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给蔬菜装上“智慧大脑”

2022-06-10 15:48:00 【关闭】 【打印】

  山东省寿光市是中国北方最大的蔬菜基地,有“蔬菜之乡”的美誉,设施蔬菜种植面积约60万亩,2021年蔬菜年产量达450万吨,日交易量超1500万公斤。近日,百度智能云联合寿光市农业产业化龙头企业山东物泽生态农业科技发展有限公司共同打造“设施蔬菜智脑”,通过大数据平台,利用AI智脑,让蔬菜种植更有科技范儿、智慧感,并着力于标准制定、模式输出,引领蔬菜产业高质量发展。

  在寿光,有超过17万个蔬菜大棚,它们如同白色波浪,向开阔的乡野间绵延伸展。不同于冬天使用的传统大棚,这里使用的设施蔬菜大棚常年恒温,四季都可种植蔬菜,一年可产多茬。每个设施蔬菜大棚足足有三个足球场大,种植面积可达5.4亩。

  科技让蔬菜种植自动化

  营里镇54岁的菜农宫汝军,已经和儿子小宫在棚里忙活了大半天,5200株西红柿苗,需要逐棵盘头吊蔓。傍晚,阳光渐弱,棚内温度开始下降。“这些苗苗娇贵得很,温度和湿度稍差一点,都会影响产量。”宫汝军拿着手机,指尖刚一点击按钮,棚顶的自动卷帘机就发出呜呜的声音,只见一层黑色的遮光帘被卷起,棚内光线立刻强了起来。宫汝军指着棚顶说,“我们棚顶还有很厚的棉帘,在冬天温度过低时,可以通过电机拖拽盖住棚顶来保温,再冷了还可以开加温器。夏天太热了,就盖上遮光帘,通过调节通风口的大小就可以控制温度。”

  山东物泽生态农业科技发展有限公司与百智能云合作,成功部署天工物联网时序时空数据库,给设施蔬菜装上“智慧大脑” 

  而所有这些操作,宫汝军都是通过手机APP完成的。“以前只能看到实时温度,现在通过手机APP可以看到全天、一周甚至是全年的温度变化曲线。”小宫边说边演示着,“小度小度,打开29号棚的补光灯”,补光灯瞬间亮起,实现智能补光。显然,手机应用软件成了宫汝军种棚最得力的助手。

  不过,科技给设施蔬菜带来的改变远不止于此。自动卷帘机、自动放风机、智能雾化机、智能补光灯、高压喷雾系统、多功能植保机等智能设备,已成为新建设大棚的“标配”,农事操作已不需大量人工。从前那种“刮风下雨得赶紧往棚里跑”的情况不见了,如今遇上恶劣天气,宫汝军可以坐在家里“躲清闲”,通过手机APP便可远程操作,劳动强度降低了,时间也可以自由支配了,收入还增加了。“这茬西红柿过两个月上市,按去年的行情,这一棚能卖10万元人民币。下半年我们计划买辆大棚电动三轮,这样往外运菜就不费力了。”小宫憧憬着。正是这样有盼头的日子,让原本在城里工作的他,甘心回村当起了“棚二代”。在寿光,越来越多的蔬菜大棚开始“变身”成为智能工厂。

  从“经验种植”到“智能种植”

  传统农业已经实现自动化,但当单打独斗的个人棚由碎片化作业连成60万亩规模产业后,农业种植亟需标准化、数智化发展。

  山东物泽生态农业科技发展有限公司在全国蔬菜质量标准中心拥有8000亩试验示范基地,其中2000亩是设施蔬菜大棚,主要种植不同品种的茄子、西红柿、黄瓜、辣椒等蔬菜,这也是寿光设施蔬菜的“四大品类”。

  “虽然设施蔬菜大棚已经极大地降低了农民的劳动强度,但在规模化生产时,仍面临着靠经验种地、无统一标准的难题。”百度智能云寿光项目负责人裴强说,“不同植物在不同的生长阶段,需要的温度是不一样的。比如,5号西红柿在出苗期的温度、11号西红柿在挂果时的温度具体应该是多少?除此之外,还有光照,何时该浇水施肥,具体用量是多少?”当所有的设备都自动化了,由谁来控制以及按照什么标准控制?不同的农民掌握着不同蔬菜品种的生长规律,即使是同一品种的蔬菜每位农民也有独特的经验或自有技术,这就会导致生产操作和流程缺乏统一标准。

山东寿光,技术员正在设施蔬菜大棚中巡查植株 

  对此,山东物泽生态农业科技发展有限公司与百度智能云合作,成功部署天工物联网时序时空数据库,打造智慧种植平台,给设施蔬菜装上了“智慧大脑”,开启了智慧种植之路。

  在这2000亩的基地里,每个棚内都分布着很多先进设备和感应器,对农业生产环节的空气温湿度、光照度、二氧化碳浓度、土壤温湿度、施肥作业等信息进行采集,并及时传输到云数据管理中心,通过AI智脑特定的算法建立科学的种植模型,为园区提供精准的生产管理依据、预测产量、农事计划等,使整个生产过程变得绿色可溯。

  “这个大棚种植的是‘毛粉番茄’,一共有10400株,隔壁大棚种的是‘大红番茄’。”技术员马学明正在巡查植株。成片的番茄,已经长到了50公分高,枝干非常壮实,现在还没有开花。正在这时,“设施蔬菜智脑”根据实时情况,调整了大棚的光照和温度并打开了水肥(药)一体机。“通常毛粉番茄一年栽种两茬,仅这一个棚这一茬的总产量就能达到16万斤以上。这个品种的番茄口感好,适合生吃,20天后就要挂果,届时将全部运往京津冀地区。”马学明望着茂密的植株说,“以前施肥都是靠经验,到底用多少农药就能防病虫害,心里总没底儿,用少了怕防不住,用多了成本就上来了,还难免有农残。现在好了,有了水肥一体机,什么时间、用什么肥、用多少量听‘智慧大脑’的,准没错!”

  裴强指着脚下的土地说,下面铺着很多管道,每隔一定间距在作物的根部就有一个滴管,当接到“智慧大脑”发出的指令后,机器会自动将水和肥料按指定比例混合并加压灌注。

  说到“水肥(药)一体机”,裴强眼睛一亮,“多年来一直有一个困扰设施蔬菜大棚的难题—土地板结。”设施蔬菜的生产效率虽然非常高,化肥用量较大,但是大棚里由于没有自然通风、雨水冲刷等,土地自洁能力较低。未被作物吸收的肥料会沉积在土壤中,一般情况下,种植设施蔬菜的土地在3—5年后就会产生大面积像混凝土一样坚硬的板结层,影响后续种植。“我们现在做的,就是基于物泽集团积累了十几年的数据,通过AI智能深度学习建立模型后,计算出精准的数据,形成统一标准,指导农民精确用肥,避免土地板结现象,实现绿色生产、智能种植。”

山东寿光,孩子们来到全国蔬菜质量标准中心试验示范基地参观 

  “智慧农民”与“智慧农业”紧密相连,背后都是科技的力量在做支撑。在“智慧大脑”的助力下,物泽生态农业实现了设施农业规模化生产、集约化管理。已形成管、技、产三方联动机制,即管理员拟定种植方案、规划时间节点、统筹生产管理;技术员实施方案,提供技术指导、生产状况预判、提出生产建议;生产员负责具体生产。据介绍,现在1名技术员可掌控200亩设施农业,1名管理员可负责1500亩粮田生产,生产效率提升200%以上。2021年全国农村居民人均可支持收入为18931元人民币,在物泽农业,60岁以上的员工占比92%,2021年这部分员工的人均年收入约5万元人民币。

  从种子到餐桌全程可视化溯源

  实地视频监控、农机GPS定位系统、农产品质量安全追溯等质量保证体系的建立,实现了设施蔬菜种植过程有据可查、有证可溯的完整追责目标和良性局面。

  “农业种植是从播种一粒种子开始,经历发芽期、幼苗期、开花期、结果期,每个阶段的种植管理都是不一样的。”看着眼前的辣椒苗正在茁壮成长,裴强认真地说,“我们现在可以做到全流程智慧化管理。所有的模型都建立起来了,小苗刚栽下去,通过模型我们就能预测三个月之后的果品质量以及产量,这样就可以提前布局销售和物流,实现产销联动。”

  这时一位技术员展示了百度的明星产品—小度。在小度中安装使用5Z农场或社区团购应用,“小度小度,今天有什么绿色蔬菜?”随着一声令下,小度展示出了当天可以送货上门的各类蔬菜。随机选择一款,只需轻轻一点,便可以看到它的整个生长过程,包括何时播种、何时用过什么肥料农药及用量等情况,彻底让百姓吃上放心菜。“请给我送一份2号黄瓜。”如此简单,一份生长全过程可溯源的绿色蔬菜就送货上门了。

  据《中国农村发展报告2020》预计,到2025年中国城镇化率将达到65.5%,农业就业人员比重下降到20%左右。有这样一种说法,“80后”不想种地,“90后”不懂种地,“00后”不问种地。

  如今,棚户们从种植到销售,享受着“物业化”“标准化”的服务,以前什么事都要靠自己苦干的“汗水农业”一去不返,有了物联网、大数据、云计算、人工智能等技术的支持,点点手机使用几句语音指令就能完成操作,在寿光这样的现代智慧农业园区越来越多。这一高质高效的农业发展平台,吸引了许多像小宫这样的年轻人回到家乡从事农业生产,家乡的土地承载了他们的梦想,他们也托起了乡村振兴的新希望。

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