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贵州梯田水稻作业机械化智能化技术榜单 一、榜单背景 “解决吃饭问题，根本出路在科技”。我国山区农业缺 乏适宜农机，贵州全省大部分成片耕地面积在1亩以下，大 部分农户有3处以上承包地。推进山地农业机械化，除需要 新型农业机械，还要进行土地宜机化改造。但很多梯田不能 进行常规的宜机化改造。贵州月亮山区的加榜梯田，属于联 合国粮农组织“全球重要农业文化遗产贵州从江稻鱼鸭复合 系统”，不宜进行建设机耕道、轨道等宜机化改造。为此需 要研制适合梯田、小田块水稻全程机械化作业的小型化、智 能化、多功能、组合式农机，根据水稻品种提出农机农艺作 业规程并示范应用。按照本榜单技术指标，我省约有10万台 （套）市场需求，可满足约980万亩水稻种植机械化需要。 二、榜单任务 （一）技术榜单 1：梯田水稻作业耕地、种植、收割机 械化 针对高山梯田海拔高差大、梯田狭长等典型场景，实现 复杂地质条件下的水稻全程全场机械化作业，须达到以下要 求： 1.小型化。整机总体积1立方米左右，总重量200公斤左 右；占地面积1平方米左右，可以在狭窄的梯田中移动。 2.组合式。由行走、动力、作业、控制、能源等模块组 1 成，模块之间能够通过自动锁紧装置自组装；每个模块不超 过50公斤，可以通过无人机、索道等运输。各模块主要功能 为：（1）行走模块。可通过轮式、履带、多足机器人等方 式到达作业现场，优选多足机器人方案；可折叠，并可通过 液压等装置展开。（2）动力模块。可选择电动机、内燃机 等方式，优选电动机。（3）作业模块。包括耕地、插秧（移 栽）、收割机械手，以及装载盘（桶）。（4）控制模块。 包括摄像头、定位导航、姿态控制、通讯等功能，能够进行 路径规划。（5）能源模块。可选择储能电池、油箱等，或 者混合动力方式，可以通过其他模块更换。 3.多功能。通过更换不同的作业模块，可以完成耕地、 种植、收割等水稻作业；种植环节可包括无人机直播、机械 化插秧、机械化/无人机抛秧等技术路线，要求配套研发相应 的集中育苗设备。本田耕整、播种育秧、插秧、收获等环节 要求整地田间高差<3cm，杂交水稻种植密度1.0-1.3万窝/亩， 香禾糯等常规稻种植密度0.8-1.0万窝/亩，稻谷收获损失率 <8%。其余可参考《贵州水稻机插秧全程机械化地方标准 DB52/T1246.1-2017》。 4.智能化。能通过遥控或者自主方式实现田间行走（转 移）；能进行路径规划，完成耕地、种植、收割作业；平均 作业效率每小时0.5亩以上（不含田间转移时间），能支撑5-7 人完成500亩连片梯田水稻的“耕种收”。 5.根据水稻品种提出农机农艺作业规程（标准作业程序 SOP），进行相应的培训。 2 6.成本、安全性与可靠性要求。批生产后每套成本不超 过10万元/套；符合国家标准和安全规程要求；系统平均故障 间隔时间（MTBF）不小于200小时，作业模块使用寿命不低 于10万次；电子元器件应采用工业级（温度等级-40℃到 85℃）。 7.技术状态管理参照《贵州省工业领域重大科技成果转 化项目工作指引（试行）》（黔科通〔2021〕37号）执行。 在2022年5月底提供2套功能样件（每套包括耕种收全套作业 机械,其中采收作业模块可在9月底提供），在指定地点结合 技术榜单2选取500亩连片示范；2022年11月完成设计定型， 转入试生产；在2023年3月完成试生产，转入批生产，4月提 供50套批生产件。 （二）技术榜单 2：梯田智慧农场及智能耕种系统 基于大数据、物联网、5G等技术，按机械化、自动化、 信息化、智能化“农业4.0”建设智慧农场，实现无人机作业， 呈现“落霞与铁鹜齐飞，秋水共长天一色”的情形，须达到 以下要求： 1.梯田宜机化改造。对不少于1000块（约500亩）梯田进 行改造，包括布设多光谱传感器、电磁阀、水肥一体化装置 和软管，对局地气候、土壤墒情等进行监测和预测，为依托 无人系统24小时作业提供电力、通讯等基础支持，但不得改 变地形地貌。 2.梯田编码、寻址及路径规划方法及系统。研究地形和 农田等约束条件，突破不规则田块路径规划技术，参考电信 3 技术对不少于1000块（约500亩）梯田进行编码寻址，指引 无人机和打开相应装置，实施包括水肥管理、补水排水、电 力、通讯等精准农业作业。 3.智慧植保。根据示范点情况选择合适的水稻品种，建 立相应的表型数据库，通过基于无人机的作物表型分析技术 实时监测水稻田间长势，提出相应的绿色植保决策建议，并 根据管理者决策进行无人机植保作业；结合水稻种植模式和 配套农艺制定适宜的全地形、高精度无人机植保方案，主要 病虫害防控效果>90%。 4.无人机系统。无人机载重量不低于50公斤，可以吊装 运输榜单1中的各模块。无人机装备及其零部件要求全部国 产化。提供中控室、无人机机库及电力、通讯系统设计方案。 5.分布式农业作业软件。根据水稻品种提出农机农艺作 业规程（标准作业程序SOP），进行相应的培训；围绕水稻 耕、种、管、收全程智能生产需求，参照分布式制造方法和 系统，建立生产管理和作业执行系统，包括ERP、MES、 SCADA、手机APP等。 6.成本、安全性与可靠性要求。批生产后每套成本不超 过50万元/套；符合国家标准和安全规程要求；MTBF不小于 200小时；电子元器件应采用工业级（温度等级-40℃到85℃）。 7.技术状态管理参照《贵州省工业领域重大科技成果转 化项目工作指引（试行）》（黔科通〔2021〕37号）执行。 在2022年5月底提供2套功能样件（每套包括2台无人机，传 感器、电磁阀、水肥一体化装置和相应软管），在指定地点 4 与技术榜单1设备“联调联试”；2022年11月完成实现500亩 水稻生产耕、种、管、收全程机械化示范；2022年12月完成 无人机设计定型，转入试生产；在2023年3月完成试生产， 转入批生产，4月提供2套批生产件。 三、支持方式、强度和实施周期 1.可按《省科技厅权责事项运行规定(暂行)》（黔科通 〔2020〕63号）申请科技重大专项或《贵州省工业领域重大 科技成果转化项目工作指引（试行）》（黔科通〔2021〕37 号）申请无偿资助。申请科技重大专项时，每个技术榜单无 偿资助不超过1000万元，承担单位须提供1.5倍以上配套资金。 省财政科技经费实行分期拨款，首次拨付总资助额的30%， 通过中期评估后拨付70%。省外参与单位的项目经费，从企 业配套经费中支出。项目实施周期为1年。 2.可按《贵州省科技成果转化股权投资管理暂行办法》 （黔科通〔2019〕66号）申请股权投资。发榜方将协调有关 资源以股权投资等方式促进新业态和商业模式创新。 5