黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)大豆智能化管理與精準(zhǔn)作業(yè)科研團(tuán)隊(duì)依托國(guó)家大豆產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部大豆機(jī)械化生產(chǎn)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室組建，在工程學(xué)院張偉老師的帶領(lǐng)下，科研團(tuán)隊(duì)肩負(fù)使命，竭盡全力推動(dòng)現(xiàn)代化大農(nóng)業(yè)的發(fā)展，確保每一項(xiàng)創(chuàng)新都能真正服務(wù)于農(nóng)田，為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)注入新的活力。團(tuán)隊(duì)致力于大豆田間智能化檢測(cè)、數(shù)字化管理、精準(zhǔn)化作業(yè)，以產(chǎn)業(yè)發(fā)展技術(shù)需求為向?qū)В詧F(tuán)隊(duì)成員特色發(fā)展和研究生培養(yǎng)要求為目標(biāo)，由以張偉老師為首教授團(tuán)隊(duì)進(jìn)行頂層設(shè)計(jì)，副教授團(tuán)隊(duì)分區(qū)組織實(shí)施；以講師、博士研究生團(tuán)隊(duì)成員為骨干，圍繞任務(wù)目標(biāo)開展協(xié)同工作。探索大豆智能化管理與精準(zhǔn)作業(yè)領(lǐng)域前沿技術(shù)，多年來(lái)一直堅(jiān)守在田間地頭，深入了解產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術(shù)需求，確保科研成果真正服務(wù)于墾區(qū)和農(nóng)民的切身利益，服務(wù)現(xiàn)代化大農(nóng)業(yè)的發(fā)展。
基于大豆全程生產(chǎn)機(jī)械化、信息化亟待解決的多源數(shù)據(jù)采集分析、智能裝備管理決策技術(shù)需求，張偉老師引導(dǎo)團(tuán)隊(duì)成員進(jìn)行農(nóng)業(yè)科學(xué)和信息科學(xué)等基礎(chǔ)理論的交叉探討，融合農(nóng)機(jī)、農(nóng)藝、信息技術(shù)，致力于農(nóng)場(chǎng)實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中相關(guān)技術(shù)研究與裝置研發(fā)，著力攻克農(nóng)場(chǎng)實(shí)際生產(chǎn)“卡脖子”技術(shù)難題。為農(nóng)場(chǎng)生產(chǎn)者在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中合理播種、精準(zhǔn)施肥、施藥和收獲等作業(yè)提供管理決策，助推優(yōu)質(zhì)大豆產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。
大豆智能化管理與精準(zhǔn)作業(yè)科研團(tuán)隊(duì)
如虎添翼——物聯(lián)網(wǎng)助推大豆多區(qū)域綜合監(jiān)測(cè)
為精準(zhǔn)掌握生長(zhǎng)環(huán)境、發(fā)育信息等變化，團(tuán)隊(duì)通過(guò)集成多源數(shù)據(jù)信息采集傳感器監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)比分析不同地區(qū)同種大豆在全程生長(zhǎng)過(guò)程中土壤與環(huán)境信息、花莢發(fā)育信息，實(shí)現(xiàn)了大豆全程生長(zhǎng)的相關(guān)數(shù)據(jù)的可視化，為優(yōu)良品種的選育、培育及高產(chǎn)品種調(diào)控提供參考依據(jù)。
研發(fā)農(nóng)田土壤環(huán)境信息檢測(cè)裝置
為達(dá)成農(nóng)田土壤環(huán)境信息的實(shí)時(shí)監(jiān)控以及跨區(qū)域土壤環(huán)境信息的比較分析，研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一套農(nóng)田土壤環(huán)境信息檢測(cè)裝置，該裝置能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)土壤及其環(huán)境的溫度和濕度，并記錄有效積溫和降雨量等氣象數(shù)據(jù)。研究團(tuán)隊(duì)已在大豆主要產(chǎn)區(qū)的六個(gè)試驗(yàn)區(qū)域安裝了八套土壤與環(huán)境信息采集裝置，為大豆高產(chǎn)栽培技術(shù)的篩選和優(yōu)良品種的選育提供了大量數(shù)據(jù)支持，并為試驗(yàn)站春大豆的播種時(shí)期提出了科學(xué)合理的建議。
土壤環(huán)境信息采集
研發(fā)大豆花莢識(shí)別檢測(cè)系統(tǒng)及裝置
為實(shí)現(xiàn)對(duì)大豆開花、結(jié)莢以及落花落莢動(dòng)態(tài)的監(jiān)測(cè)，并取代人工進(jìn)行田間大豆花莢的監(jiān)測(cè)工作，研究團(tuán)隊(duì)在新疆石河子綜合試驗(yàn)站及九三綜合試驗(yàn)高產(chǎn)創(chuàng)建的示范田中進(jìn)行了應(yīng)用示范。通過(guò)一系列實(shí)驗(yàn)，花莢識(shí)別計(jì)數(shù)的準(zhǔn)確率已超過(guò)85%，從而為大豆高產(chǎn)品種的選育提供了表型調(diào)查技術(shù)與數(shù)據(jù)支持。
錦上添花——人工智能助力大豆產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展
為確保農(nóng)業(yè)生產(chǎn)各環(huán)節(jié)的精確操作，研究團(tuán)隊(duì)在尖山農(nóng)場(chǎng)智慧農(nóng)業(yè)平臺(tái)的構(gòu)建過(guò)程中，依據(jù)土壤及環(huán)境數(shù)據(jù)和播種的農(nóng)業(yè)技術(shù)要求，制定了適宜的播種時(shí)期決策方案，并生成了播種時(shí)期智能分析圖，為大豆播種時(shí)期的準(zhǔn)確判斷提供了決策支持；團(tuán)隊(duì)運(yùn)用無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)、深度學(xué)習(xí)算法和圖像處理技術(shù)，對(duì)大豆的出苗情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并構(gòu)建了大豆田間苗情的可視化分布熱力圖，為大豆田間精細(xì)化管理決策和缺苗補(bǔ)種的精確作業(yè)提供了數(shù)據(jù)支持；團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了草情分布的識(shí)別研究，通過(guò)建立草情判斷模型，為及時(shí)評(píng)估豆田苗前封閉滅草效果、制定針對(duì)性的除草策略和變量噴施裝備的應(yīng)用提供了科學(xué)依據(jù)；進(jìn)行了成熟度分布研究，精確劃分了大豆成熟度區(qū)域，指導(dǎo)了最佳機(jī)械收獲時(shí)期，為指導(dǎo)化學(xué)調(diào)控區(qū)域成熟度一致性提供了決策參考；進(jìn)行了倒伏評(píng)估研究，為農(nóng)田大豆倒伏信息的識(shí)別提取和大豆倒伏程度的分類評(píng)估提供了科學(xué)參考。團(tuán)隊(duì)研發(fā)的三元單質(zhì)肥和精準(zhǔn)變量混施技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)土壤肥力的精確調(diào)控和科學(xué)施肥。該技術(shù)在黑龍江農(nóng)墾鶴山農(nóng)場(chǎng)的示范推廣中，千余畝耕地節(jié)約肥料15%，施肥差異性3%，施肥準(zhǔn)確率達(dá)到了95%。同時(shí)，團(tuán)隊(duì)還研發(fā)了大豆高功效植保技術(shù)及裝備，經(jīng)過(guò)應(yīng)用示范，粒徑小于300um的霧滴占總霧滴數(shù)的90%左右，霧滴霧化效果良好，有效實(shí)現(xiàn)了成本節(jié)約和精準(zhǔn)施藥作業(yè)。
三元變量施肥起壟機(jī)示范
雪中送炭——大數(shù)據(jù)助推作物表型精準(zhǔn)鑒定
針對(duì)農(nóng)田環(huán)境中作物表型信息迅速且無(wú)損采集的迫切需求，研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)并創(chuàng)制了一套自走式田間大豆表型信息采集系統(tǒng)。該系統(tǒng)的應(yīng)用使得在大豆整個(gè)生長(zhǎng)周期內(nèi)，其物理性狀和生理性狀等關(guān)鍵參數(shù)能夠被有效地獲取。此外，本團(tuán)隊(duì)還研發(fā)了雜交大豆表型一致性鑒定技術(shù)，并在作物表型檢測(cè)功能的基礎(chǔ)上增加了測(cè)產(chǎn)功能。通過(guò)研發(fā)大豆小區(qū)育種測(cè)產(chǎn)技術(shù)，顯著提高了大豆高產(chǎn)品種選育的效率。
自走式田間大豆表型信息采集系統(tǒng)央視新聞報(bào)道
為滿足大豆產(chǎn)業(yè)對(duì)育種區(qū)域產(chǎn)量測(cè)定的需求，并確保在大豆品種篩選過(guò)程中準(zhǔn)確獲取產(chǎn)量數(shù)據(jù)，研究團(tuán)隊(duì)基于自走式田間作物表型信息采集系統(tǒng)，開發(fā)了一種基于深度學(xué)習(xí)技術(shù)的大豆產(chǎn)量預(yù)測(cè)模型。該模型的平均預(yù)測(cè)精度達(dá)到93%，測(cè)量結(jié)果顯示出較高的穩(wěn)定性。這一成果為在育種過(guò)程中對(duì)多個(gè)大豆品系進(jìn)行精準(zhǔn)選擇和培育提供了科學(xué)的測(cè)量方法和數(shù)據(jù)支持。
大豆小區(qū)智能測(cè)產(chǎn)
雙翼齊飛——黨建引領(lǐng)“融進(jìn)去”科研創(chuàng)新“活起來(lái)”
科研團(tuán)隊(duì)不斷優(yōu)化提升科技型基層黨組織服務(wù)水平，發(fā)揮與大豆生產(chǎn)企業(yè)黨支部合作共建優(yōu)勢(shì)，著力推進(jìn)“黨建領(lǐng)航·科研共創(chuàng)”示范項(xiàng)目，切實(shí)種好“聯(lián)、學(xué)、育”科技成果轉(zhuǎn)化的“試驗(yàn)田”，立足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、面向市場(chǎng)需求、依托數(shù)字信息技術(shù)，激活農(nóng)業(yè)科技引領(lǐng)企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展“紅色引擎”。
團(tuán)隊(duì)與尖山農(nóng)場(chǎng)有限公司開展黨建合作
科學(xué)探索永無(wú)止境，創(chuàng)新之路沒(méi)有盡頭。在科研這條道路上，黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)大豆智能化管理與精準(zhǔn)作業(yè)科研團(tuán)隊(duì)將不斷開始新的探索。未來(lái)，團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)著眼綠色優(yōu)質(zhì)大豆栽培種植產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展，堅(jiān)持生態(tài)農(nóng)業(yè)的理念，創(chuàng)新開展大豆智能化管理與精準(zhǔn)作業(yè)等研究工作，充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)、遙感技術(shù)和新一代人工智能技術(shù)選育出優(yōu)質(zhì)、抗病和高產(chǎn)的大豆新品種，為服務(wù)現(xiàn)代化大農(nóng)業(yè)，助力加快培育新質(zhì)生產(chǎn)力做出更大貢獻(xiàn)。