智慧水稻种植，为“禾下乘凉梦”尽绵薄之力

5月22日，“杂交水稻之父”、“共和国勋章”获得者、中国工程院院士袁隆平在长沙逝世。作为“杂交水稻之父”，袁隆平院士为中国人的吃饭问题奋斗了一辈子，帮助中国用不到世界9%的耕地，养活了世界近1/5的人口。

袁隆平院士在杂交水稻技术上的不断创新，不仅帮助国人将饭碗牢牢端在了自己手上，也为世界范围内战胜饥饿做出了不可磨灭的贡献。

一直以来，袁隆平院士有一个梦想：梦想试验田里的超级杂交稻长得有高粱那么高、稻穗有扫把那么长、谷粒有花生米那么大，自己坐在禾下悠闲地纳凉。想必，袁隆平院士也一定是在这样的梦里安详离世。

如今，在云计算、大数据、人工智能、5G等新一代信息技术的推动下，各行各业正迎来数字化转型升级，智慧农业无疑是其中之一。或许，在智慧水稻种植解决方案的帮助下，我们能为袁隆平院士的“禾下乘凉梦”尽一份绵薄之力。

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从人力到“智力”

中国是世界上水稻栽培历史最悠久的国家，据河姆渡遗址发掘，早在六七千年前我国便开始种植水稻。至今，水稻已成为国人当之无愧的第一主食，约有60%的中国人以大米为主食。

不难发现，这么多年来，以水稻为代表的农业栽培种植历经了4个阶段的发展：

1.0阶段，即最古老、传统的农业方式，纯依靠人类的体力劳动以及畜力劳动实现农作物的栽培种植；

2.0阶段，农业栽培种植走向机械化，即借助播种机、收割机等大型机械完成农作物的播种、生长、收割等流程。目前多数农业栽培种植停留在这一阶段；

3.0阶段，农业栽培种植从机械化转向自动化，或者信息化，即通过部分信息化的技术完成农业栽培种植流程或者多个流程的自动化，如自动卷帘机、自动温控仪、微喷灌等；

4.0阶段，农业栽培种植彻底走向数字化，即智慧农业，通过借助物联网、大数据、云计算，甚至是人工智能等技术，实现农业栽培种植的高度数字化。

显然，智慧水稻种植便是这一阶段的产物。所谓智慧水稻种植解决方案，指的是通过运用以上的数字化技术，对整个水稻种植生产环节、各个要素实现数字化管控，以提升水稻生产的标准化、集约化、自动化。

由于水稻种植对水、肥料、气候等要求严格，传统种植管理难以把控浇水、施肥、喷药量，所以，水稻的种植往往粗放，而智慧水稻种植要实现的便是精细种植，由此达到水稻种植的省水、省肥、省人，最终达到增产、增效、增益。

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智慧水稻种植的架构

具体来看智慧水稻种植解决方案的构成。如同其他智慧农业解决方案一样，智慧水稻种植解决方案同样分为传感层、传输层、服务层以及应用层。自下而上依次看：

首先传感层，该层是整个智慧水稻种植的基础， 主要以借助各类硬件采集水稻种植数据，如借助温度、湿度、光照等传感器采集水稻生长数据，借助风速、雨量、气压等传感器搜集气象数据，借助GPS、摄像头、RFID、各类终端等采集其他与种植有关的数据。不难看出，该层设施主要以各类硬件、终端为主;

其次传输层，该层负责完成对传感层所采集的数据进行传输、接收， 如借助4G、5G、wifi等，具体包括网关、服务器、电脑等，接收完数据后，并对这些数据进行存储。该层设施同样为各类硬件;

再往上则为服务层或者平台层， 该层负责对各类数据、应用的管理，如对所存储的数据进行分析挖掘，对各类终端进行管理、应用的任务管理、统一门户管理等;

最上一层便是智慧水稻种植的应用层， 包括水肥一体化灌溉系统、气象/各类灾害的预警系统、土壤墒情检测系统、病虫害监控系统、溯源系统、大数据管理系统等。

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带来实际效益的智慧水稻种植

时至今日，全国已有多个地方，享受到智慧水稻种植解决方案带来的益处。如祁阳市大村甸镇大庆社区种粮大户周群、刘德军，通过育秧播种流水线、自走式育秧播种机等播种，综合效率达到传统农机的5至6倍;接着使用翻耕机安装农用北斗终端，翻耕深度18至25厘米，既增加土壤通透性，又消灭病虫害;无人高速插秧机的使用实现日插秧50多亩，株距整齐划一。

如果说3.0阶段的智慧水稻种植实现了耕种的效率提升，那么4.0阶段的智慧水稻种植则是带来直接的精细化效益。如海口市琼山区红旗镇墨桥村的琼山福稻基地，今年5月施工建设“乃粒慧智水稻科普馆”如今主体已经完工。

未来，“乃粒慧智水稻科普馆”将成为琼山福稻基地智慧农业数据监控中心，可监控琼山福稻核心基地水稻生长情况，包括通过数字化大屏看到水稻生长的各项指标，包括土壤肥力、水分需求状况、作物早期健康情况等。同时，监控中心还可借助“虫脸、草脸识别技术”严防虫害、监测杂草侵害等，确保作物健康生长。

再看黑龙江省哈尔滨市延寿县信合有机稻米专业合作社。该合作社建设了省级物联网高标准样板示范基地，实现了农业气象大数据采集分析、智慧气象监测系统搭建、产品质量追溯系统，5000亩有机水稻，全部处在可视化、全感全控智慧型农业气象服务平台的实时监控中。

延寿县信合有机稻米专业合作社理事长、有机水稻地膜覆盖栽培技术的发明人姚宏亮表示，种植新技术应用后，预计社员种植覆膜田收入和去年相比，每亩还能增加200元。

不难发现，智慧水稻种植解决方案的应用，为水稻种植带来了多重价值，包括：基础数据得到了客观展现及利用，这使得水稻种植更加科学，不再仅仅凭借经验完成;整个种植、生产过程精细化，灌溉、施肥资源得以节约且更加有效果，同时节省了人力资源，实现降本增效提质;合适的光照、肥量、水量、严防虫害、杂草等技术的应用，进一步提升水稻产量;全程得以溯源，借助质量追溯系统，水稻从育种到走向餐桌的全过程信息都能得到查询，吃得更加放心……

所以，智慧水稻种植，一定能助力袁隆平院士的“禾下乘凉梦”，但仅仅是绵薄之力。“禾下乘凉梦”要真正实现，需要千千万万个“袁隆平”：为中国人的一口饭，奋斗一辈子。