天气热了准时开窗通风(fēng),土壤干了(le)滴(dī)灌系统自动(dòng)浇水,茎叶粗细(xì)、果(guǒ)子大小都有传感器实(shí)时传递(dì)信息,除了人(rén)工剪枝摘果其他都由(yóu)人(rén)工智(zhì)能系统完成……
在这个高度智能化的(de)温室(shì)内,一群(qún)平均年龄不到30岁“码农”,种出亩产30000斤的高(gāo)品质番茄,尝过的人(rén)无不交(jiāo)口称(chēng)赞(zàn)“这就是(shì)小时候的味道”。
1月10日,“AI种番茄”的(de)技术走(zǒu)出(chū)实验室,落户江(jiāng)苏(sū)高邮智慧农业示范基地。根据(jù)江苏省农科院智(zhì)慧(huì)农业团队与高邮市政府(fǔ)签订的合作协议,双方将在这里打造(zào)一个核心100亩、辐(fú)射600亩的智慧(huì)农业(yè)示范基地(dì),今后种(zhǒng)植品种(zhǒng)也将从番茄逐渐(jiàn)拓展到其(qí)它果蔬。
小番茄为何“如此多(duō)娇(jiāo)”
红的(de)娇艳欲滴、黄的(de)温润如玉、绿的沁(qìn)人心脾、黑的晶莹(yíng)透亮……2021年元旦(dàn),记者(zhě)走进江苏(sū)省农科院(yuàn)“智(zhì)慧温室”,仿佛进(jìn)入了一个五彩的世界,十多种来自世界各地的番茄品种(zhǒng)在此争奇斗艳。
“这是我们通过全球‘选美’选出来的(de)番茄(qié)品种。” 团队(duì)带(dài)头(tóu)人、江苏省农(nóng)科院信息所副(fù)所长任妮(nī)博士告诉(sù)记(jì)者,结合前几季的(de)试验,他(tā)们选种了甜度高、硬度低、口感好、颜色丰富、抗病(bìng)性强的番茄品种。
正值(zhí)“霸王(wáng)级寒潮”横扫(sǎo)江南,户外寒风凛冽,气温已降到零下,但“智慧温室”里却能感受到浓浓的春(chūn)意,温度显示在20.1℃,完(wán)全没有传统大棚湿闷的(de)感觉。几(jǐ)十个金属栽(zāi)培槽整(zhěng)齐排开,栽培槽里一株株长势茂盛的(de)番茄藤蔓沿(yán)着铁丝向上攀爬(pá)。
有(yǒu)些藤蔓上安装有(yǒu)传(chuán)感器(qì),角落里(lǐ)还安装了摄像头(tóu),这些都是自(zì)动控制系统的一(yī)部(bù)分。
“我们利用传感器、摄像头等物联网感知技术(shù),以及4G、Zigbee、WiFi等网络传输技术,可以实时精准地(dì)感知、传输、获(huò)取、处理关于温室内环境和番茄的各(gè)种数(shù)据。”任妮告诉记者,每个番(fān)茄生长全过程的数(shù)据,都以“可视化(huà)”的(de)方式展现,工(gōng)作人员可随时随地通过电脑、手(shǒu)机查看番茄的“健康状况”,就像配备了(le)一个(gè)“私(sī)人医生”。
农(nóng)作物长势(shì)如何,终于(yú)告别(bié)“良好”“喜人”这样的(de)笼(lóng)而统之的(de)词汇,取而代之的是依靠植(zhí)物本(běn)体传感器,采集番茄的(de)叶温、茎粗、果(guǒ)径等数据,“当前的(de)光照(zhào)是否(fǒu)充足(zú),温(wēn)度是否合适,水肥是否给(gěi)得(dé)刚刚好,都让番茄自己(jǐ)来‘说话’。”任妮说。
除了番茄生长全过程(chéng)数据实时精准感(gǎn)知,智慧(huì)温(wēn)室内还有水肥一体化智能管控系统,包括水肥机、滴灌系(xì)统和无公害水溶肥(féi)配方(fāng),实现了(le)按需(xū)精(jīng)准施肥,让(ràng)番茄也(yě)拥有“私人(rén)定制”的营养师,不仅吃得饱而且(qiě)吃得好。
另外,番茄(qié)全程(chéng)栽培在基质中,杜绝了土传病害,减少(shǎo)杀菌剂和(hé)杀(shā)虫(chóng)剂的使用;同(tóng)时,还采(cǎi)用熊蜂对番茄进行自然授粉(fěn),杜绝使用生物激素和生长(zhǎng)剂(jì),让番茄回归“儿时的味(wèi)道”。
可(kě)复(fù)制可落地的智慧农业技术
5G、传感器、机器人……近(jìn)几(jǐ)年,智慧农(nóng)业的概念被热炒,说起智慧农业,一连串高大上的词汇,就(jiù)让人以为这是一项高高(gāo)在上(shàng)的技术。
但在(zài)任(rèn)妮的眼里,智慧农(nóng)业(yè)应该是实实在(zài)在(zài)能落地应用、解决实际问题的技术,“智慧农业不仅仅是各(gè)种信息技术的代名词(cí),它更(gèng)是农业的新业(yè)态、新(xīn)模式。”任妮说。
“我认(rèn)为传统农业现在面临两(liǎng)个最关(guān)键的(de)问题,一(yī)个是谁(shuí)来种(zhǒng)地(dì),另一(yī)个(gè)是如何种好地。”任妮说,智(zhì)慧农业可以吸引(yǐn)更(gèng)多有知识、有文化(huà)、有技术的年轻人加入到农(nóng)民(mín)的(de)队伍来,让(ràng)农民(mín)成为有吸引力的职(zhí)业,也就是(shì)新型职业农民。而(ér)在农作物(wù)产(chǎn)量的提升、农产品质量的把关、降低农业生产的风险(xiǎn)以及减少农业对环境的影响等方面,也是智慧农业大有可为(wéi)的(de)地方,实(shí)现农业生产的标准化(huà)、精准(zhǔn)化、智能化和绿色化(huà),让农业变(biàn)成有奔头的产业。
朝着(zhe)这个目标,3年前,任妮带着一(yī)群平(píng)均年龄不到30岁、完全没有学过农业知(zhī)识的信息(xī)技术人(rén)员,用智能技(jì)术种起(qǐ)了番茄。
第一季(jì)种出的番茄产量虽(suī)然不(bú)高,但(dàn)是口(kǒu)感很好,这(zhè)坚定了他们(men)继续努(nǔ)力的信心;到了第二季,因为一场病害(hài),整个大棚颗粒无(wú)收,开始让他们反思如何防治农作物(wù)病害(hài);到第三季,不仅番茄口(kǒu)感依旧很(hěn)好,而且产(chǎn)量大幅提高。“眼下这(zhè)一季番茄,小的亩产2万(wàn)多(duō)斤,大的可(kě)达3万多斤。”任(rèn)妮说,最关键的是,形成了一整套(tào)可复制可落地的智慧农业技术,对方只需建好大(dà)棚(péng),其他的都交给智慧农业系统,不论谁来(lái)种(zhǒng)、不论在哪种,品(pǐn)质和产量都(dōu)能保持(chí)一致(zhì)。
以番(fān)茄为例,从8月份定(dìng)植,到(dào)来年的6月份清棚(péng),整个生长周期的水肥和环境(jìng)调(diào)控都不要人为(wéi)干预。借助于物联网、大数据和(hé)人工智能(néng)技术,系统会分析温度、光照、湿度、二氧化碳以及基质的温度、湿(shī)度(dù)、PH、EC等指标,一旦(dàn)发生异常,就能够自动提醒管理员及(jí)时采取措施。
任妮说,在番茄整个生长周期中,只有整枝、打(dǎ)杈(chā)、下盘、采摘需要(yào)人工操作,“过(guò)去2个人管理(lǐ)一(yī)个大(dà)棚忙得停不下来(lái),现(xiàn)在1个人管两个大棚轻轻(qīng)松松。”
为了解答(dá)种植户的技术疑问,他们(men)还利用人工智能深(shēn)度学习技术,把公开的番茄专著(zhe)、论文及网络资源汇集(jí)起来,打造一(yī)个基于(yú)知识图谱(pǔ)的智(zhì)能(néng)专家问答系(xì)统。“只要是有关番(fān)茄(qié)种植的,智能专家都可以7*24小时进(jìn)行精准作(zuò)答。”任妮说道。