农业无人机、人工智能技术、数字化无人管理模式在国内首个无人化棉花农场“各显神通”——

“黑科技”照亮新疆超级棉田

　　10月起，光影开始朝着新疆聚集。天山南麓，新疆巴音郭楞蒙古自治州全年日照达到3000小时以上，是地球上最适合棉花生长的土地之一。

　　尉犁县兴平镇的3000亩超级棉田内，一台集采摘、压缩、打包于一体的自走式打包采棉机马达轰鸣，在地里来回穿梭，丢下一个个黄色的棉包。超级棉田负责人艾海鹏和凌磊说：“我们管这台机子叫‘下蛋机’，打出的棉花包平均每包在1.5吨-2吨左右，整个采收过程可实现一边采棉一边打包，效率不知道提高了多少倍。”因为一个“蛋”价值上万元，棉农形象地称之为“金蛋”。这3000亩棉田之所以被称为“超级棉田”，是因为这么大面积的管理人员数量只有两个人，而传统的棉花种植需要的管理人员数量至少要30人，代替传统棉田人员的是各种现代化的科技设备。

　　挑战：高科技手段让不可能变为可能

　　这个巨变是从2021年开始的，古老而广袤的棉田上多出了年轻的身影。两个90后小伙子、4架农业无人机、300多套智能设备，完成3000亩棉花试验田的从种到收，这是一场从没有过的挑战。当地种了几十年棉花的老棉农听了连连摇头，大呼“这根本不可能。”

　　尽管乡亲们都不相信，但艾海鹏和凌磊两人干劲十足。凭借高精度导航和自动驾驶技术，无人播种机在大地上拖出笔直痕迹，很快，棉花幼苗就破土而出了。就在他们信心满满，准备大干一场的时候，4月，一场风灾突袭了农场。8级的大风让原本长势喜人的棉花苗被吹死一半。

　　没有时间流泪，他们又赶紧抢时间补种。在研发团队远程支持下，智能机械设备马力全开，高效完成了补种工作。春去夏来，无人农场渐入佳境。过去需要人工搅拌的肥料；日夜守护的泵房，100多个手工转动的阀门；几十吨扛在肩上喷洒的农药，现在，一个小小的平板电脑就能搞定，无人化作业率达到60％。而且，每亩地成本降低了几百元，一年的艰苦努力都在化为了丰收的喜悦。

　　老棉农经常会抽时间去看他们操作，质疑的目光慢慢变成了赞叹和佩服。

　　超级棉田是国内首个无人化棉花农场实验项目，自动化耕种、遥感巡田、智能水肥管理、变量病虫草害防治、物联网监测等科技元素的实践应用，大幅提升效率，验证了无人化管理模式应用于大规模种植场景的可行性。

　　实践：人工智能贯穿耕、种、管、收全过程

　　一个薄薄的平板电脑成了老棉农眼中的“神器”。“在这上面戳一戳，就能想让机器干啥就干啥，不得了，真是现代化呀。”

　　耕：以往繁重的整地工作，在超级棉田里，利用遥感无人机和农机自驾仪轻松地就完成了。遥感无人机高精度地势分析，预防种植高低不齐减少棉花受光、打药不均匀等情况，农机自驾仪自动化犁、平耙，省工省力。

　　种：以往播种时，检查哪些地方没有种上、没有出苗，都是繁重而耗时的工作，风挟着土让棉农满面尘土。在超级棉田，通过农业物联网精准判断播种时机，可降低抢播风险遥感无人机Al出苗分析，精准补苗，提高收益农机自驾仪高精度导航播种，节省人力投入，减少土地浪费。

　　管：农作物从播种到收割的管理工作，包括灌溉、施肥、病虫草害防治、生长管理等，以往需要大量的劳动力，找熟练工对棉农来说是一件耗时、耗钱、耗心血的事。而超级棉田依靠极飞智慧农业解决方案，实现无人化管理。智能水肥灌溉系统可以智能灌溉，精准控水、控肥，大幅降低水肥用量，农业物联网设备精准预警虫害，提前进行无人机防治，节省杀虫剂总用量。遥感无人机生成杂草分布图，指导无人机精准除草，大幅节省除草剂，对环境更友好。长势分布图指导农业无人机化学打顶，大幅降低化控门槛降本增效。相比于传统棉花种植方式，超级棉田节省36％农药、60％用水与93％人力投入。

　　收：传统棉田采摘棉花时，采棉工们的接送、吃住成问题。在超级棉田，利用遥感无人机和农业无人机，集采摘、压缩、打包于一体的自走式打包采棉机应用得非常精确，提升棉花采收的效率及质量。农业无人机按照指引喷洒脱叶剂，防止大型农机碾压减产，通过Al产量测量分析，大幅提升测产效率与准确度。两个“新农人”，就这样，把农业现代化的图画绘在了祖国西北边陲的大地上。

　　谋划：未来农田数字化无人管理模式可复制

　　通过这两年的实践，他们成功证明了相比传统的种植模式，使用超级棉田数字化无人管理的棉田每公顷可节约成本3463.2元。还解决了传统农业发展中存在的许多瓶颈和困难：如数字化建设缺失，全局统管难度大；耕、种、管、收等生产环节低效且依赖经验，精准种植未落实造成农资浪费严重；传统种植方式带来土地板结、环境污染、资源浪费等问题。他们充分验证并探索出了一条大型农场可复制的数字化无人管理路径，在推动农业碳中和、实现农业生产方式可持续上提供了可供落地的参考样本。

　　他们又将目光放在了超级棉田的可复制谋划上。艾海鹏说：“根据极飞科技的实践和总结：这种模式成本最高的就是设备的前期投入，而前期投入的硬件设施和设备可长期使用，此后仅需日常维护即可，对于大型农场的基础投入会在未来逐渐摊薄在农场经营成本中。”

　　超级棉田项目所采用的无人化种植管理模式可推广至15.94公顷（即240亩）及以上规模的农田，大规模农场能获得更高的经济效益。根据成本收益分析法的测算，当农田种植规模达到某个阈值的时候，与传统模式相比，数字农业设备能够显著降低棉花生产成本。未来，随着固定设施的投入成本下降，劳动力和水资源成本上升，新技术应用的阈值将会变小，这意味着超级棉田管理模式在降本增效方面的效益将会进一步提升。

　　与此同时，经过测算，超级棉田通过数字化的科学种植和管理，相比同样大小的传统农场，一年可减少22％的温室气体排放。

　　根据科学演算，达到这一降本增效、减碳减排的效果，超级棉田模式主要有如下四大路径：所使用的农业无人机等智能农机采用电能驱动，可精准打药、除草从而节省化石能源消耗、减少农药使用；在播种环节，安装极飞农机自驾仪的拖拉机可在平地、起垄、覆膜等工作中精准高效作业，有效避免农机行驶误差导致的重复作业；基于以上举措，超级棉田比普通农场节省30％燃油消耗和36％农药使用量。

　　“不管是从经济效益还是从生态效益来分析，这种可复制的模式都是改变棉花产业模式的一次大的科技浪潮，我们能为全面建设社会主义现代化国家新征程贡献一份科技力量，感觉非常自豪。”艾海鹏和凌磊当初白净的脸庞，如今在棉田的风的磨砺下已黝黑粗糙，可脸上洋溢的是“新农人”自信的笑容。