春雨如絲,萬物萌發(fā)。今年中央一號文件首次將“人工智能+農(nóng)業(yè)”提升至國家戰(zhàn)略高度,為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展指明了方向。
當(dāng)人工智能的浪潮涌入“三農(nóng)”領(lǐng)域,傳統(tǒng)農(nóng)耕會發(fā)生怎樣的變化?在南通,“AI+農(nóng)業(yè)”的應(yīng)用場景已初具規(guī)模:全市建成農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化管理平臺19個,417家應(yīng)用主體接入了省農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺,1492個物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備匯聚起超過5526萬條數(shù)據(jù)……AI以潤物無聲的力量,重塑著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)耕、種、管、收全流程。
數(shù)據(jù)種地:衛(wèi)星為田野裝上“透視眼”
春雨淅瀝,海安市季和家庭農(nóng)場的千畝麥田里,綠油油的麥苗奮力拔節(jié),層層疊疊的新綠鋪滿田疇。
小麥拔節(jié)孕穗是春季田管的黃金關(guān)鍵期,也是傳統(tǒng)農(nóng)戶最忙碌、最奔波的時節(jié)??赊r(nóng)場負責(zé)人劉林卻能足不出戶,將千畝麥田的“身體狀況”盡收眼底:土壤肥力是否充足、哪塊田需補水、作物長勢強弱差異,指尖輕點手機小程序,一切數(shù)據(jù)清晰明了。
“以前父輩種田,靠的是經(jīng)驗、力氣,忙一年也未必有好收成?!?023年,海安市推廣“數(shù)字大田”模式,劉林果斷引入相關(guān)設(shè)備和軟件,成了當(dāng)?shù)厥着鷵肀е腔坜r(nóng)業(yè)的新農(nóng)人。
這套“數(shù)字大田”是集成衛(wèi)星遙感、無人機巡查、地面?zhèn)鞲械摹翱仗斓亍币惑w化監(jiān)測體系。劉林打開“數(shù)字農(nóng)場管家”小程序,只見眼前這塊麥田被劃分為47個管理單元,每一塊地的小麥長勢在手機屏幕實時呈現(xiàn)。“以前要親手抓土、彎腰察看,現(xiàn)在手機上就能看到溫濕度、液位等數(shù)據(jù)。一旦土壤濕度不足,系統(tǒng)自動推送灌溉提醒;到了施肥節(jié)點時,利用遙感衛(wèi)星和無人機相機結(jié)合,智能算法還能精準算出每畝用量,科學(xué)又高效?!眲⒘终f。
截至目前,海安“智慧大田”管理服務(wù)平臺已覆蓋409個家庭農(nóng)場,服務(wù)面積46.4萬畝。海安全市7.6萬臺農(nóng)機接入智慧系統(tǒng),與無人機巡田、物聯(lián)網(wǎng)苗情監(jiān)測、大數(shù)據(jù)作業(yè)調(diào)度共同織就一張“天羅地網(wǎng)”,讓56萬畝農(nóng)田實現(xiàn)“云端監(jiān)管”。
無獨有偶,在通州區(qū)金沙街道萬畝糧田智慧農(nóng)業(yè)指揮中心,同樣上演著“指尖管田”的高效場景。
項目負責(zé)人黃建輕輕點擊鼠標,眼前5米長、3米高的超大屏幕上,幾里外田間的實時數(shù)據(jù)立刻清晰呈現(xiàn):衛(wèi)星遙感影像、空氣溫濕度、風(fēng)速光照、土壤肥力等信息一目了然,偌大的糧田盡在掌控。2024年6月,萬畝糧田裝上“智慧大腦”后,近5000畝核心示范區(qū)僅需4名管理人員,就能完成全流程高效管護,人力成本大幅縮減,管理效率成倍提升。
中心大屏清晰顯示:萬畝糧田總面積9588畝,劃分為141個精細管理地塊,各地塊按長勢優(yōu)劣,用綠、藍、橙、紅四色標注,分別對應(yīng)長勢旺盛、較好、一般、不佳四個等級。哪怕是田間“巴掌大”的弱苗區(qū)域,都能被衛(wèi)星與無人機精準捕捉?!斑@么大面積的田塊,靠人工根本看不全、看不細,容易遺漏問題,現(xiàn)在有了智能監(jiān)測技術(shù),再小的苗情異常都能及時發(fā)現(xiàn)?!秉S建坦言。
從日常管護到除蟲除草,當(dāng)前,AI已成為農(nóng)技人員田管的“最佳搭檔”。依托無人機多光譜成像監(jiān)測技術(shù),指揮中心能精準識別田間密植、弱苗、缺肥、蟲害等問題區(qū)域,自動生成專屬田管方案;到了插秧季,只需在控制中心遠程輸入田塊編號,無人駕駛插秧機便能自動規(guī)劃最優(yōu)路線,勻速直線精準作業(yè),不僅省去了人工駕駛的煩瑣,還能有效提升作物插秧成活率,為高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)打下基礎(chǔ)。
近年來,通州區(qū)持續(xù)發(fā)力智能農(nóng)機推廣與綠色智慧技術(shù)應(yīng)用,2020年落戶全省首家無人農(nóng)機示范基地,目前已建成智慧農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)云平臺,打造16個省市級無人化農(nóng)場,配備各類智能農(nóng)機具超300臺套,覆蓋耕地、播種、植保、收割等核心環(huán)節(jié),智慧農(nóng)業(yè)的規(guī)?;?yīng)持續(xù)凸顯。
數(shù)字畜牧:溯源系統(tǒng)守護舌尖安全
3月17日,海門區(qū)興旺肉制品公司屠宰車間內(nèi),自動化流水線高速運轉(zhuǎn),機械轟鳴聲中,傳統(tǒng)生豬屠宰分割后的人工蓋章環(huán)節(jié),已被全自動機械臂徹底取代。
只見智能機械臂靈活調(diào)整角度、精準把控力度,快速在豬胴體上噴印出清晰規(guī)范的檢疫驗訖章和肉品品質(zhì)檢驗章,每一枚印章旁,都附帶一個專屬二維碼,成為豬肉獨一無二的“數(shù)字身份證”。
“以前人工蓋章,不僅費時費力,印章還容易模糊不清,標注信息也不完整;今年升級的全自動機械臂,全程無需人工干預(yù),印跡清晰牢固、不易脫落,真正做到‘一章一碼、一肉一標識’?!惫炯夹g(shù)人員向充介紹,這套機械臂搭載高清噴碼模塊,可根據(jù)生豬胴體體型動態(tài)調(diào)整噴碼參數(shù),適配不同規(guī)格的生豬產(chǎn)品,單條屠宰流水線能直接減少2名人工,目前已在全市各生豬屠宰場全面推廣使用。
大數(shù)據(jù)可視化技術(shù)的深度應(yīng)用,為豬肉全流程溯源搭建了智慧橋梁,這枚小小的二維碼,串聯(lián)起生豬從養(yǎng)殖到餐桌的每一個環(huán)節(jié)。從生豬出欄、檢疫檢測,到屠宰加工、流通銷售,再到端上百姓餐桌,二維碼里完整記錄著全鏈條票證與流通信息,打通養(yǎng)殖、檢疫、檢驗、加工、銷售全鏈條數(shù)據(jù)流,監(jiān)管部門、經(jīng)銷商、消費者只需掃碼,就能清晰查看豬肉全程溯源信息,真正實現(xiàn)“來源可溯、去向可查、責(zé)任可究”。
AI圖像識別技術(shù)的加入,更是破解了傳統(tǒng)溯源碼解析不清、識別困難的難題。向充表示,后臺“智慧大腦”通過海量數(shù)據(jù)自主學(xué)習(xí),可自動判定豬體大小、精準定位噴碼位置,大幅提升噴碼效率與精準度,未來還將拓展生豬病變智能識別功能,進一步強化質(zhì)量管控。經(jīng)測算,消費者手機掃碼識別率達100%,溯源查詢便捷又高效。
“全環(huán)節(jié)生產(chǎn)數(shù)據(jù)實時上傳,后臺全程動態(tài)監(jiān)管,每一批豬肉的安全都有跡可循?!惫具\營人員介紹,智慧溯源系統(tǒng)整合了全鏈條信息,所有數(shù)據(jù)實時匯總至市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局監(jiān)管系統(tǒng),監(jiān)管端口可實時查看、全程把控,而銷售商掃碼索證后,系統(tǒng)自動記錄流通去向,為主管部門開展生產(chǎn)統(tǒng)計、消費分析、質(zhì)量追溯、風(fēng)險預(yù)警、執(zhí)法監(jiān)管等工作,提供了全方位的數(shù)據(jù)支撐。
瑞辰農(nóng)業(yè)李堡養(yǎng)殖基地的蛋鴨舍又是另一番智能化養(yǎng)殖的新景象?!拔鍖游辶小钡牧Ⅲw籠舍如同精致的“智能公寓”,2.58萬羽蛋鴨在這里“宜居宜養(yǎng)”。8棟1350平方米的標準化鴨舍,讓親水的蛋鴨徹底告別傳統(tǒng)水塘養(yǎng)殖模式,在全自動化環(huán)境中高效生長。
傳統(tǒng)蛋鴨平養(yǎng)需配套運動場與水塘,占地廣、易造成水污染,鴨蛋還易受污染,難以滿足高品質(zhì)需求。為此,聯(lián)合設(shè)備廠家研發(fā)自動化系統(tǒng),構(gòu)建飼喂、飲水、集蛋、清糞、環(huán)境調(diào)控全流程智能管理體系。
數(shù)字化管理中心的屏幕上,鴨舍溫濕度、通風(fēng)量、二氧化碳與氨氣濃度等數(shù)據(jù)實時跳動?!巴ㄟ^手機、電腦就能遠程監(jiān)控、遠程調(diào)參,確保鴨群始終處于20℃、濕度60%的最佳生長環(huán)境?!眻鲩L金朋介紹,傳統(tǒng)養(yǎng)殖人均最多管3000羽蛋鴨,智能化改造后,單人可高效管理2.5萬羽,蛋鴨產(chǎn)蛋高峰期也從傳統(tǒng)散養(yǎng)的4—5個月,延長至8個月,養(yǎng)殖效益大幅提升。
工場種菜:垂直農(nóng)業(yè)打破時空界限
從露天大田到規(guī)模養(yǎng)殖,AI技術(shù)已然游刃有余。而在設(shè)施農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,不僅突破了土地與季節(jié)的限制,還生長出全新的生產(chǎn)模式:垂直農(nóng)業(yè)、工場化種菜讓農(nóng)業(yè)生產(chǎn)打破時空界限,催生出農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力的全新形態(tài),成為南通現(xiàn)代農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力的生動縮影。
機械抓手精準有序地完成幼苗抓取、移栽、擺放,一棵棵生菜幼苗被平穩(wěn)放入培養(yǎng)容器……當(dāng)前正值育苗與移栽高峰期,在海門區(qū)正余鎮(zhèn)智慧設(shè)施農(nóng)業(yè)示范園的葉菜工廠內(nèi),智能化潮汐苗床、全自動水培系統(tǒng)高速運轉(zhuǎn),現(xiàn)代化的流水線作業(yè)顛覆了傳統(tǒng)種菜的刻板印象。
作為國家農(nóng)村改革試點項目,葉菜工廠依托物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、精準水肥管控技術(shù),以潮汐苗床、智能環(huán)控、自動化移栽為核心,搭建起了“育苗—移栽—采收”全鏈條閉環(huán)生產(chǎn)體系,無需農(nóng)藥、節(jié)水節(jié)肥,產(chǎn)出的蔬菜綠色優(yōu)質(zhì),真正實現(xiàn)了高效、生態(tài)、高產(chǎn)的有機統(tǒng)一。
葉菜工廠負責(zé)人介紹,本次2.4萬株生菜的移栽任務(wù),僅需4名工人配合智能化設(shè)備,一上午就能全部完成,種植效率較傳統(tǒng)人工定植提升一倍,大大壓縮了人力與時間成本,讓后續(xù)的葉菜生產(chǎn)駛?cè)搿翱燔嚨馈?。自去?月至今,水培區(qū)畝產(chǎn)量突破6噸,整體產(chǎn)量較傳統(tǒng)種植提升40%,土地利用率與產(chǎn)出效益實現(xiàn)雙提升。
而在海門愛培生物的研發(fā)基地,垂直農(nóng)業(yè)的探索更進一步。團隊耗時三年打造的室內(nèi)垂直農(nóng)場系統(tǒng),讓“足不出戶種蔬菜、365天嘗鮮果”成了現(xiàn)實。
走進基地,一個個模塊化培管柜整齊排列,外形如同可自由組合的積木,小到床頭柜規(guī)格、大到立式衣柜大小,可靈活適配家庭、商超、企業(yè)、社區(qū)等不同場景,無論是居家小眾種植,還是規(guī)?;錾a(chǎn),都能輕松適配?!熬退闶遣欢r(nóng)業(yè)的新手,也能一鍵播種培管,60多種蔬菜瓜果種一次就能永續(xù)采收,類似于蔬菜瓜果‘永動機’?!眲?chuàng)始人梁曉凱說。
只見柜體底部配備專屬營養(yǎng)液,頂部設(shè)有全光譜植物生長燈,配合可調(diào)控的溫濕度、二氧化碳濃度,為作物營造出恒定適宜的生長微氣候,徹底擺脫四季更替、地域環(huán)境的限制,再搭配室內(nèi)垂直農(nóng)場系統(tǒng)搭配手機App“傻瓜式”操作,讓智慧種植走向普惠。
種植過程更是簡單便捷,將種子放入海綿種植杯,浸入營養(yǎng)液后關(guān)閉柜門,在手機App上選擇作物品種與生長期,系統(tǒng)自動從云端數(shù)據(jù)庫調(diào)取專屬營養(yǎng)液配方、光照時長、溫濕度參數(shù),全程僅需十幾秒。
“在農(nóng)場頂部加裝拍攝裝備,采集作物照片并與云端數(shù)據(jù)庫的照片比對,系統(tǒng)自動判斷作物狀態(tài),隨即給出適宜的配方數(shù)據(jù)?!绷簳詣P說,目前,團隊正研發(fā)AI自主種植技術(shù),屆時只需在App上選定種植品種,無需人工干預(yù)就能坐等采收。“未來無論身處何地,只要有電、有網(wǎng)、有垂直農(nóng)場,就能實現(xiàn)全球標準化種植,讓智慧農(nóng)業(yè)走進千家萬戶?!?/p>
文圖 | 記者王穎 盧兆欣 部分由受訪者提供