随着科技的不断发展，数字化已经成为各行各业发展的必然趋势。
河北省是农业大省，稳步提高农业综合生产能力，不断推进农业现代化，全面提升农业质量效益和竞争力是实现农业强省建设目标的必经之路。
河北省农林科学院作为唯一省级综合性农业科研机构，近年来，聚焦科技创新引领，不断在农业信息化、智能化上下功夫，全面提升数字科技在农业生产中的运用水平，为全国农业科技现代化先行县提供技术支撑，争当现代农业的引领者和示范者，带领广大农户走上增收“智”富路。
研发数字化育种 赋能农业“芯片”
在我国，良种对粮食增产贡献率达到45%，种业科技创新是种业发展的关键，而数字化是种业科技创新的趋势。
近年来，省农科院农业信息与经济研究所（以下简称农信所）致力于农业大数据应用方向研究，开发适用于农业各领域的应用系统和数据库。其中，小麦数字化育种系统赋予了小麦“数字芯”。
小麦育种是一项非常复杂的研究工作，既要考虑亲本性状的遗传递力，又要准确观察、记载后代材料在多年、多地、多性状的表现，育种工作者需要有多年的经验积累。
为解决育种工作受到时间、地点、人力限制等问题，农信所与粮油作物研究所合作，经过五年努力，自主开发出小麦数字化育种系统。
“这套系统具有数据采集存储与管理、组合配置、材料管理、性状图像管理、育种决策、材料追溯、种质资源管理等功能。”农信所农业大数据应用研究室主任侯亮介绍，小麦数字化育种系统围绕新品种培育的过程，以性状数据采集和处理分析为核心，以育种过程管理为基础，实现对育种的信息化管理和数据的科学化分析，提高育种决策的针对性，全面提升育种的管理水平和数据处理能力。
据了解，目前小麦数字化育种系统已应用在省农科院2022——2023年度的小麦田间种植、调查、记录、追踪、决选等研究中。
“以100亩、1.7万份材料的育种试验规模为例，运用育种系统后，每个小麦生长期可以节省人工500人/工日，节约人工费用4万元，实现了从亲本选配到品种选育的综合管理和小麦育种流程的数字化和育种数据的标准化。”侯亮说。
在种业这一传统产业中，数字技术正在发挥巨大的作用。
推广数字化农机
拓宽农耕新视角
目前，在数字经济蓬勃发展背景下，我国农业机械化也呈现出由农机自动化向农机智能化方向迈进的阶段特征。智慧农机在数字农业发展中的应用日益广泛。
初秋时节，石家庄市藁城区贾市庄镇的大豆玉米带状复合种植试验田里，玉米“挺直”了腰杆儿，大豆“摇曳”着身姿，排列整齐，长势正旺。
“今年我们的试验田里用上了‘智能数控大豆玉米一体化播种机’，这款农机采用北斗导航以及地轮测试的融合技术，基于神经网络的参数自学习技术控制株距，解决了传统机械播种机在高速播种时地轮打滑等造成株距不准问题，实现‘4+2’‘4+6’和‘4+4’播种模式，各行株距可单独调整，提高了播种精度和作业效率。”省农科院粮油作物研究所副所长闫龙介绍并展示新装备的功能。
智能数控大豆玉米一体化播种机通过传统机械的智能化升级，很好地解决了大豆、玉米复合种植不同模式的播种问题，并为两种农作物在植保、管理等后续机械化作业打下良好的基础。
如今，运用5G、北斗、人工智能，无人播种机能够按照预设的作业路线行驶，实现精准播种；大型小麦收割机一机多用，同步实现产量测算、数据传输、卫星定位；秸秆收储机走过之处……秸秆整装打包输出从春到秋，在省农科院专家们的不断探索与尝试下，越来越多的智慧农机被应用在试验田，推广到农户家。
除了农机装备向高端化、智能化转变，高质量农机运行和管理数字化也是农业数字化发展的重要环节。
“针对蔬菜农机数字化管理，我们研发了蔬菜农机数据库，建立蔬菜农机共享系统，实现用户数据管理、作物数据管理、农机调度管理等功能；运用GIS和GNSS技术，收集可用农机的基本信息并建立数据库，实现蔬菜农机信息的共享和实时调用。”省农科院农信所副所长范凤翠介绍。
蔬菜农机共享系统缓解了农机供需信息不对称，农机调用响应慢、长距离往返、作业能力与需求不匹配的问题。
“下一步，我们还将进一步完善智能农机管理系统，推进农机数据应用，构建面向农业领域的物联网应用平台，掌握我省农机的产供销和农机作业的详细情况，为农业生产情况分析、农机排放分析等提供准确信息，同时，为农户提供农机安全监控、农机作业调度、作业管理和监控、农机故障诊断和保养提醒、农机公共服务等管理服务。”范凤翠说。
建立数字化农场
构建生产新模式
“传统农场的数字化转型可以有效提高生产效率、降低成本、提高产品质量，为农业产业带来更多的发展机遇。”看着面前的粮食产业智慧农场，省农科院粮油所栽培研究室主任贾秀领十分欣喜。
邢台市宁晋县是全国农业科技现代化先行县。省农科院作为技术支撑单位，自2021年开始谋划建立智慧农场。经历三年时间，1500亩的粮食产业智慧农场初具规模。目前，农场实现了全天候、全时段、全方位的作物长势监测、土壤墒情和气象数字化监测。
“农业生产是开放的环境，生产管理根据条件变化采取相应的对策。以往我们主要依靠经验管理作物，现在我们根据小麦多光谱长势信息、土壤墒情信息和气象信息，利用应用多维数据融合进行数学建模，就可以生成水肥一体化管理方案，更精准、更科学、更高效。”贾秀领说。
为推进智慧农场的建设，目前省农科院与省数字农业产业技术研究院组成了专家团队，按照“信息化感知、智能化决策、无人化管理”的思路进行核心技术攻关，把多光谱监测的多源数据进行在线实时融合，研发智能算法，建立小麦水肥管理AI模型，由人工智能自主生成灌溉施肥方案。全生育期自主灌溉施肥与智能化无人机结合，真正实现小麦耕种管收全程无人化管理。
“如今，这项技术处于国内领先水平，完成后，将使农业生产逐渐摆脱对人的过度依赖，引领小麦产业从经验式、粗放式向数字化、科学化、精细化发展。”贾秀领说。
近年来，省农科院以突破智慧农业应用中的瓶颈为核心，以推动智能农机装备、大数据、云计算、物联网、人工智能在农业领域融合应用为着力点，围绕产业链条的生产智能化、管理数据化、经营网络化和服务在线化，培育形成智慧农业产业体系，全面提升农业智慧化水平。
打造“数字库”智囊团
融入管理新体验
近年来，省农科院农信所与中国农业科学院农业信息研究所合作，开展河北省“农信采”数据采集与技术应用研究，对省内“田头市场”“批发市场”“摊点零售”3种类型市场，包括粮、棉、油、糖、肉、蛋、奶、菜、果、水产品、副食在内的100多种农产品进行信息采集。2019年至2022年共采集数据30多万条。
经过研究，农信所开发出本地化的农产品市场信息管理系统，并运用系统进行价格波动趋势分析，为市场供需预测提供数据支撑。
“注重产业调研和数据统计挖掘利用，开展产业诊断，做好产业预测预警分析，为相关部门和经营主体提供高质量决策参考和服务建议，是我们长期以来的努力方向。”农信所农业农村发展研究室副主任张新仕说。
为此，农信所建成了市场供需预测系统，并创新性探索“三报+预警”模式，即发布价格波动周报、市场供需月报、行业分析年报和产业预警信息。
张新仕介绍，市场供需预测系统会定期向企业推送关注度高的产业形势、区域市场变化、投资风险评估等产业信息动态，建立长期信息互通和服务长效机制；通过对接省内合作社、收购商，研究室也及时掌握全省粮源分布、品质反馈、国内国际市场动态等信息，为政府管理部门提供高质量信息决策咨询提供了数据支撑。
目前，农信所与邢台柏乡县金谷源优质小麦专业合作社、河北庄润食品有限公司等多家小麦产业经营主体建立长期合作关系，产业动态信息已成为企业开展农业生产、筛选技术类型的重要参考依据，得到企业的认可和好评。
开发数字化平台
拓宽助农新途径
农业科技信息传播是将农业科技成果转化为实际生产力最主要的桥梁和纽带。
针对农业“田间学校”“网上学校”等科技服务新需求，河北省农林科学院开发了基于智能手机等移动终端的“河北省农林科学院科技服务平台——燕赵农科”App，并建立“燕赵农科”微信公众号，打造农业技术传播“云”平台，实现了科技成果、科技服务、示范基地等信息在新媒体上发布和查询。
通过线上线下相结合，构建全方位、多层次、多渠道的科技服务，提升农业科技传播时效性，提升了科技服务的精准化、智能化、网络化水平，进一步提高农业科技信息化服务水平。
目前，“燕赵农科”App已发布成果、技术、服务等信息3000多条。
在科技成果信息数字化方面，省农科院先后制作了《渤海粮仓科技示范工程主推技术系列科教片》《灌溉农田减蒸控灌节水新技术系列科普片》等农业科技新成果新技术科教科普片150多部，为我省农业科技成果的宣传、普及、应用以及提高农民科技文化素质和生产水平作出了积极贡献。
“数字化”让农业这个传统行业插上了“智慧”的翅膀，省农科院不断探索“农机+农艺+信息”融合，研发智能农机装备，研究信息农业与精确农业技术，开发农情监测与农业大数据管理信息产品，助力全省农业实现了从“面朝黄土背朝天”到“面朝屏幕背靠数据”的生产力大发展。（吴苗苗）
