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北京智(zhi)慧農夫農業(ye)科技有限公司

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人工智能種番茄，竟種出了“兒時的味道”

發表時(shi)間：2021-01-20 13:40

天氣熱(re)了準(zhun)時開窗通風(feng)，土壤干了滴灌系統自動澆水，莖葉粗細、果子(zi)大小都有傳感器實時傳遞信息，除了人工(gong)剪枝摘果其他都由人工(gong)智能系統完成……
在這(zhe)個高度(du)智能化的(de)溫室(shi)內，一(yi)群(qun)平均年齡不(bu)(bu)到30歲(sui)“碼(ma)農”，種出畝(mu)產30000斤的(de)高品質(zhi)番茄，嘗過的(de)人無(wu)不(bu)(bu)交口稱贊(zan)“這(zhe)就是小(xiao)時候的(de)味道”。
1月10日，“AI種番(fan)茄(qie)”的技(ji)術(shu)走出實驗(yan)室，落戶江蘇高郵智(zhi)慧(hui)農(nong)業(ye)示(shi)范基地。根據江蘇省農(nong)科(ke)院智(zhi)慧(hui)農(nong)業(ye)團隊與高郵市政府簽訂的合(he)作協議，雙方將在(zai)這里打造一個核心(xin)100畝、輻射600畝的智(zhi)慧(hui)農(nong)業(ye)示(shi)范基地，今后種植品種也將從番(fan)茄(qie)逐漸(jian)拓(tuo)展到(dao)其它果蔬。

小番(fan)茄為何“如(ru)此多嬌”
紅的(de)嬌(jiao)艷(yan)欲(yu)滴、黃的(de)溫潤如(ru)玉(yu)、綠(lv)的(de)沁人(ren)心脾、黑的(de)晶瑩透亮……2021年元旦，記者走進(jin)江(jiang)蘇省農科院“智慧(hui)溫室”，仿佛進(jin)入了一(yi)個五彩的(de)世界(jie)，十多種來自世界(jie)各地的(de)番(fan)茄(qie)品種在此爭奇(qi)斗艷(yan)。

“這(zhe)是我們通過全球‘選(xuan)美’選(xuan)出來的(de)番(fan)茄品種(zhong)(zhong)。” 團隊帶(dai)頭(tou)人、江蘇省農科(ke)院信息所(suo)副所(suo)長任妮博士告(gao)訴記(ji)者，結合前幾季(ji)的(de)試(shi)驗，他們選(xuan)種(zhong)(zhong)了甜(tian)度高(gao)、硬度低、口(kou)感好、顏(yan)色豐(feng)富、抗病(bing)性強的(de)番(fan)茄品種(zhong)(zhong)。

記者(zhe)采(cai)訪(fang)時，正值“霸王(wang)級寒(han)潮”橫掃江南，戶外寒(han)風(feng)凜冽，氣(qi)溫已降到零下，但“智(zhi)慧溫室”里卻能感受(shou)到濃濃的(de)春意，溫度顯(xian)示(shi)在20.1℃，完全沒有傳統(tong)大棚濕悶的(de)感覺。幾十個金屬(shu)栽培(pei)(pei)槽整齊排開，栽培(pei)(pei)槽里一株株長勢茂(mao)盛(sheng)的(de)番茄藤蔓沿(yan)著鐵絲向上攀(pan)爬。

記者(zhe)發現，有些藤(teng)蔓上(shang)安(an)裝(zhuang)有傳感器，角落里(li)還安(an)裝(zhuang)了攝像頭，這些都是自動控制系統的(de)一(yi)部分。
“我(wo)們(men)利(li)用傳感器、攝像頭(tou)等(deng)物聯網感知技術，以及4G、Zigbee、WiFi等(deng)網絡傳輸(shu)技術，可以實時(shi)精準地感知、傳輸(shu)、獲取、處理(li)關于溫室內環(huan)境(jing)和(he)番茄的各種數(shu)據。”任(ren)妮(ni)告訴記者，每個番茄生(sheng)長全過(guo)程的數(shu)據，都(dou)以“可視化”的方式展現(xian)，工作(zuo)人員可隨時(shi)隨地通過(guo)電(dian)腦(nao)、手(shou)機查看番茄的“健康狀況(kuang)”，就像配(pei)備了一個“私人醫生(sheng)”。

農(nong)作物長勢如何，終(zhong)于(yu)告別“良好”“喜(xi)人”這樣的(de)籠而(er)統之的(de)詞匯(hui)，取(qu)而(er)代之的(de)是依靠植(zhi)物本體傳感器(qi)，采集番茄的(de)葉溫、莖粗(cu)、果徑等數(shu)據(ju)，“當前的(de)光(guang)照是否充足，溫度是否合適，水(shui)肥是否給得剛剛好，都讓番茄自己來‘說話’。”任妮說。

除了(le)番茄(qie)生長全過程數據實時精(jing)準感知，智(zhi)慧溫室內還(huan)有水肥一體化智(zhi)能管控(kong)系統(tong)，包括水肥機、滴灌系統(tong)和無公害水溶肥配(pei)方，實現了(le)按需精(jing)準施(shi)肥，讓番茄(qie)也擁有“私人定制”的營養師，不僅吃得飽而且(qie)吃得好。
另外，番茄(qie)(qie)全程栽培(pei)在基質中(zhong)，杜絕(jue)了土傳病害，減(jian)少殺(sha)菌劑(ji)(ji)和(he)殺(sha)蟲劑(ji)(ji)的使(shi)用(yong)；同時，還(huan)采用(yong)熊蜂對番茄(qie)(qie)進行(xing)自然(ran)授粉(fen)，杜絕(jue)使(shi)用(yong)生物激素(su)和(he)生長劑(ji)(ji)，讓番茄(qie)(qie)回(hui)歸(gui)“兒時的味道”。

可復制可落地的智慧農業技術
5G、傳感器、機器人……近幾年，智慧農業的(de)概念被熱炒，說起智慧農業，一(yi)連串高大(da)上的(de)詞匯，就讓人以為這是(shi)一(yi)項高高在上的(de)技術。
但(dan)在任妮的眼(yan)里，智慧農(nong)業應(ying)該是實實在在能落地(di)應(ying)用(yong)、解決實際問題(ti)的技(ji)術(shu)(shu)，“智慧農(nong)業不僅僅是各種(zhong)信息(xi)技(ji)術(shu)(shu)的代(dai)名詞(ci)，它更是農(nong)業的新業態、新模式。”任妮說(shuo)。
“我認為(wei)傳(chuan)統農(nong)(nong)業(ye)(ye)現在面(mian)臨(lin)兩個(ge)最(zui)關鍵的(de)(de)問題，一個(ge)是誰來種地，另一個(ge)是如何種好地。”任妮說，智(zhi)慧農(nong)(nong)業(ye)(ye)可(ke)(ke)以(yi)吸引更多有(you)(you)知識、有(you)(you)文化、有(you)(you)技術(shu)的(de)(de)年(nian)輕人(ren)加入到農(nong)(nong)民(min)的(de)(de)隊伍(wu)來，讓農(nong)(nong)民(min)成為(wei)有(you)(you)吸引力的(de)(de)職業(ye)(ye)，也(ye)就是新型職業(ye)(ye)農(nong)(nong)民(min)。而在農(nong)(nong)作(zuo)物產(chan)量的(de)(de)提(ti)升、農(nong)(nong)產(chan)品質量的(de)(de)把關、降低農(nong)(nong)業(ye)(ye)生產(chan)的(de)(de)風險(xian)以(yi)及減(jian)少農(nong)(nong)業(ye)(ye)對環境(jing)的(de)(de)影響(xiang)等方(fang)面(mian)，也(ye)是智(zhi)慧農(nong)(nong)業(ye)(ye)大有(you)(you)可(ke)(ke)為(wei)的(de)(de)地方(fang)，實現農(nong)(nong)業(ye)(ye)生產(chan)的(de)(de)標準(zhun)化、精準(zhun)化、智(zhi)能化和綠色化，讓農(nong)(nong)業(ye)(ye)變(bian)成有(you)(you)奔頭的(de)(de)產(chan)業(ye)(ye)。

朝著這個目標，3年前，任妮帶(dai)著一群平均年齡不到30歲、完全沒有(you)學過農業知(zhi)識的信息技(ji)術人(ren)員，用(yong)智能技(ji)術種起了番(fan)茄。
第一(yi)(yi)(yi)季(ji)種出的(de)(de)番茄產量(liang)雖然不(bu)高(gao)，但是(shi)口感很(hen)(hen)好，這堅定了他(ta)(ta)們繼(ji)續努力的(de)(de)信心；到(dao)了第二季(ji)，因為一(yi)(yi)(yi)場病(bing)害(hai)(hai)，整個大(da)棚顆粒無收，開始讓他(ta)(ta)們反思如何防治農作物(wu)病(bing)害(hai)(hai)；到(dao)第三季(ji)，不(bu)僅番茄口感依(yi)舊很(hen)(hen)好，而且產量(liang)大(da)幅提高(gao)。“眼下(xia)這一(yi)(yi)(yi)季(ji)番茄，小的(de)(de)畝(mu)產2萬多斤，大(da)的(de)(de)可達3萬多斤。”任妮說，最關(guan)鍵的(de)(de)是(shi)，形成了一(yi)(yi)(yi)整套可復制可落(luo)地(di)的(de)(de)智(zhi)慧農業技術(shu)，對方只需建好大(da)棚，其他(ta)(ta)的(de)(de)都交給智(zhi)慧農業系統，不(bu)論誰(shui)來種、不(bu)論在哪種，品質和產量(liang)都能(neng)保(bao)持(chi)一(yi)(yi)(yi)致。
以番茄為例，從8月份(fen)定植，到(dao)來年的(de)(de)6月份(fen)清棚(peng)，整個(ge)生(sheng)長(chang)周期的(de)(de)水肥和(he)環境調控(kong)都不要人為干預。借助(zhu)于物聯(lian)網、大數據(ju)和(he)人工智(zhi)能技術，系統會分(fen)析溫度(du)、光照、濕度(du)、二氧化碳(tan)以及(ji)(ji)基質的(de)(de)溫度(du)、濕度(du)、PH、EC等指(zhi)標，一旦發生(sheng)異常，就(jiu)能夠自動提醒管理(li)員及(ji)(ji)時(shi)采取措施。

任妮說，在番茄整個(ge)(ge)生(sheng)長周(zhou)期中，只有整枝、打杈、下盤(pan)、采摘需(xu)要人工(gong)操(cao)作，“過去2個(ge)(ge)人管理一個(ge)(ge)大(da)棚忙得停(ting)不下來，現(xian)在1個(ge)(ge)人管兩個(ge)(ge)大(da)棚輕輕松松。”

為了解答(da)種植戶的(de)技術疑問(wen)，他們(men)還利(li)用人工(gong)智(zhi)(zhi)能深度學習(xi)技術，把公開(kai)的(de)番茄(qie)專著、論文及網絡資(zi)源匯集起來(lai)，打(da)造一個基于(yu)知識圖(tu)譜的(de)智(zhi)(zhi)能專家(jia)問(wen)答(da)系統。“只要是有關番茄(qie)種植的(de)，智(zhi)(zhi)能專家(jia)都可以7*24小時進行(xing)精準作答(da)。”任(ren)妮說(shuo)道(dao)。
來源(yuan)：科(ke)技日報本文圖片由(you)江蘇(su)省農科(ke)院提(ti)供