李振海（左一）在國家精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)示范基地開展定量遙感觀測，進行田間玉米生長參數(shù)獲取
穿著雨靴、背著設(shè)備，在天南海北的水田、旱地里“溜達”，這是李振海教授的常態(tài)。他背的設(shè)備，下地可以隨時檢測農(nóng)田的小麥稻米們有啥“病”；他扛的電腦，上天可以下載千里之外衛(wèi)星的拍照用來分析農(nóng)田的“喜怒哀樂”。
近日，央視新聞頻道、央視農(nóng)業(yè)農(nóng)村頻道、央視頻并機直播了青年教師李振海團隊與農(nóng)業(yè)遙感研究生工程師小隊助力高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田的事跡，受到廣泛關(guān)注。作為青島西海岸新區(qū)剛評出的年度“最美青年”——李振海的農(nóng)業(yè)遙感科技研究走上了臺前。
作為具有農(nóng)學(xué)和遙感學(xué)科交叉背景的科研工作者、山東科技大學(xué)李振海教授，近年來，帶著研究生扎根農(nóng)田，利用遙感衛(wèi)星，讓種田很“苦”變很“酷”。李振海團隊能夠大范圍連續(xù)快速預(yù)報農(nóng)情，其研究在指導(dǎo)農(nóng)戶調(diào)優(yōu)栽培、企業(yè)分類收儲、預(yù)測期貨小麥價格等方面起到重要作用，成果受到農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、教育部等多個部委表彰，在山東濱州，受他指導(dǎo)的種糧大戶都親切稱呼他為“現(xiàn)代農(nóng)民”。
扎根農(nóng)田：衛(wèi)星遙感實時呵護糧食生長
4月2日，晚春時節(jié)，正是冬小麥管理的關(guān)鍵時期。李振海帶著他的研究生在山東鄒平市明集鎮(zhèn)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田當(dāng)起了農(nóng)田“攝影師”。只不過他用的“攝影機”是在麥田飛舞的無人機和千里之外的遙感衛(wèi)星。
一大早，明集鎮(zhèn)的種糧戶劉水波在手機上就收到了小麥管理的服務(wù)提醒。和普通的農(nóng)民不一樣，劉水波承包了1400畝的良田，是名副其實的種糧大戶。“我種了1400來畝地，要放到以前管理這地可麻煩了。但現(xiàn)在手機就能精確地提醒我哪個地塊該澆水了、該施肥了?！?/p>
劉水波手機上的農(nóng)情服務(wù)提醒信息的背后，正是李振海教授團隊研究的相關(guān)內(nèi)容：監(jiān)測作物長勢、監(jiān)測病蟲害、估算產(chǎn)量等。李振海介紹，“遙感衛(wèi)星經(jīng)過農(nóng)田上空可以通過其搭載的傳感器進行大面積觀測、獲取地面物體的光譜信息。智慧農(nóng)業(yè)是把信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全方位結(jié)合的一種現(xiàn)代高效農(nóng)業(yè)，包括監(jiān)測評估預(yù)測系統(tǒng)等。我們團隊做的就是利用遙感衛(wèi)星的數(shù)據(jù)結(jié)合農(nóng)業(yè)知識進行運算，保障糧食安全，助力農(nóng)業(yè)生產(chǎn)?！?/p>
農(nóng)戶自己去地里就可以查看麥田是否需要澆地、施肥了，為何還需要遙感衛(wèi)星呢？帶著這個疑問，記者采訪了李振海教授。 “小塊田可以去地頭看，但是幾百畝甚至上千畝的集中種植的高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田管理，農(nóng)戶耗費大量的時間精力甚至都顧不過來。我們用遙感衛(wèi)星的實時數(shù)據(jù)可以更快速精準(zhǔn)分析出大面積農(nóng)作物長勢的細(xì)微變化。”
“另外從精確度來說，農(nóng)戶自己看莊稼，感覺綠油油的一片。但是有可能前邊的長勢好，后邊的莊稼被擋住了出現(xiàn)缺水、蟲害等農(nóng)情，用眼并不能看清楚。而我們的田間設(shè)備其實更像給植物拍X光片，可以從內(nèi)部觀測整體糧田的情況，觀測農(nóng)情更加精準(zhǔn)?！?/p>
作為山東省的科技特派員，2021年以來，李振海承接了省科技廳、教育廳的相關(guān)研究項目，團隊分別在山東省青島市、濱州市、淄博市、東營市等地開展遙感技術(shù)在冬小麥、玉米和花生智慧農(nóng)業(yè)信息感知方面的理論研究與技術(shù)示范，在農(nóng)戶背后為農(nóng)作物的高產(chǎn)默默護航。
入行背后：上大學(xué)時有個智慧農(nóng)業(yè)夢
1989年出生，年僅35歲的李振海，已先后入選泰山學(xué)者青年專家、北京市優(yōu)秀人才、北京市托舉人才、山東省青創(chuàng)團隊負(fù)責(zé)人等。其主持的有關(guān)農(nóng)業(yè)遙感方面的國家重點研發(fā)計劃子課題、國家自然科學(xué)基金、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部項目成果多次獲得專家高度認(rèn)可。
讀到博士就為了種田后悔嗎？
“不后悔?！崩钫窈Ｕf，他在上大學(xué)時是自愿選擇的農(nóng)學(xué)。
時針撥到18年前，高考后選擇農(nóng)學(xué)的李振海受到了來自親戚朋友的很多質(zhì)疑：“為啥要學(xué)農(nóng)呢”“不得天天下地么”。李振海告訴記者：“我小時候的偶像是袁隆平，感覺科學(xué)種田是一件很有意義的事情?！弊孕∩钤跂|營農(nóng)村的李振海對田野滿懷感情，加之他的父母比較開明，他做事情向來會得到父母支持，于是大學(xué)填報志愿時，他就選擇了農(nóng)學(xué)專業(yè)。
然而，現(xiàn)實并不等于理想。
大一的時候，擅長理科的李振海對學(xué)習(xí)數(shù)理化等課程還有很大興趣。但大二的時候?qū)W習(xí)遺傳學(xué)、植物病理等課程，李振海隱隱覺得，傳統(tǒng)的種植并不是自己感興趣的方向，他的目標(biāo)是科學(xué)種田，讓科技為農(nóng)業(yè)服務(wù)。如何突破呢，難道要放棄農(nóng)業(yè)？這時候，他接觸到一門課程《農(nóng)業(yè)信息學(xué)》，講到如何利用機器人遙感、利用計算機信息化種田，他一下子感覺找到了方向。
從農(nóng)業(yè)到農(nóng)業(yè)遙感，說起來簡單做起來難。農(nóng)業(yè)和遙感本是兩種行業(yè)，兩個領(lǐng)域的知識截然不同。本科畢業(yè)后的李振海開始碩博連讀，專攻遙感。很快就遇到了一個大難題。
“當(dāng)時我做的是數(shù)據(jù)同化，這是一個比較難啃的骨頭。就像發(fā)射炮彈，你得跟蹤計算它的拋物線，但是有風(fēng)有雨就要重新計算，要不停地調(diào)整，復(fù)雜變化的情況太多。遙感中的同化類似如此，面對復(fù)雜的變化情況，需要不停地調(diào)整模型算法，因為作物生長會受到很多變量影響。這樣搞了三年，一直沒搞出什么成果，只能硬著頭皮狠狠地啃下去、坐冷板凳，當(dāng)時也比較沮喪。”
積累了厚厚的一人多高的材料、幾乎把大量時間都耗在了位于北京昌平的國家精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)示范基地上……功夫不負(fù)有心人，他的成果陸續(xù)刊發(fā)，在農(nóng)業(yè)遙感上走出了一片天地。
自2012年以來，李振海在國家精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)示范基地連續(xù)開展了十年的遙感定位觀測試驗；2019年至2021年，服務(wù)對接農(nóng)業(yè)農(nóng)村部全國農(nóng)情調(diào)度工作，實現(xiàn)由傳統(tǒng)單點統(tǒng)計上報到點+遙感數(shù)據(jù)結(jié)合的區(qū)域農(nóng)情調(diào)度模式轉(zhuǎn)變，提供農(nóng)業(yè)農(nóng)村部內(nèi)參報告68份；相關(guān)工作得到農(nóng)業(yè)農(nóng)村部種植業(yè)管理司高度認(rèn)可及批示。
逐夢田野：新質(zhì)生產(chǎn)力讓種田很苦變很酷
怎樣把“有論文”變成“干點事”？
李振海的回答是——到農(nóng)村去。在他的帶領(lǐng)下，李振海的團隊遍布大江南北的田間地頭。
李振海的博士生趙鈺浪漫的介紹，農(nóng)業(yè)遙感需要依賴田間試驗，在四季追尋作物的生長軌跡。在嚴(yán)寒的冬季，觀察小麥越冬的堅韌；漸暖的春日，見證作物復(fù)蘇的脆弱。
趙鈺告訴記者一件事：“2020年8月，我們和李老師一起前往江蘇省揚州市進行水稻遙感定量試驗。夏天特別熱，每個人都艱難的行走在水稻田里，李老師扛著30多斤重的地物高光譜儀。有的人穿著不合腳的靴子，有的人背著各種不同的設(shè)備。我們?nèi)蔽溲b，努力攻克這場試驗，但每一件防護和設(shè)備都好像在拼命壓垮我們，不到半個小時，我們?nèi)珕T中暑。在野外，我們依靠幾瓶水和幾管藿香正氣水來緩解中暑癥狀。最后堅持完成了實驗數(shù)據(jù)采集?！?/p>
盡管汗水經(jīng)常會模糊雙眼，但是用天上的遙感衛(wèi)星來“照看”農(nóng)田、用現(xiàn)代化設(shè)備為農(nóng)作物“問診”、讓農(nóng)戶能足不出戶了解糧田、讓智慧農(nóng)業(yè)遙感精準(zhǔn)扶貧——這些都讓李振海團隊成員們和新農(nóng)人覺得種田是很“酷”的一件事！
用科技的新質(zhì)生產(chǎn)力作答“如何助力美麗鄉(xiāng)村”的時代之問，山東科技大學(xué)李振海教授團隊交出了自己的答卷。（記者：任波）
