已進展到第四季!2個人種植3000畝的棉花_風聞

編者按：兩個人種植3000畝的棉花，這可能嗎？

三年前，當兩個“90後”年輕人來到位於天山南麓的巴州尉犁縣時，他們要做的就是這樣一件事，在這片已有逾兩千年植棉歷史的土地上開啓一場前所未有的實驗——2人種植3000畝“超級棉田”。

按照傳統的種植模式，3000畝棉花地至少需要30人管理。而他們的“助手”，是遙感無人機、農業物聯網等諸多“黑科技”。

至2023年年底，他們已成功完成三期實驗，而棉田連續三年不斷創新高的收穫，也讓起初質疑他們“胡説八道”的棉農們讚賞不已。

這兩位“超級棉田”管理者，就是來自極飛科技的“海磊兄弟”——艾海鵬和凌磊。

大眾對農業智能化場景的想象豪邁壯闊，而將其投射到田間地頭時接連遇到的挑戰卻是骨感具體。今年開春，實驗就要進入第四季；四月初，棉田就將開啓新一輪的播種。在此之前，觀察者網和管理者之一艾海鵬聊了聊“超級棉田”的“耕種管收”，一探無人化農業的“春華秋實”。

艾海鵬和凌磊（受訪者供圖，下同）

【採訪/觀察者網 李泠】

·無人化種植

觀察者網：“超級棉田”這一實驗是從2021年開啓的，當時是出於什麼契機？

**艾海鵬：**2021年，隨着極飛農業科技產品體系的擴大，以及對無人化農業生態的探索，我們在新疆尉犁縣投入建設了“超級棉田”。我因為有着相對豐富的棉花植保經驗，且對農業科研技術懷有熱情，因此被選為“超級棉田”的管理員之一，和凌磊兩人共同管理3000畝棉花地，嘗試通過使用一系列農業科技產品，驗證無人化棉田種植的可行性。

觀察者網：在推進棉田無人化種植前，需先做好哪些準備工作？比如對於耕地，要先備好哪些配套？

**艾海鵬：**這3000畝田是高標準農田項目，所有基礎設施都是按照國家標準建設的，包括平整的土地、道路、電、水等。針對農場的土壤，我們前期做了泥土採樣和分析工作。通過分析，我們清晰地知道土壤中缺失的元素，進而有針對性地撒施了所缺的元素肥料，培肥地力。

也因為棉田所在地是風口，所以我們前期做方案的時候，也制定了“棉麥分播”的方案——麥子會比棉花苗長得快，可以減少風對棉花苗的傷害。除此之外，對於一些常規的農資採購、供應商的篩選，我們也在前期就接觸了。

觀察者網：詳細來看，你可否按“耕種管收”的順序大致介紹下棉田無人化種植管理的流程？

**艾海鵬：**耕，包括犁地、平地、耙地等整地工作。

每年春天，棉農需要選擇温度適宜的時期播下種⼦。在“超級棉⽥”裏，我們兩位管理者利⽤⼟壤監測儀便可獲知科學準確的棉花播種⽇期；同時利用遙感無人飛機和農機自駕儀改善整地問題，其中裝配我們農機⾃駕儀的播種機⼀鍵啓動，就能實現精準、⾼效的⾃動化作業，減少⼈⼒投⼊。

種，主要是播種及相關工作。

我們主要通過農業物聯網設備監測環境信息，確認播種時機；在自動化播種後，利用遙感無人飛機普查出苗率。基於遙感無人飛機為棉⽥拍攝的⾼清數字地圖，智慧農業管理系統通過⼈⼯智能對棉花基本苗進行分析，讓我們能及時針對缺苗區域採取補播措施。

用遙感無人機巡田

管，主要是作物從播種後到收割期間的管理工作，包括灌溉、施肥、病蟲草害防治、化控調節等等。

我們有一套智慧農業解決方案，實現“超級棉田”的無人化管理，其中涉及智能水肥灌溉系統、農業物聯網設備、遙感無人飛機、農業無人飛機等相關產品與技術。我們有農業無人飛機、農業無人⻋進⾏全⾃主打藥、撒肥等植保作業，通過AI處⽅圖技術實現農藥減施和病⾍草害防治，守護棉花⽣⻓。期間我們兩位管理者不需要親⾃下地，通過⼿機、電腦就能快速瞭解棉⽥情況。

無人車噴灑農藥

最後一個環節“收”，包括收割及之前的準備工作。

遙感無人飛機和農業無人飛機的使用可以提升棉花采收的效率及質量。如在棉花收穫季到來時，我們的農業無人飛機會開展精準、⾼效的脱葉劑噴灑作業，促進棉花的脱葉成熟，以便⼤型機械集中採收，從而降低棉絮的雜質含量。

無人機噴灑脱葉劑

觀察者網：從2021年至今，實驗已完成了三期，無人化程度也在不斷提升。請問具體一點點改進了哪些部分？相應地，又有哪些工作，目前暫時是機器所不能替代的？如傳統模式中需要用到大量人工的摘頂、除雜草，現在會如何處理？

**艾海鵬：**在“超級棉田”的第三期中，機器人的自動化水平及農場管理系統的智能化程度有了很大的提升。比如説，灌溉機器人已經可以根據出水口的壓力自動調節水壓了，農場管理系統也可以實現一鍵灌水施肥。灌溉過程中如出現液位偏低的問題，系統會自動控制泵停轉，以免泵空轉導致損壞；液位高時又會自動開啓，避免水位一直上漲，淹沒蓄水池。

至於機器還不能替代的活，目前有大約20%的農事，機器人還執行不了，比如接滴灌帶、維修三通。而傳統種植模式中的摘頂，現在可以使用農業無人機噴施化學打頂劑或者選擇無人車自動摘除頂芯，這兩種方式都由機器人完成，成本低、效率高；除草也是同樣，可以通過農業無人機或農業無人車操作處理。

觀察者網：在這三期實驗過程中，你們有沒有遇到過什麼突發情況？

**艾海鵬：**有，很多。比如2021年4月，“超級棉田”開始播種，剛播種完600畝，不料颳起了一場8級大風，持續了12個小時，將塑料地膜撕得粉碎。大風過後，我們通過遙感無人機拍攝農田地圖，對受損的200畝地及時進行補播。到了5月初，3000畝地播種基本完成，誰知又颳起了一場大風，風力高達10級，受損面積達到1200畝——這時想補種也不行了，已經錯過最佳的種植時機了。之後棉田陸續又遭遇了2次大風。到了後期棉花生長穩定，也就是7、8、9月，我們工作就變得相對輕鬆起來。

2022年是相對平緩的一年，我們應用了自研的第一代有線電動閥，開始使用農場管理系統管理棉花的灌溉。但是有線電動閥的故障率太高，設備經常出故障，我們花費了整整56天的時間才完成了線路的全部檢修，最後終於把故障率降低到5%以內，順利地完成了整個生育期的灌溉工作。

2023年，在5月份突然遭遇了難得一見的“五月飛雪”，“超級棉田”的棉苗被凍死了大半，我們只能在5月初無奈地又重播了1500畝。重播後，管理難度也大幅增加，我們耗費了大量時間來調節棉花長勢，把生育期儘量往前提，以降低晚播對作物產量造成的影響。好在最終所有棉花順利完成了採收。

觀察者網：説到這經常突如其來的風災，你在前面提到過，為幫棉花苗抵禦風災，你們一開始就制定了“棉麥分播”的方案。能否詳細談談具體怎麼操作？相比只種棉花，棉麥分播要多注意哪些問題？

**艾海鵬：**其實在不同環節的技術點上的嘗試，不止在種植環節的“麥棉分播”一種。

先來説説“麥棉分播”。

“超級棉田”處在風區，抵禦風災是重中之重的工作。傳統防風主要依靠防風林，但“超級棉田”因需適配更高效的無人化農機具作業，將大量小田塊流轉合併為大地塊，因此防風林的作用效果有限。

經歷了第一季的風災，“超級棉田”第二季在整體防風措施上做了較大創新，利用“棉麥分播”技術人工製造“微型防風工事”：在3月中旬鋪膜播麥子，利用麥子抗低温的特性，提前出苗，等到4月初再播棉花，從時間上分開來播種。此時麥子已經生長到10公分以上，形成了一道緻密的擋風牆，大風來臨時對棉苗的影響就非常小。經過這項防風栽培技術的改良，第二季“超級棉田”的可採收面積是100%，而第一季只有50%多，所以第二季能穩產。

“棉苗分播”

除了“麥棉分播”栽培技術的成功應用以外，還有其他的技術點，也給大家一一介紹下。

第二點，“幹播濕出”技術。

幹播這個技術是指，“超級棉田”不冬灌也不春灌，等到春天地温連續5天達到12度以上，或者地温連續3天達到14度以上的時候，直接鋪膜，之後點棉花種子，播完種子後，接上軟帶滴灌帶，進水滴水——滴水的目的是讓這個種子立馬可以喝到水進而萌發。

點完種立馬滴出苗水後，第一，種子的出苗速度會變快，第二，種子吸水速度也比較一致，這樣就可以在一定程度上保證出的苗比較均勻整齊，也便於之後農事環節的管理。

第三點，基於全程飛防的病蟲害預警技術。

“超級棉田”使用的是全程飛防，也就是從出苗至採收時的農藥、葉面肥噴灑農事全部使用我們自主研發的農業無人飛機來完成。

全程飛防的優點是無機械損傷、防治效率高、防治效果好。“超級棉田”在這個環節上有一個重大改進，那就是基於物聯網設備監測到的棉田環境數據，包括温度、濕度等，來預警病害、蟲害的發生，提前施藥來預防。通過這種方式，減少了施藥次數，大幅降低施藥量，棉花的品質和產量都有很大的提升。

第四點，使用處方圖防治雜草。

在防治過程中，先使用遙感無人機巡田，巡田數據可自動上傳到我們的智慧農業系統，通過系統中內置的農業AI來分析棉田中的雜草發生區域和雜草種類，並生成除草作業處方圖。生成處方圖後，系統會直接將作業任務發佈給農業無人機，農業無人機在棉田裏針對有草的區域噴灑除草劑，防治草害。

人工智能識別雜草生長區域，生成作業處方圖

通過處方圖除草，從過去的“統防統治”改為“點防點治”，不但防治及時，而且防治的面積小，大幅降低施藥量，成本更低。如今棉田的雜草防治率能達到98%。

第五點，基於遙感無人機的高效調控技術。

在“超級棉田”的整個種植過程中，需要對棉花的生長狀況進行監測。傳統的方式是人工拿尺子測量，不僅非常辛苦，效率還非常低。而“超級棉田”則是利用遙感無人機技術，對被測農田進行遙感拍攝，數據上傳至智慧農業系統進行雲端AI分析得出株高指標，並自動記錄在系統中，隨時可追溯。

使用遙感無人機後，一天就可以完成“超級棉田”3000畝所有的株高監測工作。更高效的監測可以提高對棉花生長的調控頻次，更精細化地對棉花進行生長管理。具體來講，可以通過分析棉田日增長量的變化情況，科學決策，確定各地塊如何噴施生長調節劑，打造果枝節間距適中、果枝短、油條枝短的豐產棉花株型。

第六點，智能水肥一體化技術。

水肥是棉花生育過程中的重點，“超級棉田”第二季在此環節上就做了重大升級：

其一，我們自研的智能水肥一體化灌溉技術讓“超級棉田”可以實現一鍵澆水施肥，過程中不需要人工的頻繁調整操作；

其二，所使用的智能設備的執行精度也有了重大提升，執行的標準化程度也很高，因此“超級棉田”實現了非常好的整體水肥均勻度；

其三，“超級棉田”還可以通過物聯網設備監測棉田蒸散量、作物需水量，科學決策灌水量，輔以動態的土壤養分檢測手段來針對性配方施肥，實現了科學化的減量減施，降低種植成本。

觀察者網：讀者們可能最關心的一個問題是，從成本與收益來看，相較於傳統種植模式，無人化種植能多大程度上壓縮成本、提升收益？尤其是人力精簡方面。

**艾海鵬：**若看投入產出比，“超級棉田”第三季棉花總產量1191噸，總投入621.5萬元，總收入（不包含補貼）887.1萬元，純利潤265.6萬元，畝收入938.9元。

第三季畝均產量達420.9千克/畝，較第二季的403.6千克/畝，增產4.3%；畝均成本2196.76元，對比第二季，降本7.6%；此外，相較於第二季，水電降本26%，肥料降本18%，人工降本29%。

外部有農場複製了我們“超級棉田”無人化管理的模式，他們2023年的“成績單”或可為大家提供更現實真切的認識。

他們的種植面積總共2130畝，其中棉花1932畝，2023年畝均產量418kg；2023年複製“超級棉田”無人化管理模式的畝均成本為2196元，對比2022年傳統模式下投入的2515元，減少319元，下降12.7%；人工成本減少170元/畝，對比2022年傳統種植模式，降低34.7%，大約節省30多萬元；此外，水電費降低100元/畝，對比2022年的傳統模式降低22.3%，農藥節省20元/畝，相較之下降低了20%。

隨着“超級棉田”基礎設備和種植模式的持續優化和完善，我們相信後續投入的費用將進一步降低。

·新農人

**觀察者網：**請問為何定3000畝這一數量？是否算過，若不考慮拿地問題等等，沿用當下這套管理模式，兩人最多能管理多少畝田地？

**艾海鵬：**我們之前查資料時瞭解到，在棉花種植成本較低的美國，他們平均一個農民管理的面積是997畝，所以我們乾脆就定每人管1500畝，兩個人就是3000畝。

我們並不考慮去拿更多的地，因為“超級棉田”的目標是做好無人農場解決方案的示範，為種植經營者提供一個標準化的參考案例。若按照當下這套管理模式，兩個人還能管理更多的地，至少管理1萬畝是沒有問題的。

觀察者網：你們的目標是“讓種田像打遊戲一樣簡單”，實踐下來感受如何？

**艾海鵬：**實現這個目標還需要更先進的機器人、更聰明的農業AI。目前這3年的管理，很明顯的一個感受就是，我們穩定地控制住了總成本，管理也越來越輕鬆，產量越來越高了。這個過程確實是越來越簡單，我們就朝着這個方向繼續努力即可。

觀察者網：若其他人想成為像你們兩位這樣的無人化種植管理者或者説“新農人”，需要具備哪些素養和技能？現在很多傳統一代的農民若想同你們這般“種田”，需要學習哪些東西？

**艾海鵬：**實際上不需要具備什麼特別的素養和技能，只需要會操作手機即可，這也就是我們説的“讓種田像打遊戲一樣簡單”，必須得簡單——傳統農民想像我們這樣管理的話，可不能給他們很多負擔，門檻很高的話，技術就非常難普及了。

觀察者網：進一步設想，是否考慮過，若科技進一步發展，你們當下的工作內容會不會也被AI所替代？

**艾海鵬：**我們看到現在每年的新生兒數量比退休的老人少了一半，這種現象可能還要持續很長一段時間，那麼社會面臨的勞動力老齡化問題會是非常嚴峻的，所以未來一定是人機協同的時代。AI只會讓生產效率更高，它服務的是人，它能替代的是農事的體力勞動者，並不是管理者。

觀察者網：現在很多人尤其是年輕人不願意從事農業生產，對此或對他們，你們有什麼看法或寄語嗎？

**艾海鵬：**現在中國的城市化進程速度還是很快的，超大型城市數量越來越多，城市的機會多，生活便利，年輕人當然願意留在大城市；而以前的農業比較辛苦，投入大，收入不高，農民這個職業在大眾認知裏帶着刻板印象。這並不是這些年輕人的錯，是這個行業需要變革，也因此，像我們極飛這些企業正在努力讓農業的從業者變得更體面、收入更高、生活更輕鬆。

我相信通過我們的努力，未來從事農業生產的年輕人會越來越多，中國的農業也會變得越來越好。請這些年輕人更多地關注農業的變化，其中的機會非常非常多。

艾海鵬