四川农村日报20231121期
大数据+人工智能 驱动农业生产“焕然一新”


  在山东淄博市一家“植物工厂”内,番茄藤上挂满了果实。 资料图片


  在安徽芜湖中联智慧农业峨桥示范基地内,工作人员通过手机终端了解收割时间。新华社记者 张端 摄


中联智慧农业峨桥示范基地内设立的自动灌溉设备。新华社记者 张端 摄

    

  智慧农业是现代农业发展的最新阶段,利用先进的信息技术和智能化设备,对农业生产、管理、销售等各个环节进行数字化、智能化改造,对于大幅提升农业生产效率、解决“谁来种地”难题、提高农事管理效能等具有重要支撑推动作用。
  如今,信息技术和智能化设备是如何为农业生产增效赋能的?一起走进数字化高标准农田、“植物工厂”、智慧养鸡场探个究竟。

大数据驱动“掌上”管农田
  日前,笔者来到位于安徽芜湖峨桥镇的智慧农业示范基地,这里设有科研区、示范区和生产区。为破解传统农业靠天吃饭、靠农民经验的问题,中联智慧农业股份有限公司于2020年研发出中联智慧农业水稻数字化种植模式,能有效解决种植管理粗放、生产数据获取难、农业生产劳动力不足等问题,实现水稻种植全过程精准管理,降低化肥农药用量,提升水稻品质,实现节本增效。
  打开中联智农云 App,便可以看到首页针对水稻种植的提示建议,看似简单的界面背后是多维度、成体系的技术和系统支撑。小型田间气象观测站、多光谱无人机、360度高清探头……还有许多稻田下看不见的设备,都在时刻记录着田间数据。并且,这些田间设备和卫星、无人机、智能农机等多源数据进行融合,建立了利用天(遥感)、空(无人机)、地(传感器)、人(传统经验)、农机“五位一体”的数据采集体系,实现低成本、全方位数据采集。
  中联智慧农业股份有限公司副总经理李文福认为,智慧农业之所以能代替农民经验,提供更为科学的决策,就在于利用好大数据。在附近的农场管理中心的监测大屏上,通过可视化技术,选种、育秧、施肥等各个重要环节的关键数据一目了然,智能灌溉、长势监测和病虫草害预警等功能也可以借助监测数据实现。
  据介绍,该模式将水稻种植过程分成播种、移栽、分蘖、孕穗、成熟等13个环节,并细化出品种选择、播种密度、氮肥用量、田间水分管理、病虫防治时间、收获时间等49个决策点,通过10大算法、23类模型对水稻全生命周期进行管控,从而实现耕、种、管、收全过程信息的感知、定量决策、精准投入。

农机无人化“慧”种田“慧”赚钱
  在今年9月举行的全国智慧农业现场推进会上,中联农田收割机在作物种植智能决策系统的“指挥”下,展现一场农机无人化水稻收获、秸秆打捆、土地旋耕等精彩作业。
  一台水稻联合收割机在自动驾驶模式下,高效开展水稻收获作业,并在AI视觉的辅助下精准避开了假人障碍;另一台机子则在机手的操控下收获倒伏水稻,展现出精准的割台高度调整与适应能力;当收获机粮仓装满后,一台无人驾驶拖拉机牵引运粮车与收获机完成协同卸粮作业。
  通过种植智能决策系统的运用,中联重科峨桥智慧农场取得了显著成效。据介绍,仅“施肥管理”这个环节,每亩节省成本44元,相比传统施肥,整个农场在施肥方面可节约成本3万多元。
  投入成本降低的同时,水稻的品质也有了提升。据测算,数字种植模式与传统种植模式相比,每亩氮肥、磷肥、农药 用 量 分 别 减 少 32.5% 、16.8%、38%,每亩稻谷毛收入增加约370元;经测产,数字化种植技术较普通种植技术增产10%—15%。
  目前,中联智慧农业在芜湖市以打造“芜湖大米”品牌为核心,在全市范围遴选157家粮食种植经营主体,开展智慧“芜湖大米”种植基地建设。中联技术服务小组对种植全过程实行全方位跟踪技术服务,如今在芜湖市推广面积已达28万亩,通过推广水稻数字化种植,让更多农民“慧”种田更“慧”赚钱。

上百亩工厂实现“一屏管理”
  走进山东省淄博市一家“植物工厂”内,只见一行行立体式无土栽培的番茄架错落有致,一株株3米多高的番茄藤上挂满了果实。“在智能温室里种植的番茄无需泥土,不洒农药,不受自然环境影响,能够实现完全在工厂化条件下生产。”凯盛浩丰农业集团有限公司(淄博)基地经理李甲文表示。
  “我们从番茄育苗、定植、管理、采收、仓储、物流等环节全链条采用数字化技术,通过一部手机,就能实现对上百亩工厂的‘一屏管理’,工作效率比人工操作提高3倍以上。”李甲文介绍,以种植环节为例,整个温室配备了423个传感器、1165个控制器,每个数字工厂都建有数字大屏,能够随时获取工厂内部的温度、光照、水肥、空气等相关的数据,这些数据会上传至“数字大屏”,一旦生长环境发生变化,“数字大脑便会自动发出指令,工作人员根据指令第一时间分析研判,优化种植方案,最大限度从源头上保证番茄品质。
  “工厂里生产的番茄不仅个头高、产量大,而且口感好。”浩丰农业集团有限公司董事长马铁民介绍,传统的西红柿品种能结5盘至6盘果,公司打造的品种可以结30 多盘果,植株生长 12 个月,采摘期可达10个月,产量是普通大棚的5至6倍,每平方米产量可达75公斤。

机器人“火眼金睛”巡查养鸡风险
  近年来,福建光阳蛋业股份有限公司(以下简称“光阳蛋业”)围绕全面应用物联网技术,通过对智能化设备和系统的运用,在减少人工成本的同时,大大提升生产效率,年生产蛋品能力达到10万。
  “在我们这里,一栋鸡舍里约有5万羽鸡,人工巡查一遍需要两个半到三小时,以往每天要巡两次,发现有问题的鸡就是个‘万里挑一’的过程。”光阳蛋业渔溪养殖场的饲养员陈清义说。大海捞针式作业不仅极大考验身心,还难免出现“漏网之鱼”。2021年,国内首台商用蛋鸡养殖机器人“木鸡郎4”的投入使用,让这一情况大为改善。“木鸡郎4”应用了家禽行业领域深度学习模型,拥有一双“火眼金睛”,能够快速识别蛋鸡的生命体征,完成一整栋鸡舍的巡检只需要一个半小时。同时,“木鸡郎4”对死鸡识别准确率可达到99%,对弱鸡及绝产鸡的识别准确率也能够达到90%。福州木鸡郎智能科技有限公司总经理廖新炜说:“以光阳蛋业为例,提前将弱鸡、绝产鸡筛查出来,可以减少无效饲料的供给,一年下来可以帮养殖场节省十几万元的开支。”
  此外,鸡舍内还有不同类型的巡检机器人,可以根据不同的鸡舍需求定制,发挥自动巡检、自动避障、远程修复、无电状态自动回充、自动寻迹等功能,在运动中准确获取笼内鸡只体征状态。巡检机器人通过应用图像修复还原技术,大幅提升影像识别准确率;通过应用声纹检测及切分技术,对采集到的声音进行识别,可以预警出现异常状态的鸡只位置及状态,有效保障安全生产。
  本版稿件综合《农业科技报》、新华社、《农民日报》等

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