关于征集2023数字科技领域（科技项目）成果评价的通知
新年新开局。2021年是“十四五”开局之年，保持粮食生产稳定意义重大。中央经济工作会议强调解决好种子和耕地问题，要开展种源“卡脖子”技术攻关，立志打一场种业翻身仗。
对此，中央农办主任、农业农村部部长唐仁健表示，中央经济工作会议提出解决好种子和耕地问题，核心逻辑是保障国家粮食安全。保障粮食安全，关键在于落实藏粮于地、藏粮于技战略，而种子和耕地就是“两藏”战略的两个要害。
“种子是农业的‘芯片’，耕地是粮食生产的‘命根子’，只有把这两个要害抓住了，才能从基础上、根本上确保国家粮食安全。”
如何打赢种业翻身仗？如何解决耕地问题？爱耕耘数字农业平台从品种育、繁、推与耕地保护、改良、高标准建设等方面为你提供新思路。
数字平台服务“育种”
袁隆平农业高科技股份有限公司（简称“隆平高科”）1999年成立，2000年上市，是一家以“杂交水稻之父”袁隆平院士的名字命名、并由袁隆平院士担任名誉董事长的高科技现代化种业集团。其中杂交水稻种子业务全球领先，玉米、辣椒、黄瓜、谷子、食葵种子业务国内领先。
2020年，隆平高科与爱科农合作开展了“玉米育种 无人机数苗”项目。在玉米苗期阶段, 爱科农采用深度学习方法，对分布于内蒙、山东、河北等地的8块育种试验田，共计3134个小区，进行无人机玉米数苗，最终精度达到95%以上。
2020年在甘肃制种田，爱科农启动了“玉米制种质量监测项目”，通过爱耕耘数字化平台，绘制田间地块分布图，实现可视化管理（面积、定位、测距）。
本次进行了无人机调查出苗率、监测玉米去雄、检查田间去杂、检查父本割除等实验工作。利用大数据分析气候与土壤等环境研究，精准判断花期，减少父本播种损耗。判断最佳播期、作物最佳养分需求、病虫害发生预测等方面降低成本，提升制种效益。
产区“灾害预警”系统
中种国际种子有限公司是“中种集团”与“拜耳”成立的合资公司。中种国际玉米业务建立了集科研育种、生产加工、销售服务于一体的经营模式。经营区域遍及东华北、黄淮海、西南和西北的主要玉米产区。
2020年中种国际与爱科农共同开发了一款玉米灾害预警系统，该系统搭建了4个迪卡玉米品种7种灾害的预警算法， 2020年系统服务期内倒伏灾害预警覆盖度达到96.6%。在经过一年的数据真实收集与算法修正，针对玉米品种灾害预测系统精准度已有极大提升。
延伸阅读：玉米灾害预警系统
玉米灾害预警系统，是基于玉米灾害预测模型搭建的，该模型基于玉米品种特性、物候期、灾害实际发生数据、灾害发生特征、历史天气数据、未来天气数据、土壤数据等对气象灾害、病虫灾害的发生风险及其对作物的影响程度进行预测。
模型利用灾害实际发生数据将环境影响因子作为灾害发生特征，同时采用时间序列分析法对灾害发生的关键因素进行筛选，确定灾害发生规律，进而通过多种机器学习方法训练、验证和测试来获取最佳模型。预警系统结合气象预测数据，可进行未来15天的地块级的灾害预警，每日更新结果，并以地块形式在地图中展示出不同程度的灾害结果。
2020年7月，中种国际与爱科农在玉米主要产区合作进行了“玉米倒伏评估分析” ，项目采用模型和遥感结合的方式，对分布于东北和黄淮海区域的770个玉米地块进行连续周期的玉米倒伏监测，成功将发生倒伏的187个地块全部追踪到。为分析竞争品种和解决售后问题，提供可靠依据。
恒基利马格兰种业有限公司是由甘肃“恒基种业”和法国“利马格兰”集团共同出资成立。利马格兰集团的大田种子位居世界第四，蔬菜种子位居世界第二。恒基利马格兰集合了双方在研发、生产、销售方面的优势，具备育、繁、推以一体化的能力。致力于高品质、丰产稳产玉米品种的选育。
2020年初，恒基利马格兰与爱科农签订战略合作协议，同年11月，由爱科农技术定制开发的农业大数据服务平台“利马无忧”商务版与种植版APP上线。
企业级“爱耕耘农资版”实现了：渠道角色层级，进销存管理（经销商、零售商、经纪人）；员工CRM管理；经销商线上运营；线上管理示范田；地块与农户统计；智能决策服务等功能。改变了传统农资企业单一销售模式，形成 “销售、管理、种植、推广”一体化运营服务新模式。
“减肥”保护黑土地
吉林市松花江种业有限责任公司(简称“松花江种业”)是拥有15年历史的科研型种子企业。
2016年与爱科农合作进行了100亩地的智能农业决策方案测试，结果显示，使用爱科农提供的决策方案，优化播种时期、播种密度，合理配置施肥方式和时期,优化病虫害防治和收获时期等方法，最终亩投入成本比对照低50%。实现了平均每亩增益200元，共计增收20万元。并成功入选农业农村大数据实践案例集。
智能农业种植决策在当地连年取得优异成果，也吸引了大批合作伙伴。其中，海联农业经过多年大数据指导施肥验证，发现了“配肥”的商机。2020年海联农业与爱科农在舒兰白旗建立了智慧农业配肥站，将所有服务地块全部用大数据配肥。
双方合作三年来，根据品种、土壤、气候、肥料等农业大数据分析，结合施肥验证，在服务区域内划分不同配肥方案取得了巨大成功。今年受天气影响服务地块平均产量22000斤/公顷。施肥量比农户以前少投入200~300斤/公顷，节省成本200~300元/公顷。总计300公顷土地在三年间节省20万元的投入。
爱耕耘“大数据配肥模型”基于云计算、全国土壤大数据、机器学习算法支撑。以不同空间地块的气候数据与土壤养分、作物吸收等多层数据的叠合分析为依据，以“增产施肥、经济施肥、环保施肥”为目标，可以做到因地、因作物提供施肥处方，配肥精准度达到95%以上。
改良土壤保产量
新疆维吾尔自治区幅员辽阔，在玉米种植上有着得天独厚的条件，但是也存在着部分土壤贫瘠，沙漠化，盐碱化程度较高的问题。随着种植玉米的产值逐渐提升，越来越多的种植户开始挑战在盐碱地里种植玉米，但大多数都是失败为结局。
2019年道禾农业与爱科农开始合作“智慧农业盐碱地治理项目”，第一块实验田位于新疆伊犁察县地区查干屯格。这片盐碱地盐化程度比较高，而且是未种植过的开荒地。
在种植期间，爱科农创始人兼CEO郭建明博士三次带领团队实地指导：通过对土壤分析，施肥配比进行调整。将常规二胺换成高磷的掺混肥（一铵、硫酸钾、尿素）；根据玉米生长营养需要进行滴灌施肥，并采取“少量多次”滴水措施。同时，喷施生物刺激素“抗逆宝”提高作物抗性。减少碱性土壤对玉米生长的影响。
虽然首年种植地里也出现了“苦豆子”恶性杂草，但通过团队科学化的防治手段有效完成治理。
该块地最终产量平均1046公斤/亩，产量1046*1.55=1621.3元（亩投入约1000元）
高标准农田建设项目
乌拉特前旗位于内蒙古西部，河套平原东端。地域辽阔，物产丰富，眦邻呼包鄂“金三角”经济圈。是传统的农牧业大旗，全国100个产粮大县之一，300个节水示范旗县之一。自2019年开始，在各级政府的大力支持下，北京爱科农智慧农业团队在大佘太镇、额尔登布拉格苏木共同建设了智慧农业展示园区和运营中心，后者为市级万亩玉米水肥一体化高标准种植展示园区。
乌拉特前旗园区充分运用大数据、云计算、区块链、物联网、人工智能等信息技术，结合“天-空-地”一体化立体监测网络和全球领先的“作物-土壤-大气”连续体模型算法，为农业生产提供全生育期的种植指导服务，实现农业的精准化种植、可视化管理和智能化决策。
从推广效果来看，智慧农业能够有效减少农资产品投入，对逐步解决乌梁素海面源污染的问题，提供了技术出路。从农户的实际情况来看智慧农业使农民的种植成本降低了，用水量降低了30%，施肥量降低了20%，用药量降低了35%，地膜用量降低了25%，产量提高了20%，农民平均收益净增10%-20%。
智慧农业具体应用
一是产前服务：
1、种植规划方面。农户通过手机APP在线圈地后，乌拉特前旗智慧农业平台自动调取并分析历年土壤大数据和气象遥感大数据，运用人工智能的机器学习算法和作物模型，自动生成种植管理方案，包括品种选择、耕地期、整地期、播种期、底肥施肥方案、种子包衣、种植密度建议等最优种植方案。圈地保证了地块面积的精准性，为种植密度、肥料使用等提供了精准基础数据，避免由此造成的肥料浪费及成本增加。按照同地块对比产量，使用智慧农业系统种植操作可使产量提高15%左右。
2、测土配肥方面。乌拉特前旗现有测土配肥点25个，服务土地面积100万亩。智慧农业大数据平台根据土壤检测数据，智能优化水肥管理方案，生成科学的推荐施肥量，提高肥料利用率，有效减少了盲目施肥造成的浪费，肥料投入降低了20%。
二是产中服务：
1、智能预测方面。基于乌拉特前旗智慧农业平台，集成各种宏观与微观农情监测数据，调度强大的分布式计算与存储资源，实现农业病情、虫情、灾情、墒情、苗情等信息快速监测，并实施科学、高效的决策与部署。
通过卫星遥感技术和模型分析技术，智能测绘作物分布情况、在线评估耕地地力、动态追踪作物长势、有效预警灾害发生，为农田的科学管理提供重要的参考依据。
2、专家在线诊断服务方面。专家实时田间异常诊断，中科院、农科院和中国农业大学的多位专家在线解答老百姓在田间遇到的每一个问题。老百姓远程通过智能手机拍照，获取最及时的病虫害辨别和指导。
3、智能水肥一体化实施方面。在田间安装智能水肥一体机、智能网关、电磁阀、阀控器等无人值守水肥一体化设备，可通过手机APP实现灌溉施肥的远程控制，同时基于传感设备实时获取的田间动态追踪数据和历史气象信息、土壤、地势、遥感和作物大数据资源，动态模拟田间植物每一天的生长发育情况，并对其每天的田间水分蒸腾情况确定需水量，对其每天土壤中养分的迁移转分析确定施肥量及时间，给出最优的灌溉及施肥建议，实现水肥的科学施用。
随着现代农业科技不断发展和农业大数据的深度应用，加快了农业数字化、智慧化进程，为解决种业和耕地问题，提供了更为广泛的创新应用能力。
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