问题描述

根据我国农业生产劳力持续减少、土地流转与规模化经营加速、全程田间作业要求更为高效舒适的大趋势，围绕大田作物绿色优质丰产目标，以大田作物栽培“无人化”作业技术为核心，配套无人机飞防高效植保技术、智能远程控制灌溉技术和智能精准“无人化”收获技术，创建大田作物生产“无人化”作业技术体系，解决未来粮食“怎么种、靠谁种”的技术问题，推动粮食生产由机械化向“无人化”新跨越。

问题背景

当前我国社会经济高速发展和城镇化不断推进，人们对优质便捷的城镇生活更为向往，农村优质劳力锐减，年轻一代不愿务农，粮食生产面临“老龄化”“高龄化”的难持续性挑战；同时，粮食生产走向不断扩大的适度规模化。因此，粮食生产以机械化、智能化为核心支撑，逐步走向“无人化”，特别是田间作业的“无人化”是未来发展的基本方向。大田作物生产全面实现高水平现代化，须以现代机械装备与现代农艺的高水平融合构建的现代作物生产新技术为支撑，即在现代装备条件下作物耕作、种植、施肥、灌溉、植保以及收储，实现全程机械化、智能化、“无人化”。

最新进展（截止问题发布年度）

扬州大学等单位目前已集成以水稻机插整合栽培“无人化”作业技术、水稻直播与小麦条播整合栽培“无人化”作业技术为核心，配套一次性侧深施肥技术、病虫草害绿色飞防技术、智能远程控制灌溉技术和智能精准“无人化”收获技术，已在江苏建立了多个大田作物绿色优质丰产“无人化”栽培技术试验示范基地，进行了不同生态区域的稻麦周年适应性试验示范。示范区水稻亩产可达700公斤以上，小麦亩产可达600公斤以上，稻麦产量、品质与常规全程机械化优质丰产栽培相当或有所提升，且可实现稻麦两熟高产秸秆全量还田培肥土壤。扬州大学作为技术支撑单位之一申报的“稻麦绿色丰产‘无人化’栽培技术”被列为2021年农业农村部重大引领性技术。

未来面临的关键难点与挑战主要有：

1.大田作物尤其稻麦生产作业环节多，农机装备种类多，亟待明确粮食“无人化”生产的主流发展方向是各环节实现“无人化”还是多环节整合简化后实现“无人化”。

2.近年来，无人驾驶农机产品相继问世，但由于农机的种类不同与农机具的智能连接、控制作业的稳靠性差异大，导致大田作业质量参差不齐，因此亟待开展以大田作物绿色优质丰产高标准农艺要求为目标的智能农机选型与配套。

3.大田作物生产尤其是种植作业工况条件复杂，实现“无人化”作业难度较大，亟待“艺机智”三融合技术的创新突破。

重要意义

“大田作物绿色优质丰产‘无人化’栽培”这一“卡脖子”技术难题取得突破后，大面积田间作物生产“无人化”作业率可达80%以上，稻麦单产可平均增产10%以上，每亩减少成本120～150元，生产效率提高20%以上；可实现大田作物田间无需人为驾机作业，农民无需下地劳作；便于在作物的最佳耕种季节全时作业，最大限度地利用光温水土气资源，使大面积作物平衡丰产优质成为可能，有利于规模化生产，提高生产效率和规模效益，以优质足量的粮食确保国家粮食安全；可为未来粮食“怎么种、靠谁种”提供颠覆性的先进技术，为粮食绿色优质丰产规模化、高效化提供新的重大科技支撑，实现人类从现代农业走向更高水平的“无人化”农业、智能化农业，是人类农业文明新的里程碑。