2024-07-01 16:12:27
智能管控系統(tǒng)代替人工“照顧”農(nóng)作物，從沒(méi)種過(guò)地的新手，也能在人工智能輔助下熟練種地……
“從前靠經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)在更多依靠數(shù)字化、智能化種植，甚至借助AI與農(nóng)作物‘對(duì)話’?！甭洁l(xiāng)間，半月談?dòng)浾呗?tīng)到來(lái)自田間地頭的“新”聲。
近年來(lái)，多地加強(qiáng)農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新和應(yīng)用，探索發(fā)展AI種植、智慧農(nóng)業(yè)，借助人工智能為傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)裝上數(shù)字大腦，推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等新一代信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈深度融合，形成集農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究、觀光采摘等多種業(yè)態(tài)于一體的綜合型智慧農(nóng)業(yè)模式，促進(jìn)農(nóng)業(yè)提質(zhì)升級(jí)，助力鄉(xiāng)村振興。
AI調(diào)控讓作物重回“兒時(shí)的味道”
穿過(guò)風(fēng)淋室、除掉衣物上的塵埃，換上白大褂、防止將病菌帶入實(shí)驗(yàn)室……江蘇省南京市溧水區(qū)的江蘇省農(nóng)科院智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)的智慧溫室內(nèi)，10余種番茄在智能調(diào)控的適宜溫度下長(zhǎng)勢(shì)正好。
江蘇省農(nóng)科院農(nóng)業(yè)信息研究所所長(zhǎng)、智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)首席研究員任妮介紹，智慧溫室有水肥一體化智能管控系統(tǒng)。“系統(tǒng)根據(jù)季節(jié)、番茄的生長(zhǎng)周期實(shí)施水肥調(diào)控，讓番茄更好生長(zhǎng)，種出‘兒時(shí)的味道’，一畝地年產(chǎn)值超過(guò)10萬(wàn)元?！?/p>
眼下氣溫升高，番茄苗的葉片蒸騰作用增強(qiáng)，需要吸收更多的養(yǎng)分?！斑@個(gè)時(shí)候，AI派上了大用場(chǎng)。”江蘇省農(nóng)科院農(nóng)業(yè)信息研究所副所長(zhǎng)劉家玉告訴半月談?dòng)浾?，“環(huán)境傳感器捕捉到溫室內(nèi)溫度升高至30攝氏度，智能管控系統(tǒng)會(huì)啟動(dòng)水肥機(jī)、滴灌等裝置?！?/p>
AI是如何做到的呢？
“我們研發(fā)了數(shù)據(jù)感知系統(tǒng)，番茄果實(shí)和藤蔓間安裝有空氣傳感器、土壤傳感器、水質(zhì)傳感器，溫室四周有攝像頭，室外還有小型氣象站等感知終端?！比文菡f(shuō)，在機(jī)器視覺(jué)、知識(shí)圖譜、生產(chǎn)場(chǎng)景管理、投入品管控、糖度檢測(cè)等技術(shù)加持下，智能管控系統(tǒng)在一定程度上可以代替人工更好地“照顧”農(nóng)作物。
江蘇省農(nóng)科院智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的“智小農(nóng)”微信小程序界面中，各項(xiàng)環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)一目了然。智能管控系統(tǒng)根據(jù)季節(jié)、番茄生長(zhǎng)周期實(shí)施水肥調(diào)控，工作人員在手機(jī)上動(dòng)動(dòng)手指，環(huán)境變化、作物生長(zhǎng)、設(shè)備運(yùn)行等情況盡在掌握。
在揚(yáng)州一處農(nóng)業(yè)科技園區(qū)，得益于一體式智慧泵站灌溉系統(tǒng)，農(nóng)田水肥可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境超前預(yù)知。工作人員告訴半月談?dòng)浾?，運(yùn)用智慧泵站灌溉系統(tǒng)后，各類傳感器可感知不同數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)土壤濕度、氣象條件和作物需水量等關(guān)鍵指標(biāo)，灌溉、施肥有了精準(zhǔn)依據(jù)。
科技，讓農(nóng)業(yè)從傳統(tǒng)的“看天吃飯”轉(zhuǎn)向標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)?！案鶕?jù)傳感器收集的數(shù)據(jù)，再結(jié)合外部氣象預(yù)報(bào)，智能管控系統(tǒng)實(shí)施環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)和自動(dòng)調(diào)節(jié)，外遮陽(yáng)、內(nèi)保溫、天窗、濕簾、循環(huán)風(fēng)機(jī)等設(shè)備由電腦智能控制。”任妮說(shuō)，這可以讓農(nóng)作物在最優(yōu)的環(huán)境和營(yíng)養(yǎng)條件下生長(zhǎng)。
一鍵收菜，從“望天收”邁向“望網(wǎng)收”
得益于科學(xué)種植，江蘇省農(nóng)科院智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)種出的“AI番茄”品質(zhì)更好，一斤能賣(mài)到20多元?！罢聛?lái)就不愁賣(mài)，在我們的電商社群里，提貨名額一放出來(lái)，瞬間就被搶光。”任妮說(shuō)。
江蘇省農(nóng)科院智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)使用研發(fā)的采摘機(jī)器人開(kāi)展番茄采摘作業(yè)實(shí)驗(yàn) 趙久龍 攝
手機(jī)“巡田”、澆水不濕手、種菜不下田……科技賦能助力降低用工量，提高種植效益?！俺Ｒ?guī)種植方法下，一個(gè)人管理一畝地忙得停不下來(lái)，現(xiàn)在一個(gè)人可以輕松管理4畝地。”任妮告訴半月談?dòng)浾摺?/p>
江蘇省農(nóng)科院智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)的智慧溫室背后，是數(shù)十名平均年齡30歲出頭的技術(shù)人員。“我們每個(gè)種植基地都有專門(mén)的服務(wù)對(duì)接群，不管是系統(tǒng)報(bào)錯(cuò)，還是人為發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，24小時(shí)都有值班人員遠(yuǎn)程解決或安排專人現(xiàn)場(chǎng)排查?！眲⒓矣裾f(shuō)。
在南京溧水、湯山等多個(gè)種植基地，因?yàn)檫M(jìn)口技術(shù)價(jià)格高、缺乏有經(jīng)驗(yàn)的農(nóng)藝師、種植效益不高等，玻璃溫室曾長(zhǎng)期閑置，如今在國(guó)產(chǎn)人工智能技術(shù)加持下迎來(lái)新生。
“以水肥一體化智能管控系統(tǒng)為例，國(guó)外的系統(tǒng)可能要三五十萬(wàn)元，我們自研的系統(tǒng)價(jià)格一般不到十萬(wàn)元，質(zhì)量也趕上來(lái)了?！比文菡f(shuō)，“AI番茄”已走出實(shí)驗(yàn)室，走向廣闊的農(nóng)村大地，帶動(dòng)農(nóng)民增收。
江蘇省農(nóng)科院智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)持續(xù)聚焦設(shè)施果蔬、特色水產(chǎn)、數(shù)字育種等智慧農(nóng)業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景，深度重塑現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展優(yōu)勢(shì)。智慧農(nóng)業(yè)整體解決方案已在江蘇省內(nèi)多個(gè)農(nóng)業(yè)種植基地落地，應(yīng)用到草莓、葉菜、黃瓜等多品類種植。從“望天收”邁向“望網(wǎng)收”，風(fēng)靡一時(shí)的線上農(nóng)場(chǎng)游戲，在現(xiàn)實(shí)中得以實(shí)現(xiàn)。
向大田邁進(jìn)，錨定未來(lái)農(nóng)業(yè)
拼多多平臺(tái)和光明母港(上海)種業(yè)科技有限公司攜手的“多多農(nóng)研科技大賽”已舉辦至第四屆，入圍決賽的隊(duì)伍在同一規(guī)格的集裝箱植物工廠內(nèi)，“遠(yuǎn)程”種植同一品種的農(nóng)作物，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)產(chǎn)量高、能耗低、品質(zhì)好、算法優(yōu)者便告獲勝。
前兩屆比賽的場(chǎng)景設(shè)在溫室內(nèi)，經(jīng)驗(yàn)老到的種植戶與掌握新技術(shù)的農(nóng)業(yè)“小白”同臺(tái)競(jìng)技?！叭ツ?，我們把場(chǎng)景轉(zhuǎn)換到全人工智能化控制的植物工廠內(nèi)，并選擇一個(gè)較難種植的新品種。在比賽過(guò)程中，各團(tuán)隊(duì)可謂是‘八仙過(guò)海，各顯神通’，展現(xiàn)了不同新技術(shù)在新場(chǎng)景下的應(yīng)用過(guò)程?！薄岸喽噢r(nóng)研科技大賽”賽事組委會(huì)代表林新儀說(shuō)。
“我們發(fā)現(xiàn)，AI種植模型需要大量的高質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練，這需要耗費(fèi)大量人工采集不同作物在復(fù)雜環(huán)境中的海量數(shù)據(jù)。然而，有的數(shù)據(jù)可能存在失真或標(biāo)注不準(zhǔn)確的問(wèn)題，會(huì)影響模型的性能和準(zhǔn)確度?！绷中聝x說(shuō)，AI種植模型在應(yīng)用過(guò)程中需要人工干預(yù)，進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。
來(lái)自中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)的楊浩已參加過(guò)三屆“多多農(nóng)研科技大賽”，在他看來(lái)，農(nóng)業(yè)種植環(huán)境復(fù)雜，受到許多因素影響，AI模型暫時(shí)難以完全囊括，可能導(dǎo)致預(yù)測(cè)不準(zhǔn)確、決策不科學(xué)。
AI種植前景可期。然而，相對(duì)于大田種植，目前AI種植多應(yīng)用在溫室大棚內(nèi)，種植成本仍然較高，所以更適合種植生長(zhǎng)發(fā)育較快、附加值較高的果蔬，比如番茄、草莓。AI種植邁向大田還有較長(zhǎng)的路要走。
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