“棉花育種方向要聚焦高產、優質、抗逆和適合機采，棉花生產要注重節本增效，節水節肥，推動綠色可持續發展?！?月29日，優質棉花新品種華棉702與智慧栽培技術集成示范現場觀摩會在新疆沙灣市召開，中國工程院院士、華中農業大學教授張獻龍在會上說，要注重農業與工程裝備、信息技術等多學科融合，提升傳統農業技術，發展新質生產力。
利用中棉所智慧栽培技術進行管理的優質棉花新品種華棉702棉株。李晨攝
此次會議由中國農業科學院棉花研究所（以下簡稱中棉所）、華中農業大學主辦，通過“現場觀摩＋工廠參觀＋座談交流”形式，展示了張獻龍團隊培育的優質棉花新品種華棉702與中棉所研發的智慧栽培技術集成的新疆棉花種植新型生產力，為新疆棉花生產提供了智能化、綠色化、高效化的棉花栽培管理模式，以新質生產力助力新疆棉花產業高質量發展，為提升我國棉花產業國際競爭力注入新動能。
新品種配套智慧栽培技術同時落地
新疆擁有廣闊的土地資源，平坦的土地較多，適合集中發展大規模、產業化的種植。隨著人口老齡化進程的加快以及農村勞動力的外流，使得農業生產對自動化、智能化技術的依賴程度日益提高。
“新疆棉花產業正處于一個轉型升級的關鍵時期，正在由精耕細作、高人工投入向現代化精準管理、機械化和數字化、智能化生產轉變，棉花生產發展對機械化、數字化、智能化的需求越發強烈?！敝忻匏h委副書記、紀委書記宋國立表示，沙灣市是全國優質棉花生產縣市，棉花是當地重要支柱產業。今年，沙灣市引入優質棉花新品種華棉702和中棉所智慧栽培技術的集成應用，將實現棉花種植從傳統模式向無人化、智能化、精準化的跨越。
張獻龍在講話中說，其團隊培育的國審棉花新品種華棉702具有早熟、優質、高產、多抗等優點，適應性較廣，結鈴性強。
張獻龍（前排中）等在會議現場觀摩智慧栽培技術。李晨攝
好品種更需要好的栽培技術。張獻龍說，中棉所自主研發的智慧栽培技術發展迅速，技術成熟，可以實現棉花水肥精準管控。他對中棉所棉花智慧栽培創新團隊在新疆智慧農業方面開展的工作給予了充分肯定，并對此次合作表示充滿信心。
做“農民用得起的智慧農業”
“棉花種植和別的作物很不一樣，需要進行更多的栽培管理。”智慧栽培技術研發負責人、中棉所棉花智慧栽培創新團隊首席科學家李亞兵研究員告訴《中國科學報》，棉花的生長期很長，與繁殖期有很長的重合時間，栽培管理的時候需要付出更多精力，這就對智慧栽培技術的要求更高。
李亞兵長期從事作物栽培理論與技術研究。2018年，李亞兵團隊開始使用傳感技術獲取棉花植株生長過程中的各種數據信息?！肮?、溫、水、土壤ph值等等，都需要收集?！崩顏啽f，數據收集越來越多以后，他們開始進行數據處理。結果發現，這些數據可以非常好地用來指導棉花種植栽培過程。
“這些數據不用起來就很可惜?！崩顏啽f，但是怎樣用得好是擺在他們面前的問題。彼時，農業智慧栽培技術逐漸興起，不少廠家推出了相關產品和技術。李亞兵團隊開始購買和應用一些產品，他們逐漸發現，購買的產品越多，使用的場景越多，獲得的數據越難兼容。
而且，國內市場上還沒有出現能提供全套智慧農業栽培技術的產品。即便是智慧栽培技術中用到的單一產品，價格也居高不下，組合成整套系統更是花費不菲。李亞兵團隊決定自主研發一套智慧栽培技術，降低成本，“做農民用得起的智慧農業”。
從土壤三參數傳感器、紅外溫度傳感器、光量子傳感器，到操作方便、價格實惠、維護成本低的智能控制球閥，再到覆蓋面積廣、信號強、支持無網環境下使用的遠程采集控制器，以及功能強大、實現采集與控制集成的無線節點采集控制器等，他們研發了一批具有自主知識產權的智慧栽培關鍵技術和設備，并建成了符合我國農業生產特點的棉花種植智能化管理系統平臺。
“這些技術和裝備均具有自主知識產權，全部實現國產化，價格僅為國外同類產品的1/10～1/3，使用成本也低于國內同類產品。”李亞兵說，不僅如此，他們設計的操作界面簡單明了，農民一學就會，是真正意義上的“農民用得起的智慧農業”。
“雙劍合璧”成效顯著
隨著勞動力短缺及人工成本的不斷上升，棉花生產對自動化和智能化的需求日益迫切。李亞兵說，利用該項智慧栽培技術，可以實現對棉田環境數據的實時監測分析。他們充分開展大數據挖掘利用，建立了棉花生長模型，為田間水肥管理提供了科學指導，做到了“對癥下藥”，通過自動化的手段實現水肥藥的精準化投放，降低農業生產成本。據統計，與傳統農業相比，該項智慧栽培技術平均每畝農田可減少灌溉用工80%，減少水肥藥成本10%～30%。
觀摩現場，利用中棉所智慧栽培技術進行管理的優質棉花新品種華棉702棉株健壯，棉桃累累，長勢喜人，“雙劍合璧”成效顯著。
研究人員演示手自一體智能控制閥門。李晨攝
中棉所智慧栽培技術通過智能化的監測手段、精準化的水肥一體控制技術，實現了對棉花生長全過程的精細化管理，極大地提高了資源利用效率，減少人工投入，有效保障了棉花品質和產量。
根據專家預測，該地塊籽棉產量有望突破545公斤/畝，超過當地平均畝產15%，預計每畝可增加經濟效益約400元。
為更好地服務新疆地區棉花生產，2023年8月，中棉所與新疆賽爾農業發展有限公司合作建立的智慧農業研發中心（新疆）在新疆塔城地區沙灣市成立。這是新疆地區首家集智慧農業裝備研究、制造、推廣為一體的研發中心。
該中心以新疆棉花等作物的智能化種植為研究對象，開展作物生產管理過程中關鍵環節的數字化技術和智能化設備研發與制造，同時將數字化技術、智能化設備與高標準農田深入結合，推動數字技術和農業產業深度融合。
目前，該中心研發制造的智慧栽培關鍵技術和裝備在新疆塔城、石河子、博州、喀什、阿拉爾、沙雅等地推廣應用10萬余畝，畝均節約灌溉用工約80%、降本增效200元以上。
張獻龍指出，智慧農業是未來農業發展的趨勢，需要結合棉花生長發育特征，將信息化技術與農業生產有機融合，讓信息技術人才和農業科技人才深度結合，不斷發展智慧農業，力求“給農業插上科技的翅膀”。
