清研智谈 | 智能化手段让高标准农田管护省心省力

高标准农田整治建设是巩固和提升粮食综合生产能力、保障国家粮食安全的关键举措。2019年以来，国家统筹推进高标准农田建设，加快各地农业基础设施建设，积极落实“藏粮于地、藏粮于技”战略。农业农村部发布的《全国高标准农田建设规划(2021-2030年)》中明确，到2022年建成10亿亩高标准农田，到2030年建成12亿亩高标准农田。

随着各地高标准农田项目的上马，“田成方、路相通、渠相连、旱能灌、涝能排”的现代农业画卷正徐徐铺开。俗话说“三分建，七分管”，一些地方存在重建设、 轻管护的问题，未能有效落实管护责任。部分建成的农田存在生产方式落后粗放、日常管护不到位、设施设备损毁后不能及时修复等问题，建后管护成为高标准农田建设工作中的一大挑战。本文探讨通过智能化手段建立农田自动监测站 、水肥一体化系统、病虫害监测系统、智能巡田系统和耕地保护系统，实现高标准农田建后长效管护，保障高标准农田稳产、增效、增收，提高粮食综合生产能力。

建设无人值守的农田自动监测站

基于物联网技术和无线通讯技术，对农田各类条件进行全方位自动监测。通过自动采集气象、水质、土壤各类数据，对农田风速、风向、雨量、温湿度、光照强度、水体氨氮含量及土壤墒情等进行实时监测，通过网络传输到综合监测智慧管理系统，经过云平台分析统计，用户可通过终端查询到实时监测数据，一旦平台监测到数据超标后会预警提醒用户及时采取措施。

建设智能化、自动化的水肥一体化系统

借助压力系统(或地形自然落差)，将可溶性固体或液体肥料，按土壤养分含量和作物种类的需肥规律和特点，配兑成的肥液与灌溉水一起，通过可控管道系统供水、供肥，使水肥相融后，通过管道、喷枪或喷头形成喷灌、均匀、定时、定量，喷洒在作物发育生长区域；根据不同的作物的需肥特点，土壤环境和养分含量状况,作物不同生长期需水，需肥规律情况进行不同生育期的需求设计，把水分、养分定时定量，按比例直接提供给作物，对水肥资源数据，用水状况，灌溉情况等进行科学管理。提高水肥利用率，实现节本增效。

建设基于物联网的农业病虫害监测系统

将农田的光照、温度、湿度、有无降雨、害虫图片、害虫种类、害虫数量等重要信息采集起来，并通过对数据进行科学算法分析，预测病害发生几率，对大田作物发病（如小麦赤霉病、条锈病、玉米大班病）概率及发病程度发出预警；根据病虫害测报设备提供的基础数据结合病虫害特征知识图谱对病虫害信息进行识别、计数并分析病虫害的始见期、发生的趋势、发生程度；针对一类农作物病虫害、二类农作物病虫害、项目区特定病虫害进行重点监测预警，指导病虫害防治方法和措施。农户查看分析数据结果，从而进行农田方案调整，可以提前预防与整治，从而提高粮食产量。

建设智能巡田系统

建设智能巡田系统，通过数字化赋能“田长制”，实现田长巡查情况全记录、全监管，使巡田工作又快又准。巡田人员可在地图上查看所有农田的分布图及农田信息；管理人员从后台自动分配巡田任务，同时还可动态调整巡田频率；执行人员可查看到历史接收的任务，并进入执行和完成反馈，支持路线导航、自动定位，违法取证、处置上报、巡田计时；可记录巡田发现所有问题，大到田埂垮塌、防护林缺失、沟渠损毁，小到白色垃圾、病虫害隐患，可将问题指定责任人处理；发生紧急事件时，通过手机及时上报，实现上下级之间高效及时的上报与处理。在线巡田可远程查看高标准农田内布设的视频监控，实现远程巡田。

建设耕地智能保护系统

引入高位视频监控、AI识别、GIS等信息技术，对耕地保地、非农化非粮化实行全天候360°在线监测，自动发现耕地保护疑似违法行为，对高标准农田耕地保护与利用情况进行动态监测监管。通过摄像机每2小时进行一次多预置位自动巡查，结合大棚房识别算法、废物堆占识别算法、机械动土识别算法、违法搭建识别算法、红砖监测算法、脚手架识别算法，对可能发生的疑似违法行为进行预警。将耕地管理业务数据和前端摄像机视频感知数据进行有效融合，结合视频盲区和重点管控区域定时定点打卡巡查，全面落实“田长制”人防+技防工作机制，做到早发现、早制止、早处置。运用数字化手段严格耕地用途管制，坚决遏制耕地‘非农化’，严格管控粮田‘非粮化，确保耕地面积不减少、质量不降低、保障粮食安全的“新常态”。

党的二十大报告提出，全方位夯实粮食安全根基，牢牢守住十八亿亩耕地红线，确保中国人的饭碗牢牢端在自己手中。高标准农田是农业、农村重要的公益性基础设施，是保障粮食安全的重要保障。视频监控、物联网、人工智能、移动互联网等智能化技术的合理运用，将有力保障高标准农田建后管护规范化、常态化、长效化，真正实现高标准农田建好、管好、用好的总目标，促进高标准农田持续发挥效益，不断提高粮食生产安全综合保障能力。

撰稿 | 丁卉 清研集团技术部研究员

编辑 | 陈泽玺

图片 | 网络