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数字技术让农业告别“土壤”,还有这些你想不到的农业高科技

2023-01-20 11:22 · 世界互联网大会 · 397人阅读

  卡塔尔世界杯期间,为保障参赛球队队员的蔬菜供给,“植物工厂”技术得到广泛应用,生产了“上海青”、“莴苣”叶菜、芽苗菜等10多个符合欧盟标准的产品。

  植物工厂技术以智能LED植物工厂和垒土基质栽培技术为基础,利用远洋货轮废弃集装箱为植物工厂外围结构,运用了植物LED光源、营养液栽培、控温调湿以及富锶、富硒等关键技术,将水培与垒土基质培技术相结合,保障高品质蔬菜在卡塔尔沙漠环境下的高效周年生产。

  图源:百度

  随着大数据、人工智能等数字技术在农业领域的广泛应用,智慧农业在许多国家方兴未艾。世界多国实践已初步向我们展示出,引进数字服务、推广精准农业、加强极端天气应对等方式,有助于建设可持续、有韧性的粮农系统。

  荷兰:无土自动化

  “种”番茄

  荷兰是现代农业强国,也是农产品出口大国。近年来,荷兰大力发展智慧农业,推动数字技术在种植、储存等环节实现广泛应用,显著提升了该国农业生产效率和竞争力。

  荷兰韦斯特兰市拥有超4000公顷的“番茄大世界”温室大棚,不同种类的番茄挂满枝头,技术专家开着升降运输车查看作物生长情况。大棚棚顶、培育番茄的无土基质等位置安装了许多摄像头和传感器,乍看上去,农场像一个生产车间。

  图源:Bilibili

  “番茄大世界”是当地探索和实践温室智慧农业技术的示范基地。种植的番茄品种超过80个,其中当季种植的品种达35个,全部使用无土基质栽培和全链条数字技术。

  这些温室大棚可以通过数字技术对温度、湿度、水分进行全方位监测,整个过程高度智能化,每天只需按照电子终端提示做少量人工干预。在终端上可以看到各类参数,系统能够根据农作物需要自行操作,如开启通风、加热、滴灌等。终端数据也可以同步在手机上显示,如需人工干预,手机端会发出提醒通知。

  引人关注的是,一种运用了“植物电生理学”的小仪器能够收集作物发出信号,通过感知农作物根茎发出的电信号并进行人工智能分析,可以更好了解作物状态,对“需求”作出精准回应。

  精准管理还节约了大量人力和资源。研究显示,智慧温室大棚较普通大棚可节水14%,节约化肥和营养素31%,同时作物生长周期进一步缩短,产量提高10%至20%。

  法国:“智慧大脑”

  帮土壤选出合适作物

  近年来,精准农业在法国推广开来,利用人工智能等新技术优化农民工作,提高作物产量,减少能源、水和肥料的消耗。经过多年发展,法国通过实施精准农业,高端科技得以转化为农民“触手可及”的生产方式。

  图源:Bilibili

  借助无人机搭载的传感器和人工智能算法,法国摩泽尔省合作社的专业技术人员建立了一个土壤异质性诊断网站,以此帮助农民为耕地选择合适的农作物,同时预防农作物疾病。当地的一名谷物种植者说,在该网站帮助下,自己对土壤的特点有了更多了解,据估算,他耕种的土地每公顷年收益增加了60欧元。

  作为欧洲第一大农业生产国,法国对农业科技研发尤为重视,并将数字科技作为重点发展领域,通过政策引导和资金支持等形式鼓励数字科技在农业领域的开发和使用,推动传统农业向智慧农业转型。

  目前法国农业和食品部门正研究通过信息技术实现农产品从田间到餐桌的“全程可追溯”,推动法国农业朝着与数字技术深度融合的方向发展。

  日本:支持建立

  新型农业服务公司

  在日本滋贺县的一片农田里,几架无人机正在实施农药喷洒作业。通过运用无人机,现在每公顷农田的喷洒时间只需要大约10分钟。

  图源:Bilibili

  当地农民说,这些无人机可以从一家新型农业服务公司租用。实施喷洒作业的同时,无人机上还可以安装可测量农作物颜色和高度变化的摄像头,用于收集农作物生长数据,通过数据分析准确判断何时是施肥、喷洒农药的最佳时机,在很大程度上摆脱了传统上依靠直觉和经验的耕作模式。

  此外,一家生物资源研究中心子2019年起在日本福冈县朝仓市建设“上寺草莓园”。在约6500平方米的草莓园中,物联网、人工智能技术自动控制着温度、湿度等指标,草莓始终保持在最佳生长状态。该系统还通过调整光合作用量,实现了在不同季节管理草莓产量和生长周期。

  中国:全球首次

  在轨获得水稻种子

  水稻作为人类主要粮食作物,入选了为未来载人深空探测生命支持系统的主要候选粮食作物。如何利用空间微重力进行水稻育种,是空间植物学研究的重要方向之一。

  图源:央视新闻

  2022年12月4日,中国空间站第三批空间科学实验样品随神舟十四号飞船返回舱返回地面。随之“回家”的,就包括在太空中经过120天 “历练”、国际上首次在轨获得的水稻种子。本次在轨实验,完成了水稻和拟南芥种子萌发、幼苗生长、开花结籽这一“从种子到种子”全生命周期的培养,并已取得多项初步的重要发现。

  可以想象,数字技术与农业深度融合,一定会创造美好的农业未来。

  审核:张宁策划:李政葳撰文:孔繁鑫编辑:李飞、穆子叶

  参考 |人民日报、中国新闻网、界面新闻

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