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现代农民,山东科技大学李振海教授!
发布时间:2024-06-13     来源:山东科技大学官方网站     浏览:792次

穿着雨靴、背着设备,在天南海北的水田、旱地里“溜达”。这是李振海教授的常态,他背的设备下地可以随时检测农田的小麦稻米们有啥“病”,他扛的电脑,上天可以下载千里之外卫星的拍照用来分析农田的“喜怒哀乐”。

李振海(左一)在国家精准农业示范基地开展定量遥感观测进行田间玉米生长参数获取

近日,央视新闻频道、央视农业农村频道、央视频并机直播了青年教师李振海团队与农业遥感研究生工程师小队助力高标准农田的事迹,受到广泛关注。作为青岛西海岸新区刚评出的年度“最美青年”——李振海的农业遥感科技研究走上了台前。

在国家精准农业示范基地开展拔节期试验及苗情调查

作为具有农学和遥感学科交叉背景的科研工作者、山东科技大学李振海教授,近年来,带着研究生扎根农田,利用遥感卫星,让种田很“苦”变很“酷”。

李振海团队能够大范围连续快速预报农情,其研究在指导农户调优栽培、企业分类收储、预测期货小麦价格等方面起到重要作用,成果受到农业农村部、教育部等多个部委表彰,在山东滨州,受他指导的种粮大户都亲切称呼他为“现代农民”。

扎根农田:卫星遥感实时呵护粮食生长

4月2日,晚春时节,正是冬小麦管理的关键时期。李振海带着他的研究生在山东邹平市明集镇高标准农田当起了农田“摄影师”。只不过他用的“摄影机”是在麦田飞舞的无人机和千里之外的遥感卫星。


李振海在烟台开展花生表型无人机飞行试验

一大早,明集镇的种粮户刘水波在手机上就收到了小麦管理的服务提醒。和普通的农民不一样,刘水波承包了1400亩的良田,是名副其实的种粮大户。“我种了1400来亩地,要放到以前管理这地可麻烦了。但现在手机就能精确地提醒我哪个地块该浇水了、该施肥了。”

刘水波手机上的农情服务提醒信息的背后,正是李振海教授团队研究的相关内容:监测作物长势、监测病虫害、估算产量等。李振海介绍,“遥感卫星经过农田上空可以通过其搭载的传感器进行大面积观测、获取地面物体的光谱信息。智慧农业是把信息技术与农业生产全方位结合的一种现代高效农业,包括监测评估预测系统等。我们团队做的就是利用遥感卫星的数据结合农业知识进行运算,保障粮食安全,助力农业生产。”

农户自己去地里就可以查看麦田是否需要浇地、施肥了,为何还需要遥感卫星呢?

“小块田可以去地头看,但是几百亩甚至上千亩的集中种植的高标准农田管理,农户耗费大量的时间精力甚至都顾不过来。我们用遥感卫星的实时数据可以更快速精准分析出大面积农作物长势的细微变化。”

“另外从精确度来说,农户自己看庄稼,感觉绿油油的一片。但是有可能前边的长势好,后边的庄稼被挡住了出现缺水、虫害等农情,用眼并不能看清楚。而我们的田间设备其实更像给植物拍X光片,可以从内部观测整体粮田的情况,观测农情更加精准。”

在扬州开展“星-机-地”同步遥感测量

作为山东省的科技特派员,2021年以来,李振海教授承接了省科技厅、教育厅的相关研究项目,团队分别在山东省青岛市、滨州市、淄博市、东营市等地开展遥感技术在冬小麦、玉米和花生智慧农业信息感知方面的理论研究与技术示范,在农户背后为农作物的高产默默护航。

入行背后:上大学时有个智慧农业梦

1989年出生,年仅35岁的李振海,已先后入选泰山学者青年专家、北京市优秀人才、北京市托举人才、山东省青创团队负责人等。其主持的有关农业遥感方面的国家重点研发计划子课题、国家自然科学基金、农业农村部项目成果多次获得专家高度认可。

李振海在天津MAP先丰农场开展“星-机-地”同步光谱测量

读到博士就为了种田后悔吗?“不后悔。”李振海说,他在上大学时是自愿选择的农学。时针拨到18年前,高考后选择农学的李振海受到了来自亲戚朋友的很多质疑:“为啥要学农呢”“不得天天下地么”。李振海告诉记者:“我小时候的偶像是袁隆平,感觉科学种田是一件很有意义的事情。”自小生活在东营农村的李振海对田野满怀感情,加之他的父母比较开明,他做事情向来会得到父母支持,于是大学填报自愿时,他就选择了农学专业。

然而,现实并不等于理想。大一的时候,擅长数理化的李振海学习了数理化等课程觉得还好。但大二的时候学校开始开展遗传学、植物病理等课程,李振海隐隐觉得,传统的种植并不是自己感兴趣的方向,他的目标是科学种田,让科技为农业服务。如何突破呢,难道要放弃农业么?这时候,他接触到一门课程《农业信息学》,讲到了如何利用机器人遥感、利用计算机信息化种田,他一下子感觉找到了方向。

从农业到农业遥感,说起来简单做起来难。农业和遥感本是两种行业,两个领域的知识截然不同。本科毕业后的李振海开始硕博连读,专攻遥感。很快就遇到了一个大难题。“当时我做的是数据同化,这是一个比较难啃的骨头。就像发射炮弹,你得跟踪计算它的抛物线,但是有风有雨就要重新计算,要不停的调整,复杂变化的情况太多。遥感中的同化类似如此,面对复杂的变化情况,需要不停的调整模型算法,因为作物生长会受到很多变量影响。这样搞了三年,一直没搞出什么成果,只能硬着头皮狠狠的啃下去、坐冷板凳,当时也比较沮丧。”

积累了厚厚的一人多高的材料、几乎把大量时间都耗在了位于北京昌平的国家精准农业示范基地上……功夫不负有心人,他的成果陆续刊发,在农业遥感上走出了一片天地。

在平度开展田间冬小麦开花期试验

自2012年以来,李振海在国家精准农业示范基地连续开展了十年的遥感定位观测试验;2019年-2021年,服务对接农业农村部全国农情调度工作,实现由传统单点统计上报到点+遥感数据结合的区域农情调度模式转变,提供农业农村部内参报告68份;相关工作得到农业农村部种植业管理司高度认可及批示。

逐梦田野:新质生产力让种田很苦变很酷

怎样把“有论文”变成“干点事”?李振海的回答是——到农村去。在他的带领下,李振海的团队遍布大江南北的田间地头。李振海的博士生赵钰浪漫的介绍,农业遥感需要依赖田间试验,在四季追寻作物的生长轨迹。在严寒的冬季,观察小麦越冬的坚韧;渐暖的春日,见证作物复苏的脆弱。

开展冬小麦长势调查

“2020年8月,我们和李老师一起人前往江苏省扬州市进行水稻遥感定量试验。夏天特别热,每个人都艰难的行走在水稻田里,李老师扛着30多斤重的地物高光谱仪。有的人穿着不合脚的靴子,有的人背着各种不同的设备。我们全副武装,努力攻克这场试验,但每一件防护和设备都好像在拼命压垮我们,不到半个小时,我们全员中暑。在野外,我们依靠几瓶水和几管藿香正气水来缓解中暑症状。最后坚持完成了实验数据采集。”

尽管汗水经常会模糊双眼,但是用天上的遥感卫星来“照看”农田、用现代化设备为农作物“问诊”、让农户能足不出户了解粮田、让智慧农业遥感精准扶贫——这些都让李振海团队成员们和新农人觉得种田是很“酷”的一件事!

李振海在山东省开展省域冬小麦收获测产试验

用科技的新质生产力作答“如何助力美丽乡村”的时代之问,山东科技大学李振海教授团队交出了自己的答卷。

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