天氣熱了準(zhǔn)時開窗通風(fēng),土壤干了滴灌系統(tǒng)自動澆水,莖葉粗細、果子大小都有傳感器實時傳遞信息,除了人工剪枝摘果其他都由人工智
在這個高度智能化的溫室內(nèi),一群平均年齡不到30歲“碼農(nóng)”,種出畝產(chǎn)30000斤的高品質(zhì)番茄,嘗過的人無不交口稱贊“這就是小時候的味道”。
1月10日,“AI種番茄”的技術(shù)走出實驗室,落戶江蘇高郵智慧農(nóng)業(yè)示范基地。根據(jù)江蘇省農(nóng)科院智慧農(nóng)業(yè)團隊與高郵市政府簽訂的合作協(xié)議,雙方將在這里打造一個核心100畝、輻射600畝的智慧農(nóng)業(yè)示范基地,今后種植品種也將從番茄逐漸拓展到其它果蔬。
小番茄為何“如此多嬌”
紅的嬌艷欲滴、黃的溫潤如玉、綠的沁人心脾、黑的晶瑩透亮……2021年元旦,記者走進江蘇省農(nóng)科院“智慧溫室”,仿佛進入了一個五彩的世界,十多種來自世界各地的番茄品種在此爭奇斗艷。
“這是我們通過全球‘選美’選出來的番茄品種。” 團隊帶頭人、江蘇省農(nóng)科院信息所副所長任妮博士告訴記者,結(jié)合前幾季的試驗,他們選種了甜度高、硬度低、口感好、顏色豐富、抗病性強的番茄品種。
記者采訪時,正值“霸王級寒潮”橫掃江南,戶外寒風(fēng)凜冽,氣溫已降到零下,但“智慧溫室”里卻能感受到濃濃的春意,溫度顯示在20.1℃,完全沒有傳統(tǒng)大棚濕悶的感覺。幾十個金屬栽培槽整齊排開,栽培槽里一株株長勢茂盛的番茄藤蔓沿著鐵絲向上攀爬。
記者發(fā)現(xiàn),有些藤蔓上安裝有傳感器,角落里還安裝了攝像頭,這些都是自動控制系統(tǒng)的一部分。
“我們利用傳感器、攝像頭等物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù),以及4G、Zigbee、WiFi等網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù),可以實時精準(zhǔn)地感知、傳輸、獲取、處理關(guān)于溫室內(nèi)環(huán)境和番茄的各種數(shù)據(jù)。”任妮告訴記者,每個番茄生長全過程的數(shù)據(jù),都以“可視化”的方式展現(xiàn),工作人員可隨時隨地通過電腦、手機查看番茄的“健康狀況”,就像配備了一個“私人醫(yī)生”。
農(nóng)作物長勢如何,終于告別“良好”“喜人”這樣的籠而統(tǒng)之的詞匯,取而代之的是依靠植物本體傳感器,采集番茄的葉溫、莖粗、果徑等數(shù)據(jù),“當(dāng)前的光照是否充足,溫度是否合適,水肥是否給得剛剛好,都讓番茄自己來‘說話’。”任妮說。
除了番茄生長全過程數(shù)據(jù)實時精準(zhǔn)感知,智慧溫室內(nèi)還有水肥一體化智能管控系統(tǒng),包括水肥機、滴灌系統(tǒng)和無公害水溶肥配方,實現(xiàn)了按需精準(zhǔn)施肥,讓番茄也擁有“私人定制”的營養(yǎng)師,不僅吃得飽而且吃得好。
另外,番茄全程栽培在基質(zhì)中,杜絕了土傳病害,減少殺菌劑和殺蟲劑的使用;同時,還采用熊蜂對番茄進行自然授粉,杜絕使用生物激素和生長劑,讓番茄回歸“兒時的味道”。
可復(fù)制可落地的智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)
5G、傳感器、機器人……近幾年,智慧農(nóng)業(yè)的概念被熱炒,說起智慧農(nóng)業(yè),一連串高大上的詞匯,就讓人以為這是一項高高在上的技術(shù)。
但在任妮的眼里,智慧農(nóng)業(yè)應(yīng)該是實實在在能落地應(yīng)用、解決實際問題的技術(shù),“智慧農(nóng)業(yè)不僅僅是各種信息技術(shù)的代名詞,它更是農(nóng)業(yè)的新業(yè)態(tài)、新模式。”任妮說。
“我認為傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)現(xiàn)在面臨兩個最關(guān)鍵的問題,一個是誰來種地,另一個是如何種好地。”任妮說,智慧農(nóng)業(yè)可以吸引更多有知識、有文化、有技術(shù)的年輕人加入到農(nóng)民的隊伍來,讓農(nóng)民成為有吸引力的職業(yè),也就是新型職業(yè)農(nóng)民。而在農(nóng)作物產(chǎn)量的提升、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的把關(guān)、降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的風(fēng)險以及減少農(nóng)業(yè)對環(huán)境的影響等方面,也是智慧農(nóng)業(yè)大有可為的地方,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化、精準(zhǔn)化、智能化和綠色化,讓農(nóng)業(yè)變成有奔頭的產(chǎn)業(yè)。
朝著這個目標(biāo),3年前,任妮帶著一群平均年齡不到30歲、完全沒有學(xué)過農(nóng)業(yè)知識的信息技術(shù)人員,用智能技術(shù)種起了番茄。
第一季種出的番茄產(chǎn)量雖然不高,但是口感很好,這堅定了他們繼續(xù)努力的信心;到了第二季,因為一場病害,整個大棚顆粒無收,開始讓他們反思如何防治農(nóng)作物病害;到第三季,不僅番茄口感依舊很好,而且產(chǎn)量大幅提高。“眼下這一季番茄,小的畝產(chǎn)2萬多斤,大的可達3萬多斤。”任妮說,最關(guān)鍵的是,形成了一整套可復(fù)制可落地的智慧農(nóng)業(yè)技術(shù),對方只需建好大棚,其他的都交給智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng),不論誰來種、不論在哪種,品質(zhì)和產(chǎn)量都能保持一致。
以番茄為例,從8月份定植,到來年的6月份清棚,整個生長周期的水肥和環(huán)境調(diào)控都不要人為干預(yù)。借助于物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù),系統(tǒng)會分析溫度、光照、濕度、二氧化碳以及基質(zhì)的溫度、濕度、PH、EC等指標(biāo),一旦發(fā)生異常,就能夠自動提醒管理員及時采取措施。
任妮說,在番茄整個生長周期中,只有整枝、打杈、下盤、采摘需要人工操作,“過去2個人管理一個大棚忙得停不下來,現(xiàn)在1個人管兩個大棚輕輕松松。”
為了解答種植戶的技術(shù)疑問,他們還利用人工智能深度學(xué)習(xí)技術(shù),把公開的番茄專著、論文及網(wǎng)絡(luò)資源匯集起來,打造一個基于知識圖譜的智能專家問答系統(tǒng)。“只要是有關(guān)番茄種植的,智能專家都可以7*24小時進行精準(zhǔn)作答。”任妮說道。
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