在全球農(nóng)業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型的浪潮中,中國(guó)新疆棉花生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了作業(yè)模式的重大更新。近日,機(jī)器人與自動(dòng)化新聞報(bào)道指出,中國(guó)新疆棉花機(jī)械化作業(yè)率已超過97%,并通過激光“摘蕾”機(jī)器人實(shí)現(xiàn)智能化精細(xì)管理。這一成就意味著中國(guó)棉花生產(chǎn)從傳統(tǒng)人力向智能農(nóng)業(yè)躍升,為全球農(nóng)業(yè)自動(dòng)化發(fā)展注入有力案例。
新疆作為中國(guó)棉花主產(chǎn)區(qū),占全國(guó)總產(chǎn)量的92%以上。地區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳農(nóng)機(jī)化管理辦公室副主任劉濤指出:“從選用機(jī)收適宜的種子開始,就為全面機(jī)械化奠定基礎(chǔ)。”這一觀點(diǎn)體現(xiàn)出,棉花機(jī)械化并非單一環(huán)節(jié)升級(jí),而是從“種子到收割”的系統(tǒng)工程。
驅(qū)動(dòng)機(jī)械化普及的核心之一便是適配機(jī)械收割的種子改良。新疆研發(fā)機(jī)構(gòu)聯(lián)合推出六大棉花品種,采用AI輔助育種與基因編輯技術(shù),特點(diǎn)包括株型緊湊、果實(shí)集中、易于脫落。在新育成的“Xin 78”長(zhǎng)絨棉品種問世后,其首果枝節(jié)點(diǎn)高度提高至17厘米,僅用20%以上培訓(xùn)樣本就實(shí)現(xiàn)90%以上一次性收獲率,體現(xiàn)了新品種在機(jī)械收割效率和數(shù)量上的雙重突破。
此外,由新疆大學(xué)與中國(guó)EAVision機(jī)器人技術(shù)有限公司合作開發(fā)的激光“摘蕾”機(jī)器人,不依賴任何接觸,就通過激光精準(zhǔn)定位并燒灼棉花頂芽。這款機(jī)器人搭載固態(tài)LiDAR與深度視覺系統(tǒng),可在風(fēng)中識(shí)別識(shí)別準(zhǔn)確率達(dá)98.9%,對(duì)植株損傷率小于3%、摘蕾成功率達(dá)82%,處理速度達(dá)每小時(shí)0.4至0.53公頃,是傳統(tǒng)人工的10倍效率。
新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所研究員田立文表示:“‘Xin 78’長(zhǎng)絨棉機(jī)械化能力已全面釋放,結(jié)合摘蕾機(jī)器人,將實(shí)現(xiàn)采收全過程機(jī)械化。”這意味著從結(jié)構(gòu)上適配機(jī)器,從操作環(huán)節(jié)完成精細(xì)化智能作業(yè),為全面自動(dòng)化創(chuàng)造可能。
新疆本地農(nóng)民的反饋也體現(xiàn)了變革的深遠(yuǎn)影響。呂臺(tái)縣棉農(nóng)塔希爾·佩依祖拉談到:“舊品種結(jié)構(gòu)松散,成熟不勻,機(jī)械效率低;自2016年改用新品種后,機(jī)械效率大幅提升,今年每畝產(chǎn)量可達(dá)500公斤。”與此同時(shí),阿瓦特縣農(nóng)民圖爾松尼亞斯·圖列克分享道:“現(xiàn)在我只需巡視田間,機(jī)器幾乎替代了所有勞作;我的角色更像監(jiān)督而非體力勞動(dòng)者。”
從全局來看,新疆棉花機(jī)械化路徑在以下方面具有深遠(yuǎn)意義:
種業(yè)與育種科技驅(qū)動(dòng):通過AI與分子育種優(yōu)化棉花結(jié)構(gòu),使其適應(yīng)機(jī)械化采收流程;
機(jī)器人智能化擴(kuò)展應(yīng)用:激光摘蕾機(jī)器人填補(bǔ)機(jī)械采集中末端精細(xì)作業(yè)空白,實(shí)現(xiàn)全天無人收割;
全產(chǎn)業(yè)鏈系統(tǒng)化協(xié)同:從品種研發(fā)、種植、養(yǎng)護(hù)再到采收,形成本地農(nóng)業(yè)智能體系;
農(nóng)戶角色轉(zhuǎn)變:人工勞動(dòng)向監(jiān)督管理轉(zhuǎn)變,改變勞動(dòng)結(jié)構(gòu),簡(jiǎn)化體力投入。
展望未來,若摘蕾機(jī)器人實(shí)現(xiàn)更高效率與低成本生產(chǎn),并在徒弟中復(fù)制推廣,這一模式將具備大面積擴(kuò)散基礎(chǔ)。結(jié)合無人駕駛拖拉機(jī)、智慧灌溉、植保噴霧機(jī)器人,棉花生產(chǎn)將進(jìn)入真正意義上的全自動(dòng)化時(shí)代。
與此同時(shí),這一機(jī)制可為全球類似農(nóng)作物自動(dòng)化提供可借鑒范式。利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化種子提升機(jī)械適配度,配以AI與智能工具完成精細(xì)作業(yè),是通用智能農(nóng)業(yè)發(fā)展的方向。中國(guó)新疆在此路徑上的實(shí)踐為全球農(nóng)業(yè)智能化升級(jí)提供了高質(zhì)量可復(fù)制經(jīng)驗(yàn)。
新疆由種子階段便啟動(dòng)的機(jī)械化路徑,結(jié)合激光摘蕾等機(jī)器人智能終端標(biāo)志農(nóng)業(yè)自動(dòng)化的綜合系統(tǒng)落地。這場(chǎng)從DNA改良到智能作業(yè)的農(nóng)業(yè)革新,正以高效率、低成本、綠色可持續(xù)的方式,開啟棉花生產(chǎn)乃至智慧農(nóng)業(yè)新時(shí)代,值得行業(yè)關(guān)注與借鑒。
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