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用人工智能种番茄 收获“儿时味道”

来源: 科技日报   日期:2021-01-18 10:31:44  责编:娟子 刘玉辉 
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   天气热了自动开窗通风,土壤干了滴灌系统主动浇水,茎叶粗细、果子大小都有传感器实时传递信息,除了人工剪枝摘果,其他工序都由人工智能系统完成……

  在这个高度智能化的温室内,一群平均年龄不到30岁的“码农”,种出了亩产3万斤的高品质番茄,尝过的人无不称赞——“这就是小时候的味道”。

  1月10日,“AI种番茄”技术走出实验室,落户江苏高邮智慧农业示范基地。根据江苏省农业科学院(以下简称江苏省农科院)智慧农业团队与高邮市政府签订的合作协议,双方将在这里打造一个核心100亩、辐射600亩的智慧农业示范基地,今后种植品种也将从番茄逐渐拓展到其他果蔬。

  小番茄为何“如此多娇”

  红的娇艳欲滴、黄的温润如玉、绿的沁人心脾、黑的晶莹透亮……1月12日,记者走进江苏省农科院“智慧温室”,仿佛进入了一个五彩的世界,10多种来自世界各地的番茄品种在此争奇斗艳。

  正值“霸王级寒潮”横扫江南,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意,温度显示在20.1℃,完全没有传统大棚湿闷的感觉。几十个金属栽培槽整齐排开,栽培槽里一株株长势茂盛的番茄藤蔓沿着铁丝向上攀爬。

  记者发现,有些植株藤蔓上安装有传感器,角落里还安装了摄像头,这些都是自动控制系统的一部分。

  “我们利用传感器、摄像头等物联网感知技术,以及4G、Zigbee、WiFi等网络传输技术,可以实时精准地感知、传输、获取、处理关于温室内环境和番茄的各种数据。”团队带头人、江苏省农科院信息所副所长任妮博士告诉记者,每个番茄生长全过程的数据,都以可视化的方式展现,工作人员可随时随地通过电脑、手机查看番茄的“健康状况”。

  对农作物长势的描述终于告别“良好”“喜人”这样笼统的词汇,取而代之的是依靠植物本体传感器所采集的番茄叶温、茎粗、果径等数据,“当前的光照是否充足,温度是否合适,水肥是否施得恰当,都能让番茄自己来‘说话’。”任妮说。

  除了番茄生长全过程数据实时精准感知,智慧温室内还有水肥一体化智能管控系统,包括水肥机、滴灌系统和无公害配方水溶肥,实现了按需精准施肥,让番茄也拥有“私人定制”的营养师,不仅吃得饱而且吃得好。

  另外,这些番茄全程都栽培在基质中,杜绝了土传病害,减少杀菌剂和杀虫剂的使用;同时,还用熊蜂对番茄进行自然授粉,杜绝使用生物激素和生长剂,让番茄回归“儿时的味道”。

  可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,可能会让人以为这是一项高高在上的技术。

  但在任妮的眼里,智慧农业应该是实实在在能落地应用、解决实际问题的技术,“智慧农业不仅仅是各种信息技术的代名词,更是农业的新业态、新模式。”任妮说。

  “我认为传统农业现在面临两个最关键的问题,一个是谁来种地,另一个是如何种好地。”任妮说,智慧农业可以吸引更多有知识、有文化、有技术的年轻人加入到农民的队伍中来,让农民成为有吸引力的职业,也就是新型职业农民。而在提升农作物产量、把控农产品质量、降低农业生产风险以及减少农业对环境的影响等方面,智慧农业也大有可为,通过智能设备实现农业生产的标准化、精准化、智能化和绿色化,就能够让农业变成有奔头的产业。

  朝着这个目标,3年前,任妮带着一群平均年龄不到30岁、完全没有学过农业知识的信息技术人员,用智能技术种起了番茄。

  到现在,种出的番茄已经是第三季,这次收获的番茄不仅口感很好,而且产量大幅提高。“眼下这一季番茄,小的亩产2万多斤,大的可达3万多斤。”任妮说,最关键的是,形成了一整套可复制可落地的智慧农业技术,对方只需建好大棚,其他的都交给智慧农业系统,不论谁来种、不论在哪种,品质和产量都能保持一致。

  以番茄为例,从8月份定植,到来年的6月份清棚,整个生长周期的水肥和环境调控都不需要人为干预。借助物联网、大数据和人工智能技术,系统会分析温度、光照、湿度、二氧化碳以及基质的温度、湿度、酸碱性等指标,一旦发生异常,就能够自动提醒管理员及时采取措施。

  任妮说,在番茄整个生长周期中,只有整枝、打杈、下盘、采摘需要人工操作,“过去2个人管理1个大棚忙得停不下来,现在1个人管2个大棚轻轻松松”。

  为了解答种植户的技术疑问,他们还利用人工智能深度学习技术,把公开的番茄专著、论文及网络资源汇集起来,打造了一个基于知识图谱的智能专家问答系统。“只要是有关番茄种植的,智能专家都可以全天候进行精准作答。”任妮说。(记者 张晔)







 

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