大洋网讯 无人驾驶旋耕机平整土地，无人驾驶的水稻直播机播下种子，无人驾驶的喷雾机和直升机进行施药和施肥，无人驾驶收获机完成作物收获……这样一幅智能的田间场景，已经变为现实！
11月3日，国家科学技术奖励大会在北京举行，2020年度国家科学技术奖名单公布，中国工程院院士、华南农业大学教授罗锡文主持的成果“基于北斗的农业机械自动导航作业关键技术及应用”荣获国家科技进步奖二等奖。这也是广东省唯一由高校主持并获奖的项目。
“耕种管收”全过程实现无人化
过去，人们总用“面朝黄土背朝天”来描述农民的辛劳，但今后，这一切有望改变。
一台拖拉机沿着田间道路开了过来，最终开进了一块大田里，开始耕地，但它的驾驶室里却空无一人。今年3月初，在华南农业大学增城教研科学基地，罗锡文团队的无人旋耕机开始了新一年的耕作。
这只是无人农场的一个场景。在罗锡文教授团队技术的“加持”下，除了耕地，水稻播种、田间管理、作物收获，无人农场的“耕种管收”全过程都能通过无人机械来完成。早在去年8月，华农增城教研科学基地的无人农场就收获了首批水稻，亩产量约558.6公斤。
罗锡文说，人类农业从古至今经历了从“1.0”到“4.0”的发展。“1.0”是以人力和畜力为主的传统农业，是农业社会的产物；“2.0”是工业社会的产物；“3.0”是自动化农业时代，是信息社会的产物；“4.0”则是以无人化为特征的智能农业时代。“无人农场是智慧农业的一种生产方式，是实现智慧农业的一种途径。”
从2004年起，罗锡文团队在国内率先开展了基于卫星定位的农业机械自动导航作业技术的系统研究，突破了导航定位、路径跟踪、电液转向、电机转向、速度线控、机具操控、自动避障、主从导航、车载终端和系统集成等十大关键技术，取得了三大创新成果：突破了复杂农田环境下农机自动导航作业高精度定位和姿态检测技术；创新提出全区域覆盖作业路径规划方法、路径跟踪复合控制算法、自动避障和主从导航控制技术，提高了农机导航精度、作业质量和作业效率；创制了具有自主知识产权的农机自动导航作业线控装置和农机北斗自动导航产品。
这项成果究竟有多“犀利”？罗锡文介绍，他们的无人农机，导航定位精度达到2cm，在旱地作业速度18Km/h范围内，路径跟踪控制精度稳定在2.5cm，可以实现不重耕、不漏耕。更有意思的是，两辆无人农机还能“默契”配合，“主从”收获农机作业直线行走时的横向跟踪误差小于5cm，纵向跟踪误差小于10cm。这样，收割机边走边收割的同时，就能把粮食精准转移到运粮车里面。
打破了国外技术垄断
无人农机的“聪明”还体现在很多方面——无人农机在机库田间转移作业实现了全自动，也就是说，农机可以自动从机库转移到田间，完成田间作业后又会自动回到机库。
“人不用下田，无人农机可以实现作物生长过程实时全程监控。作物缺不缺肥，有没有长虫，有没有生病，需不需要灌水，只需把无人机派到田间，就可以了解作物的生长状况。如果有需要，就把喷雾机、无人飞机派去。”罗锡文说，无人农机还拥有智能决策精准作业的能力，它能根据作物的长势和病虫草害情况及时做出决策，并自动进行精准作业，包括精准灌溉、精准施肥和精准施药等。“由于施肥、撒药很均匀，还能减少肥料和农药，降低生产成本。”
速度也是无人农机的优势。罗锡文说，之前有一块14亩地的收获过程，只花了几十分钟，速度比人工快多了。无人农机还能提高作物产量，因为定位很精准，播种路线走得很直，作物行与行之间的间距非常均匀，通风透气，采光好，作物的产量更高。不仅如此，无人农机通过卫星导航定位，并不依赖光线，晚上也能作业，大大提高了效率。
有人可能会担心，没有人操作，无人农机遇到突发情况时，会不会不懂随机应变，不安全？这点不需要担心。罗锡文说，无人农机设置了自动避障功能，遇到异常情况时，会停车保安全。
据了解，该项目成果总体达到了国际先进水平，其中，水田自动导航作业和主从导航作业居国际领先水平，满足了旱地/水田耕整、种植、植保和收获等环节精准作业需要，打破了国外技术垄断，保障了我国农机导航装备的自主安全可控，引领了我国农机导航技术的创新发展，为我国现代农业智慧生产提供了重要支撑。
目前，这项技术成果已经用于水稻、棉花、小麦、玉米等作物生产，并在新疆等十个省区应用，累计推广农机自动导航作业产品2679套。光是2017年至2019年累计应用面积就达871.5万亩，节本增收10.79亿元，经济效益显著。
集成天敌控制害虫调控技术体系
此次，华农的获奖成绩在全国农业高校中仅次于中国农大，排名第二。
另外一项获奖项目为华南农业大学作为主要完成单位参与的成果——“优势天敌昆虫控制蔬菜重大害虫的关键技术及应用”，该成果亦获国家科技进步奖二等奖。
这项成果由华南农业大学植物保护学院教授邱宝利参与完成。该成果通过全面深入研究重要天敌昆虫的关键利用技术并进行了大范围应用，历时近30年，取得了多项技术创新与突破，集成了充分发挥天敌控制害虫功能的豆科、十字花科和茄科三大类蔬菜上的潜叶蝇、小菜蛾、烟粉虱等重大害虫的调控技术体系。经大面积应用后，既有广东大型旋耕机电机型号效控制了害虫危害，又极大地降低了化学杀虫剂的投入，取得了显著的经济、社会和生态效益。
据介绍，华南农业大学从201广东大型旋耕机电机型号7年起，连续4年共获国家科学技术奖12项，实现国家自然科学奖、技术发明奖、科技进步奖三大奖全覆盖，涵盖农业工程、作物育种、兽医药理、畜禽养殖、土壤肥料等特色研究领域，充分彰显了学校自主创新的强劲实力。
文/广州日报·新花城记者 林霞虹 通讯员 郑雪宜 方玮
图/广州日报·新花城记者 高鹤涛 通讯员 郑雪宜 方玮
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