水稻的种植方式如何演变？又该如何走向智慧化？

古往今来，水稻的种植方式有何变化？

根据播种时间的不同，可以将水稻分为早稻、中稻和晚稻。早稻通常在3月底到4月初或清明前进行播种，并在4月底到5月初进行移栽。中稻的播种时间一般在4月初到5月底，移栽时间则为6月底到7月初。晚稻通常在6月中下旬进行播种，并在立秋前进行移栽。尽管各个地区的天气条件存在差异，使播种时间有所不同，但这些水稻都需要经历育苗、插秧、田间管理和收获等主要工序。

传统的水稻种植模式主要依赖于人工耕种和手工收割，农民在生产过程中需要承担大量的体力劳动。然而，随着农村劳动力，特别是年轻壮劳力的外迁就业，农村出现了空心化和农民老龄化的问题，导致从事水稻种植的劳动力短缺。据统计，目前我国65岁以上人口比例约占11%，人口老龄化问题日益凸显。因此，水稻种植中的“机器换人、数据换脑”成为了大势所趋。

发达国家已经经历了从传统农业到机械化农业，再到自动化农业的变迁，现在已经基本实现了现代化农业。世界各国农业发展历程也基本遵循了从以体力和畜力为主的农业1.0，到以农业机械为主要生产工具的农业2.0，再到以农业生产全程自动化装备为支撑的农业3.0，最后发展到了以无人化为特征的智慧农业4.0。

水稻的智慧生产是什么样的？

随着农村劳动力短缺问题的加剧，“机器换人”成为了推动传统水稻生产转型升级的关键措施。通过应用现代化、自动化的装备来提升传统水稻生产的效率和品质，并实现“技术红利替代人口红利”，将是我国水稻生产的必然趋势。

随着物联网技术的不断发展，智慧农业逐渐兴起并开始颠覆传统农业。通过物联网技术与农业的结合，智慧农业现已形成了完整的管理系统方案，实现了水稻种植、植保、收获、销售等环节的一体化管理。在传统的水稻种植场景中，农民往往需要辛勤劳作，奔波于田间地头，承受风吹日晒。然而，在现代水稻种植中引入物联网技术后，农户只需一部手机，在有网络信号的地方，便可以轻松实现“无人化”的田间操作与管理。这逐渐形成了一种全新的水稻生产模式：智慧生产。

智慧农业这一概念源于电脑农业、精准农业、数字农业和智能农业等名词，主要包括智慧科技、智慧生产、智慧组织、智慧管理及智慧生活五个方面。为了与这些概念相对应，水稻智慧生产模式主要包括精准水稻生产管理系统、农产品质量溯源系统、农业专家服务系统以及农业共享平台。

智慧生产如何与水稻生产相结合？

水稻智慧化生产是一种结合了现代科技手段与先进生产理念的模式，旨在提高水稻的生产效率和质量。其核心理念是通过数据采集、分析和应用，实现决策的科学化和智能化，从而优化生产过程、提高产量、降低成本、改善品质以及保障安全。

若要实现水稻的智慧生产，需要集成应用多项现代技术，包括计算机与网络技术、物联网技术、音视频技术、传感器技术、无线通信技术，以及专家智慧与知识平台。通过应用这些技术，可以实现水稻生产的可视化远程诊断、远程控制、灾变预警等智能管理。此外，还可以进行远程诊断交流、远程咨询以及远程会诊等活动，在此基础上逐步建立水稻生产信息服务的可视化传播与应用模式。

在水稻的智慧生产中，精准农业扮演着至关重要的角色。精准农业是一种基于信息技术的现代科技手段，通过对土地、气候、植物、农药、肥料等农业生产因素进行精细化管理，来实现农业生产全过程的数字化、信息化、智能化生产方式。它通常由全球定位系统、信息采集系统、遥感监测系统、地理信息系统、专家系统、智能化农业机具系统、环境监测系统以及网络管理系统等不同系统组成。

其中，专家决策系统的主要作用是模拟农作物的生长过程，它能够分析投入产出，并将作物生产管理的知识、经验集合成知识数据库。而遥感技术作为精准农业获取田间信息的关键性技术，能够提供农田内水稻的生长环境以及生长状况的空间信息。通过监测土壤、气象、水分和水稻生长等环境因素，遥感技术可以为智能化管理和优化决策提供支持。

在实施水稻智慧生产过程中，无人机、卫星遥感和传感器等设备经常被用来获取大数据，以便更好地了解土壤肥力、水分含量和气候变化等信息。这些数据可以被精准地收集、分析、处理和利用，以提升水稻的种植质量和生产效率。

出品：科普中国智惠农民

科学顾问：唐忠 江苏大学农业工程学院教授，博士生导师

统筹：廖丹凤 郑锋茂 王长海 张瑞杰

策划：武玥彤

编辑：卢敬雯（实习）