易刚高科查海涅：懂农业、为农民、帮农村，让天下没有难管的田

文章来自35斗微信公众号，作者张玉洁

近日，中原农谷·2023国际未来农业食品百强大会成功举办。超1000名农业科技创新领域企业家、投资家、科学家参与了本次大会，汇聚了农业产业创投领域新势力，推动构建产业创投新生态。

本次大会以“科技创新、国际协作、区域产业聚集”为关键主题，开展了主宾国交流活动、鲜科技征集活动、开幕式活动、专题论坛、颁奖晚宴、项目路演专场活动、政企交流会、参观考察等一系列活动。其中，智慧农业论坛聚焦智慧农业产业，探讨如何利用现代信息技术提高农业生产效率和可持续性，实现农业现代化。

易刚高科创始人查海涅出席活动并作了《大田作物肥水药高效精准管理》主题演讲，本文根据相关分享整理。

（易刚高科创始人查海涅进行主题分享）

软硬件齐头并进，围绕主粮开发智慧化精准管理系统

首先，我向大家介绍一下易刚高科的关注点和定位，易刚高科更多地关注主粮作物，包括南方水稻，北方小麦、玉米体系等。另外，公司还自营了几千亩水稻、小麦和玉米种植基地，时刻为数据生产做基础工作。

易刚高科成立于2017年7月，总部位于安徽，在北京等地拥有5家全资或控股子公司，是集研发、实施、运维一体的信息化服务公司，在智慧农林牧渔及数字乡村等领域开发全方位的解决方案。我们的员工共109名，大多数都来自农学领域，涵盖国内外多个智慧农业领域专家及研发团队。

现阶段，我国水肥利用效率较低，远低于国际先进水平。我国氮肥利用效率为40%，磷肥利用效率仅为37%，而北美包括西欧等地区，其氮肥利用率能够达到66%。

然而，我国农田肥料、灌溉水用量却居于世界前列，远超欧美和世界平均水平，过量肥水投入不仅不增产，还导致了严峻的生态环境问题，加剧了土壤酸化、沙化、板结等退化现象。因此，如何做好肥水高效利用，是智慧农业赛道关注的关键问题之一。

目前，我们研发的体系架构包括前端感知，中间数据运用构建模型以及后端应用，其中后端与智能装备联合，特别是跟智能施肥灌溉设备连结，旨在实现自动化的田间管理，数据和算法是该体系中较为重要的指标。

一、监测数据。该阶段我们运用天空地一体化监测技术，获取大量无人机数据，而后进行训练，通过制作一系列作物模型实现叶面积指数的反演。其中，苗情长势监测模型就是根据不同作物在不同情况下的经验数据判断作物长势。

二、优化算法。此阶段主要根据当地作物区域进行优化，在此基础上进行叶面积长势分析，并于施肥时增加养分调控这一动作。据反馈数据显示，该模型可以实现9-11%的增产水平，帮助农民增收。

此外，我们还围绕遥感监测技术开发了一系列平台。其中，遥感算法平台是我们利用卫星遥感自主研发的人工智能算法库，面向农业生产提供高性价比的农作物种类精准识别及其生长过程持续性监控的数据产品。

该平台提供了影像数据标准产品的自动化（下载、矫正、计算、发布）、农业数据产品反演，分类与信息挖掘等信息。支持Landsat系列、哨兵系列、高分系列等国内外多种中低分辨率的多时态卫星影像数据的实时调用及处理。

在广域种植管理、农村金融风控、农业保险等领域，协助客户开展种植资源数据化、常态化的农作物长势监测、气象监测、灾害分析等业务，无需遥感专业人员即可及时掌握农业资源与作物生长状况，使农业生产更加可控。

在硬件装备方面，我们主要围绕多光谱、作物长势传感器等进行开发，因此传感器、机器人、无人机等均在我们的涉猎范围。

在传感器方面，根据市场调研数据显示，现阶段作物长势传感器需求量大，但目前以进口为主，价格昂贵。基于此，我们围绕植物SPAD值等指标研究了无波段作物反射率，自主研发了CropInfo 作物长势监测仪，实现6波段作物反射率获取，内置叶绿素、叶面积、生物量、吸氮量和作物长势指数计算模型。

另外，我们还与中国农大一起研发了土壤墒情传感器SoilInfo，该产品也获得了北京市创新创业大赛一等奖，主要利用双高频调谐回路、时分多路检测和去冗余电路分别解决“测不准”、“多路不一致”、“数据漂移”的问题，并通过一体化结构设计、模具注塑及防水工艺、独创的批量调试方法，目前该产品市场行情非常好。

在机器人方面，我们建设了一套田间表型多轴机器人。由于作物叶片堆叠严重，郁闭度高，普通摄像头和无人机无法近距离突破遮挡观测叶片和穗的形态，为了探索全方位的水稻表型数据的监测，建立精确数果模型，田间表型多轴机器人应运而生。该机器人可实现360度、XYZ三轴自由移动，可将传感器插入水稻内部，实现全量数据采集。同时也可搭载图像和光谱传感器，实现叶片、冠层和穗数据的原位监测，实现物候期的监测。

除了自主研发传感器和机器人外，我们还构建了养分资源全流程的管理算法，围绕作物基因、气象、土壤和田间管理，构建基于作物推荐施肥的算法，通过边际效益数据、施肥成本数据和育秧成本数据，实现养分的规律优化。

在无人化研发方面，我们搭建了无人拖拉机+旋耕机，实现了旋耕无人化作业。首先利用遥感技术实现长势检测，并综合土壤、气象条件等确定每个稻池目标产量，其次根据以上数据推算出每个地块的施肥量，最后使用自动化装置实现每个地块的产量监测。根据数据显示，该方案的有效作业面积不低于90%，作业效率不低于12亩/小时，作业深度不低于12厘米，要求符合作业质量要求。

通过数据监控，上述一系列的智慧化精准管理系统让易刚高科关注的主粮产量增加了7％，施肥的人工成本减少了50％，肥料用量节省了20％，平均每公顷帮农户增收2000多元钱。

智慧农业道阻且艰，易刚高科一直在路上

今天我为大家分享我们的三个成功案例。一是我们在东北做了水稻智慧大脑，通过将水稻的整个施肥期进行分解，预测今年的温度高低，并在产前做养分和密度的方案设计，在生产中实现水稻自动施肥和质量监测。同时，插秧之后利用无人机做质量监测，在作物生长中期使用卫星遥感，从而实现5-7天的长势营养诊断，并与智能装备结合，如智能耕地平地装备、智能搅浆装备、智能插秧施肥装备、无人机、智能灌溉装备和智能收割装备等，实现作物智慧化管理。

二是山东宁津县小麦种植案例。该示范区基地共一万亩，我们通过数字化和标准化的数据调研分析，把小麦和玉米区域进行梳理，确定了以产业为核心，遵循以产定肥、以产定种的整体架构，实现信息技术与农机农技平台和现代农业的融合。通过智能化试验，该产区冬小麦精准管理体系的产量平均为9.0 tha-1，平均增产7.1%，增加收益20.2%，分别提高氮肥偏生产力和水分利用效率的35.6 %和 28%，优化生产体系同时降低了43%的活性氮排放强度。

三是安徽五河县的数字农业技术项目。该项目按照“物联网+人工智能+5G”的思路，集成农田种养殖生产数字化感知控制技术体系与业务应用系统，实现农田种养殖生产信息自动化感知、监控预警、远程诊断、指挥决策、智能控制和农产品质量安全溯源与监管，形成天空地一体、测控管协同的数字农业应用模式。

除了上述三大案例，我们还围绕大田智慧农业在其他地区也进行了试验，拥有着丰富的高标准农田智慧农业项目经验，覆盖多个省市提供服务，包含安徽省、河北省、江西省、云南省等9大省份。并通过多年积累，已经形成了各类智慧农业的建设覆盖能力。

最后，易刚高科正在努力成为“懂农业、为农民、帮农村”的农业信息化领军企业，“让天下没有难管的田”是我们的愿景所在。智慧农业的旅程并非一蹴而就，这是一个需要我们共同努力、不断探索和实践的领域。