近几年，随着国家农机政策的不断加强，我国农机化事业获得了空前发展，但数字化、精准化、自动化等高科技农业领域仍然是农机化的短板所在。随着由北京农业信息技术研究中心等单位主持完成的“数字农业测控关键技术产品与系统”获得2010年度国家科技进步二等奖，我国数字农业领域同国际领先水平的差距得以进一步缩小，项目中的多项成果更是填补了国内空白。
数字农业的科研先锋
“信息的收集、处理和应用是数字农业的三个关键环节。‘数字农业测控关键技术产品与系统’部分解决了信息收集环节的问题。”项目主要负责人之一，北京农业信息技术研究中心（以下简称研究中心）主任赵春江说。
研究中心在数字农业方面的科研工作，最早可以追溯到1993年立项的“小麦生产管理专家系统”。
1991年，北京市农林科学院作物研究所的科研人员在研究中发现，农民在生产过程中，对专业技术和专家指导需求十分巨大。这同当时国内农业专家数量偏少的现状产生了巨大矛盾。于是，“小麦生产管理专家系统”的研究工作被提上了日程。
该项目将计算机技术应用到农业生产当中，把专家的知识、经验总结出来输入计算机，形成一整套农业生产方面的“知识库”。这样一来，农民在生产中遇到问题，只要到当地的科技站和文化站咨询一下，计算机都能代替专家一一解答。该系统一经推出，立刻在农民中引起强烈反响。
“小麦生产管理专家系统”的成功，也让北京市科研界意识到了拓宽数字农业领域科研的必要性。于是，到了2001年，经科技部批准，国家农业信息技术研究中心正式成立。
随着研究的深入，研究中心的科研人员进一步发现，我国数字农业测控技术产品在自动化、智能化、适用性等方面与发达国家存在较大差距，在“信息收集环节”上实现科研突破已迫在眉睫。
科研工作历尽艰辛
“2001年以前，科研人员在研究过程中，采集和获取数据基本要靠人工完成。获得数据后，还要将其带回实验室进行分析处理，工作很辛苦，效率又很低。”研究中心研究员郑文刚告诉记者，当时，国内在数字农业测控技术领域的研究还是一片空白，而国外进口设备虽已能实现信息的实时检测、采集、控制和传输，却造价不菲，难以承受。当时研究中心的主要成员就下定决心，一定要让数字测控设备实现国产化。
研究中心于是开始了一轮长达十年的科研鏖战。科研人员经常是白天做常规的科研工作，晚上开会探讨研究方向和改进方法。在项目攻坚的关键阶段，研究员们更是经常通宵奋战。2003年，在试制高速公路隔离带的节水灌溉监测设备时，郑文刚等几个科研人员国庆期间一天都没休息，而且试验地点选在了北京南五环附近的一段立交桥上，上下桥十分不方便。研究人员为了节省时间，上午8点上桥、晚上6点下桥，一天只吃一顿饭。
“以前高速公路隔离带的灌溉主要靠环卫车辆进行，要占用公路快车道，效率低又很危险。”郑文刚说，“经过科研小组的连续攻关，不但提高了灌溉效率，节约了水资源，同时还能实现通过手机短信进行设备遥控、管道设备压力实时监测和报警等多种功能，大大降低了作业的危险系数。”
由于缺乏同类技术借鉴，研究工作实施起来困难重重。仅土壤重金属污染检测仪这一项产品的研发就花了将近2年时间。最初研发出的土壤重金属监测设备由于缺乏定位或错位等原因，容易对土壤重金属污染程度造成误判。在经过反复改进后，第四代产品终于攻克了这一难点，使环境质量监测精确到了地块内米级水平，取得了令人满意的效果。
“农业研究必须配合作物生长时段，经历各种极端的研究条件是常有的事。”郑文刚介绍，科研人员不但要忍受夏天大棚里平均40℃以上的高温，还要在冬季经历东北地区零下30℃的极寒。“2003年，我们去北京海淀区苏家坨地区的试验田里搞调研，冬天在户外，电线都冻得硬邦邦的。2009年冬天去东北八五六农场安装智能控水稻芽种生产线设备，施工人员吃住都在温室大棚里，条件非常辛苦。”
十年磨剑 终尝硕果
功夫不负苦心人，历经十余年的科研攻关，“数字农业测控关键技术产品与系统”在数字农业测控技术、产品、系统方面取得了一系列突破，其科研成果也迅速转化为一批性价比高、技术先进适用的产品。
农作物生命信息无损监测系统的研制成功，使国内对个体生命信息检测上的测量精度达到了5微米，达到了国际先进水平。而群体长势信息无损监测，更是专门针对我国小麦和水稻的生产特点进行开发，通过建立作物不同生育阶段的农学模型和专家知识，实现作物群体长势信息快速无损探测及诊断，填补了国内空白。
农业小气候信息传感器可以对气温、湿度、光照、CO2、露点、地温、降雨、大气压、臭氧等9类数据进行监控，以温室娃娃为代表的3款语音型便携式环境信息采集器，除了进行数据采集、分析，还能帮助农民进行田间管理和生产决策，更因其操作简单、携带方便，广受农民欢迎，累计售出4000多台。
农业节水灌溉智能控制设备能够针对小麦、玉米、黄瓜、番茄等不同作物的生长特点设定灌溉模式，并可选择多种灌溉配套设备。由于产品已追赶上了国际领先技术水平，价格却仅为同类产品的40%，该设备还批量出口到节水灌溉技术最为先进的以色列等国。
肥药施用智能控制设施则能无缝对接现有的多种灌溉自控系统，单机控制面积高达5000亩。类似的研究成果和科研产品还有很多。
“数字农业方面国内没有成功经验可借鉴，研究周期长，过程艰难。获得国家科技进步二等奖是对研究中心全体同仁工作成绩的一种肯定。不过这个项目的成果也仅仅是解决了阶段性的问题，未来我国在数字农业上的道路依然很长。”在赵春江看来，得奖意味着更多的社会责任。
