天气热(rè)了自(zì)动开窗通风,土壤干了滴灌系(xì)统主(zhǔ)动浇水,茎叶粗(cū)细、果子大小都有传感器实时传递信息,除了人(rén)工剪枝摘果,其他工序都由人工智能系统完成……
在(zài)这个高度智(zhì)能化的温室内,一群平均年(nián)龄不(bú)到30岁的“码农”,种出了(le)亩(mǔ)产3万斤的高品质番茄,尝过的人无不称赞——“这就是小时候(hòu)的味道”。
1月(yuè)10日,“AI种番茄(qié)”技术(shù)走出(chū)实验(yàn)室,落户江苏(sū)高邮智(zhì)慧农业示范基地(dì)。根据江苏省农业科学院(以下(xià)简称江苏省农科院)智慧农业团(tuán)队与高邮市政府签(qiān)订的合作协议(yì),双方将在这(zhè)里打(dǎ)造(zào)一个核心100亩、辐射600亩的智慧(huì)农业示范基地,今后种(zhǒng)植品种也将从番茄逐渐拓展到其他果蔬。
小番茄为(wéi)何“如此多娇”
红的娇艳(yàn)欲滴、黄的(de)温润如玉、绿的沁人心脾、黑的晶莹透亮(liàng)……1月12日,记(jì)者走进江(jiāng)苏省(shěng)农科院“智慧(huì)温室”,仿佛进(jìn)入(rù)了一(yī)个五彩的(de)世界,10多种来自世界各地的(de)番茄品(pǐn)种(zhǒng)在此争奇斗艳。
正值“霸王级寒(hán)潮”横(héng)扫江南,户外(wài)寒风凛冽,气温已降到(dào)零下,但“智慧温(wēn)室(shì)”里却能感受到浓浓的春意,温度显示在20.1℃,完全(quán)没(méi)有传统(tǒng)大棚湿闷的感觉。几十个金属栽培(péi)槽整齐排(pái)开,栽培(péi)槽(cáo)里一株株(zhū)长势茂盛的番茄藤(téng)蔓沿着铁丝向上攀爬。
记者(zhě)发现,有些植株藤蔓上安装有传(chuán)感器,角落里还安(ān)装了(le)摄像头,这些都是自动(dòng)控制系统的一部分。
“我们利用(yòng)传感器、摄像头等(děng)物(wù)联网(wǎng)感知技术,以及(jí)4G、Zigbee、WiFi等网络传输技(jì)术,可以实时精准地感知、传输、获取、处理关于(yú)温室内(nèi)环境和番茄的各种数(shù)据。”团队带头人、江(jiāng)苏省(shěng)农科院信息所副所长任妮(nī)博士告诉记者(zhě),每个番茄生长全过程的数据,都(dōu)以可视化的方式展现,工作人员可(kě)随时随地通过电脑、手机查看番茄(qié)的“健康状况”。
对农作物长势的描述终(zhōng)于告别“良好(hǎo)”“喜人(rén)”这样笼统的词汇,取而代之的是依(yī)靠植物本体传感(gǎn)器所采集的(de)番茄叶温、茎粗、果(guǒ)径等数据(jù),“当(dāng)前的光照(zhào)是否充足,温(wēn)度是(shì)否合适,水肥是(shì)否施得恰当,都(dōu)能让番茄自己来‘说(shuō)话’。”任妮说。
除了番茄生长全(quán)过程数据实时精(jīng)准感知,智(zhì)慧温室内还有水肥一体化(huà)智能管控系统,包括水肥机(jī)、滴灌系统和无公害配方水溶(róng)肥,实现了按需精准施肥,让(ràng)番茄也(yě)拥有“私人定(dìng)制(zhì)”的(de)营养师(shī),不仅(jǐn)吃得饱而且吃得好。
另(lìng)外,这些番茄全程都栽培在基质(zhì)中(zhōng),杜(dù)绝(jué)了土传病害,减少杀菌(jun1)剂和杀(shā)虫剂的使用;同(tóng)时,还(hái)用熊蜂对番茄进行自然授粉,杜绝使用生物激素和(hé)生长剂(jì),让番茄回归“儿时(shí)的味道”。
可(kě)复制可落地的智慧农业技术
5G、传感器、机器人……近几年,智慧农业的概念被热炒,一连串貌似高大上的词汇,可能会让人以为(wéi)这是(shì)一项(xiàng)高高在上的技术。
但在任妮的眼里,智(zhì)慧(huì)农业应(yīng)该是实(shí)实在在能落地应用、解决实际问题的技术(shù),“智慧农(nóng)业不仅仅是各种信息技术的代名词,更是(shì)农业(yè)的新(xīn)业态、新模式。”任妮说。
“我认为传统农(nóng)业现在面临两(liǎng)个最关键的问题,一个是谁来种地,另(lìng)一个是(shì)如何种(zhǒng)好地。”任妮说,智(zhì)慧(huì)农业可以吸引更多有知(zhī)识、有文化(huà)、有技术的年轻人加(jiā)入到农民的队伍中来,让农民成为有吸(xī)引力的职(zhí)业,也就是新型职业农民。而在提升农作物产量、把控农产品质(zhì)量、降低农业生产风险以(yǐ)及减少农业对环境的影(yǐng)响等方面,智(zhì)慧农业(yè)也大有可为(wéi),通过(guò)智能设备实现农业生(shēng)产(chǎn)的标准化、精准化(huà)、智能(néng)化和绿色化,就能够让(ràng)农业(yè)变(biàn)成有奔头的产业(yè)。
朝着这个目标,3年前,任妮带着一群平均年龄不到30岁(suì)、完全没有(yǒu)学(xué)过农(nóng)业知识的信(xìn)息技术人员(yuán),用(yòng)智能技(jì)术种起了番茄。
到(dào)现在,种出的番茄(qié)已经(jīng)是第三(sān)季,这(zhè)次收获的番茄不仅(jǐn)口感很好,而(ér)且产量大幅提高。“眼下这(zhè)一季番茄(qié),小的亩产2万多斤,大的可达3万(wàn)多斤(jīn)。”任妮说,最关键的是,形成了一整套可复制可落地的(de)智慧农业技术,对方只需建好大棚,其他(tā)的都(dōu)交(jiāo)给智慧农业系统,不论谁来种、不论(lùn)在哪种(zhǒng),品(pǐn)质和产量都能保持一致(zhì)。
以(yǐ)番茄为例,从8月份(fèn)定植,到来年的6月份(fèn)清棚,整(zhěng)个(gè)生长周期的水肥(féi)和环境调(diào)控都不需要人为干预。借助物联网(wǎng)、大数据和人工智能技(jì)术,系统(tǒng)会分析温度、光(guāng)照、湿度(dù)、二氧化碳以及基质(zhì)的温度、湿度、酸碱性等(děng)指(zhǐ)标,一旦发生异常,就能(néng)够自(zì)动提(tí)醒管(guǎn)理员及时采取措施(shī)。
任妮说,在番茄整个生(shēng)长周期中,只有整(zhěng)枝、打(dǎ)杈、下盘、采摘需要人工操作(zuò),“过(guò)去2个人管理1个大(dà)棚忙得(dé)停(tíng)不(bú)下来,现在(zài)1个人管2个大棚轻轻松(sōng)松”。
为了解答种植(zhí)户的技术疑(yí)问,他们还利(lì)用人工智能深度(dù)学习(xí)技术(shù),把公开的番(fān)茄(qié)专著、论文(wén)及网络资(zī)源汇集起来(lái),打造了(le)一个(gè)基(jī)于知识图谱的(de)智(zhì)能专家问答系统。“只要是有关番茄种植的,智(zhì)能专家都可以全天候进行(háng)精准作答(dá)。”任(rèn)妮说。