)切(qiē)相关的(de)指标并远程操控。基质来自(zì)廊(láng)下镇(zhèn)农(nóng)业(yè)带头企(qǐ)业上海(hǎi)联中食用(yòng)菌合作社(shè),蘑菇种子和生长需要的营养(yǎng)全部在基料里,通过全自动上料机,把(bǎ)基料和(hé)覆土均(jun1)匀铺(pù)在菇房的架(jià)子上,保持合适的温度湿度,17天就能开始(shǐ)采(cǎi)收蘑菇。
“这几乎是(shì)‘傻瓜式种菇’。”陈明(míng)云说(shuō),种菇简单(dān)了(le),收入却显著增加:以前一个菇房一年种一茬蘑菇,每平方米(mǐ)年产量(liàng)不到10千(qiān)克;使用新菇房和三次发酵基料种(zhǒng)菇(gū),一年(nián)可以种10茬,每茬每平(píng)方米产量达33千克(kè)。虽(suī)然采收期仍旧需要人工(gōng),但在育种期和生长期,基本实现了无人化管(guǎn)理。
新种植技术背后(hòu),是当地政府、农业龙头企业和农业科研(yán)院所的共(gòng)同努力。联中食用菌(jun1)在上海市(shì)农(nóng)业科学院指导下,研究出了(le)蘑菇堆料发酵(jiào)技(jì)术和配套的菇房。通俗地(dì)说,就是3吨秸秆加(jiā)2吨鸡粪便(biàn),经过特定温度湿度发(fā)酵(jiào)后(hòu),形成蘑菇基料,蘑菇种子(zǐ)也在基料(liào)中完成发菌,菇农把基料运回家,在合适的温度湿度环境中,蘑(mó)菇就能长。这种蘑菇被戏称(chēng)为“三五牌(pái)”:菇房一次性(xìng)改造大(dà)约500万元,年产蘑菇500万元,年净收(shōu)入50万元。
“傻(shǎ)瓜式种菇”一年可(kě)产10茬,单茬产量是原(yuán)先的3倍
在廊下镇(zhèn),农(nóng)民通(tōng)过政府支持和补贴,大约花150万元能种上“三五牌”蘑菇,如果不出意外,三年即可收回投资(zī)。陈明云确(què)认了(le)这点,“按照现在的种植成果,三(sān)年回(huí)本(běn)没问题,之后(hòu)的(de)日(rì)子就越来越好。”他说,当地已有5名(míng)种(zhǒng)菇大户(hù)开始种“三五牌(pái)”蘑菇,其余农民也很心动,“因为这是农民(mín)负担得起的(de)新技术(shù)。”
“我们也在(zài)研究蘑(mó)菇(gū)的机械化(huà)采摘(zhāi),进一步降低种(zhǒng)蘑菇的(de)人工(gōng)成本(běn)。”市(shì)农科院(yuàn)食用菌研究所研究员(yuán)鲍大鹏说,蘑菇长得(dé)很密,机械采摘容易破坏蘑菇“品相”,会影响后(hòu)期(qī)销(xiāo)售,“所以我们(men)希望培(péi)养(yǎng)出(chū)长(zhǎng)势更(gèng)一致的蘑菇,为(wéi)机械(xiè)化采摘打基础,最终告别‘采蘑菇的老阿(ā)姨(yí)’。”
“少(shǎo)了(le)少了多了多”的(de)问题怎么破?
整体而言(yán),农民和农(nóng)业企业对“机器换人”都很支持(chí),认为能有效降低生(shēng)产成(chéng)本。而(ér)在农业龙头(tóu)企业和农科专家眼里,“机器换人”还能解决传统农业“少了(le)少了(le),多(duō)了多(duō)了”的问题。
所谓“少了少多了多”,说的是(shì)因为需(xū)求难以及(jí)时准确(què)传递到生产端,农产品的(de)供需波动:市场对某种农产品需求大(dà),却(què)因农业生产跟不上,出(chū)现供不应求的局面;等到(dào)农(nóng)民发现市场有(yǒu)需求、大规模(mó)生(shēng)产后(hòu),又出(chū)现(xiàn)供大于(yú)求的现象(xiàng)。要解决(jué)这(zhè)个问(wèn)题,需要进行农业生产供给侧结(jié)构性改(gǎi)革,“机器换(huàn)人”也是思路之一。
多个智慧生产基地的负责人表(biǎo)示(shì),“机(jī)器换人”和“无人农场”背后都是数字农业,离不开物(wù)联网、大数据(jù)、人工(gōng)智能等新技术。这(zhè)些技术能准确监测(cè)农业生(shēng)产趋势,并(bìng)将市场需求与(yǔ)生产结合起来,有的放矢(shǐ)地支持农业。
无人农场要实(shí)现不同机械之(zhī)间的协同作业
嘉(jiā)定无人(rén)农场(chǎng)的升(shēng)级版(bǎn)本就是数字农(nóng)场。张(zhāng)旭介绍说,要在无人作业(yè)的基础上,实现水稻耕、种、管、收(shōu)等生产(chǎn)全(quán)过程数字化,将所(suǒ)有农机的作业监测、生态(tài)循(xún)环监测、土壤肥(féi)力监(jiān)测、作物(wù)长势监测、年度作业统计分析决策等数据收集起来,形成一套(tào)完备的(de)大数据分析决(jué)策系统,作为下一(yī)年农业生产的重要参考。
在清美张家桥基地,有一间几乎(hū)没有装修的会议室,但占(zhàn)据一整堵墙的显示屏非常显眼。这是清美对数字农场(chǎng)的探索成果之一:智慧农业平(píng)台。
一(yī)台手机即可(kě)随时(shí)查看农(nóng)场的各个角落和(hé)蔬菜长势
李立(lì)点点与平台连接的手机(jī),显示屏上显(xiǎn)示(shì)出基地不同温室中不同地块的温(wēn)度、湿度、菜苗长势。选取对应的蔬菜(cài)种类,基于人工智能技(jì)术,系统会自动判(pàn)断菜苗的长势(shì)是否正常、生(shēng)长环境(jìng)是否需要调整。这个智慧农业平(píng)台还(hái)可远程(chéng)控制大棚内的施肥、施药、灌溉等作(zuò)业环(huán)节,并(bìng)把所有数据都记录(lù)下来,形成农业生产大数据。
有了基于(yú)一(yī)线生产的数(shù)据,既有助于完善“机器(qì)换人(rén)”,又(yòu)能形成大(dà)数据经验,推动非标准化农(nóng)产品的标准化生(shēng)产。
他举例说:“以前判(pàn)断蔬(shū)菜‘老’或‘嫩’,靠人的经验。但我们通过(guò)膳(shàn)食纤(xiān)维仪,把(bǎ)‘老’‘嫩’数据化,再通过数字(zì)农场对(duì)农产品的监(jiān)测(cè),预测蔬(shū)菜长势,在(zài)蔬菜口感最好的时候采摘(zhāi)。还有,芹菜、香菜等蔬菜有特殊味道,我(wǒ)们用调制(zhì)香水使用的‘电子鼻’测出数据,进行统计分析后,也与数字农场(chǎng)相结(jié)合,用数字(zì)技术指导(dǎo)我们种出味道最好的芹菜(cài)、香菜。”
基地安装了(le)各(gè)种探头,以(yǐ)捕捉生产一线数据
为了实现这(zhè)一目标,清美与市农科院合作建立了(le)上(shàng)海唯(wéi)一的以产业(yè)化为核心的现(xiàn)代农(nóng)业(yè)产业研究院,计划今年(nián)在上海(hǎi)打造1万亩数字农场,把这些数字(zì)化探索形成体系,推广复制到其他地区。
看来,推广“机(jī)器(qì)换人”不仅仅要把农民从劳动中解放出(chū)来,更将利用(yòng)数(shù)字技术,让(ràng)农(nóng)业生产(chǎn)更(gèng)好地服务市场(chǎng)需求。