辽宁省昌图县阳宇农机服务专业合作社于2013年开始建设玉米保护性耕作示范基地，相继建成省、市和县级玉米免耕秸秆覆盖基地，宽窄行、二比空等多种模式示范田，面积超万亩。同期逐步开展大田种植数字农业建设，将北斗精准导航系统加载于新型免耕播种施肥机，开展植保无人机大田飞防作业等。

在信息化硬件建设方面，已在千亩核心展示地块建成“耕地质量和土壤环境监测系统”“玉米种植数字化监控系统”。耕地环境原位实时监控设备包括农田微型气象站、土壤原位多要素（水温盐）监测站；玉米数字种植监控设备包括高光谱玉米表型观测系统、玉米物候观测系统、病虫情监测站及种植基地全角度监控系统。此外，还配有测绘无人机用于低空高分辨率遥感监测作物生长态势。

在软件平台建设方面，依托中国科学院“黑土粮仓”专项，借助中国科学院沈阳应用生态所保护性农业大团队信息技术优势，初步建成“保护性耕作大数据平台”。通过该平台实时自动采集、存储耕地质量数据和玉米农艺农情数据，并能定时将采集信息自动上传到云数据平台；可以通过手机查看监测数据、在线视频和图片，及时指导合作社生产管理。

在信息技术支撑团队建设方面，创新多种合作模式，与农业科研院所、高校、科技公司合力助推合作社“耕地+农艺+信息技术”的智慧种植应用基地建设。

一、主要科技创新

（一）产品情况概述

依托保护性耕作基地，合作社吸引汇聚辽宁省现代保护性耕作与生态农业重点实验室（中国科学院沈阳应用生态所）、农业农村部耕地保育重点实验室（沈阳农业大学）、辽宁省农业科学院玉米研究所和农业机械化研究所及沈阳无距科技公司等多家研发机构，共同开展辽北玉米数字种植应用基地建设。基于“互联网+科技”模式，构建旱地土壤保育和产能提升模式；基于“互联网+培训”模式，传播农业技术，培养新型农业经营主体，建立科普基地，普及农业科技知识等。

（二）主要科技创新

1.打造旱地土壤保育和产能提升模式，建设省级玉米数字种植基地

合作社深度参与“国家黑土地保护工程”，配合中国科学院沈阳应用生态所在老城镇胜利村建设“保护性耕作千亩示范基地”。在基地布设耕地环境原位传感器和多源光谱相机，快速获取地块气候和土壤环境参数，借助无人机低空遥感技术监测作物长势，为合作社提供玉米全生育期种植指导服务。结合叶面综合指数监测站，通过获取田间作物长势图像信息的方式，对作物整个生育阶段的苗情、土情等多要素进行监测。通过智能远程虫情测报系统，对昆虫的发生、发展进行监测、分析和预测。

合作社以科技为引领，与高校和科研院所及研发型企业合作，开展新模式、新技术和新品种的应用示范工作，并联合申报科研项目；着力解决玉米保护性耕作生产中的突出问题，积极展示合作成果，为本地区农业科技创新提供样板和技术支撑。

2.互联网+培训，传播保护性耕作技术

合作社充分利用互联网、移动互联等信息载体，积极开展保护性耕作技术线上培训。介绍黑土地保护行动，宣讲农业政策，推介二比空等秸秆覆盖免耕技术模式；邀请各领域专家采用“短视频+直播”方式，在抖音、微视等平台面向农民线上授课，开展线上咨询服务，解决农民生产实际问题。同时，在线下与科技特派团专家互动，就地块管理、无人机巡田、灾害预警、农事记录管理、农资产品管理、土地托管等内容开展系统培训，在田间地头指导实践，不断提升农业从业人员的技术水平。

3.建立科普基地，普及农业科技知识

在专家指导下，合作社建成保护性耕作示范技术模式展示馆，从国内外保护性耕作发展历程、昌图耕地质量现状，到免耕全量秸秆覆盖与常规耕作的土壤剖面、作物根系和产量对比，集中直观展示保护性耕作的技术优势、更高的生态系统服务价值。多次组织生产者参观基地实时传感监测系统，开展现场讲解、培训等科普宣传推广活动，将黑土地保护和免耕秸秆覆盖等理念和技术扩面宣传推广，产生良好效果。

4.原位传感精准把控耕地健康，助推玉米数字化种植

积极开展耕地质量数字化监控。通过在重点地块布设土壤环境原位传感器，通过手机端实现实时掌握耕地土壤墒情和温度；结合合作社已经积累的农艺生产经验和历史数据，为科学选择播期、合理安排生产提供指导。尤其是参加“黑土粮仓”项目后，与中国科学院沈阳应用生态所保护性农业大团队深度合作；针对土壤墒情、水温盐和可溶性养分及典型病虫情，在示范基地配备“综合监测站”，实时了解农田土壤环境墒情数据及作物长势情况。合作社与科技支撑团队不断推进农艺农情与信息技术融合，助推保护性耕作玉米数字化种植向更深层次发展。

5.互联网+科技，农业大数据有效提升决策分析能力

借助科技团队信息技术力量，采用多种农业传感器，采集数据信息包括作物长势监测、土壤分析、气象预测、灾害监测等，为科学决策提供依据。合作社与高校和科研院所及研发企业合作建设平台，促成更多科技专家和新技术走入田间。对各种新技术、新模式进行线上演示，面向大众推广普及。建立适合本区域实际情况的大田智慧种植体系，以示范基地为样板展示生产管理数字化，通过互联网使新技术惠及更多生产者。

二、推广应用情况、经济效益和社会效益

1.推广应用情况

合作社自成立以来，在各级政府及行业部门帮助支持下，规模逐渐变大，服务和辐射带动能力逐渐增强，服务涵盖土地流转经营、农田机械化作业、农机维修、农作物植保、农业技术咨询等领域。合作社主推土地托管“保姆式”服务模式、种植管理“统分结合”服务模式、技术示范“样板对照”服务模式。2022年合作社管理耕地2.2万亩，辐射带动周边保护性耕作10万亩，直接服务农户2000余户。

合作社积极参加科技创新活动，努力推动大田种植新技术新模式应用、示范与推广。与各级科研机构专家团队开展多方位合作，参与国家、部省及市县各级科研项目。尤其是2021年参加“黑土粮仓”项目后，与中国科学院沈阳应用生态所保护性农业大团队深度合作，集成并完善秸秆原位循环保护性耕作技术模式，构建养殖-种植一体化厚沃土体技术体系。同时，在智慧农业领域积极探索，其中玉米种植数字化将通过突破精准作业、变量/精准施肥与施药、生产全流程智能感知与预警等关键环节，开发全程机械化的现代黑土地保护性利用作业和管理体系。目前各项研发工作正在稳步有序推进。

2.经济效益、社会效益

通过建设全程作业智慧服务平台，提升数字化、精细化管理种植水平。北斗导航农机自动驾驶设备、农机物联网设备、田间气候监测设备的全面投入使用，显著提升了试验基地的作业水平，进而提高了种植效益。行距控制精准，大幅减少土地浪费，土地使用率提高15%左右；种植密度更为均匀，田间光照条件、通风条件明显改善，降低劣势植株出现比率，玉米生长更加茂盛，试验基地整体产量提高25%；种子和底肥的使用量节省10%；通过精细化管理，利用病虫害预警系统实现早防早治，农药使用量降低50%左右；降低驾驶员劳动强度和驾驶熟练度门槛，人工成本可节约2万元/人/年；综合测算，每年可实现节本增效340万元。

利用农业培训基地、科普基地组织多次农业培训，同时不定期开展科普宣传推广活动。近10年组织参观、培训、宣传活动1000余场，累计培训万余人次。利用线上知识讲堂发布500余条短视频，累计200余万人次观看，单条最高播放量近1万人次。