什么是智慧農(nóng)業(yè)
智慧農(nóng)業(yè)是農(nóng)業(yè)中的智慧經(jīng)濟(jì),或智慧經(jīng)濟(jì)形態(tài)在農(nóng)業(yè)中的具體表現(xiàn)。智慧農(nóng)業(yè)是智慧經(jīng)濟(jì)重要的組成部分;對(duì)于發(fā)展中國(guó)家而言,智慧農(nóng)業(yè)是智慧經(jīng)濟(jì)主要的組成部分,是發(fā)展中國(guó)家消除貧困、實(shí)現(xiàn)后發(fā)優(yōu)勢(shì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展后來居上、實(shí)現(xiàn)趕超戰(zhàn)略的主要途徑。
智慧農(nóng)業(yè)是將現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)與農(nóng)業(yè)種植相結(jié)合,從而實(shí)現(xiàn)無人化、自動(dòng)化、智能化管理。智慧農(nóng)業(yè)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用,主要有監(jiān)控功能系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)功能系統(tǒng)、實(shí)時(shí)圖像與視頻監(jiān)控功能。
智慧農(nóng)業(yè)的五大技術(shù)趨勢(shì)
無線傳感技術(shù)
對(duì)于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)而言,如何實(shí)現(xiàn)環(huán)境的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè),并將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)较到y(tǒng)中心,其秘密就在于它所使用的各種傳感器。
傳感器是將溫室環(huán)境因子等非電物理量轉(zhuǎn)化為控制系統(tǒng)能夠識(shí)別的電信號(hào)的基礎(chǔ)元件,根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的不同需求,溫室配備的傳感器數(shù)量和種類也大不相同。從與作物生長(zhǎng)息息相關(guān)的環(huán)境因素來看,科技農(nóng)業(yè)中應(yīng)用到的傳感器主要有溫濕度傳感器、水分傳感器、營(yíng)養(yǎng)元素傳感器、二氧化碳傳感器、光照傳感器等。鑒于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)高溫、高濕的極端惡劣環(huán)境,傳感器對(duì)于穩(wěn)定性、靈敏度的要求高,以致價(jià)格相對(duì)來說比較貴。但是,在無線傳感技術(shù)的輔助下,種植者能夠使作物得到適宜的溫度、光照以及精確控制的水肥,為作物創(chuàng)造符合其生長(zhǎng)的最適宜的外部環(huán)境,從而達(dá)到提高品質(zhì)、增加產(chǎn)量、節(jié)約能源的目的,并為作物大數(shù)據(jù)平臺(tái)的建立和農(nóng)產(chǎn)品溯源提供數(shù)據(jù)支撐。由此可見,在智慧農(nóng)業(yè)中,無線傳感器的應(yīng)用前景非常廣泛。
機(jī)械全自動(dòng)化
農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要內(nèi)容之一。它可以節(jié)省勞動(dòng)力、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn),并提高作業(yè)質(zhì)量、改善生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)條件,提高農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益。
近年來,農(nóng)業(yè)機(jī)械全自動(dòng)化技術(shù)取得了長(zhǎng)足進(jìn)步,“機(jī)器人”們?cè)谔峁┓N植照料和監(jiān)測(cè)方面更加靈敏和便捷,自動(dòng)種植和自動(dòng)采摘是農(nóng)業(yè)機(jī)器人發(fā)展最快的兩個(gè)領(lǐng)域。
3D打印
沒有什么新技術(shù)能比“打印”新產(chǎn)品更能提高全球制造業(yè)的發(fā)展。如今,人類肝臟和腎臟的生物打印已經(jīng)成為可能,更重要的是,新的疫苗和藥物已經(jīng)能夠在“生物學(xué)的模塊構(gòu)建”下被部分打印出來,種種創(chuàng)舉讓人不免遐想:當(dāng)主要應(yīng)用于工業(yè)和制造業(yè)領(lǐng)域的3D打印技術(shù)遇上傳統(tǒng)農(nóng)業(yè),又會(huì)碰撞出怎樣的火花?
3D打印是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ),通過粉末狀金屬或塑料等可黏合材料,以逐層堆疊累積的方式構(gòu)造物體的快速成形技術(shù)。目前,我國(guó)農(nóng)業(yè)界對(duì)于3D打印技術(shù)的應(yīng)用,主要集中于農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備的研發(fā)和復(fù)雜部件制造。傳統(tǒng)農(nóng)機(jī)研發(fā)的流程一般是:設(shè)計(jì)目標(biāo)—設(shè)計(jì)方案—綜合比較—方案確定—技術(shù)分析—樣機(jī)設(shè)計(jì)—復(fù)雜件制作—整機(jī)試制—田間試驗(yàn)—改進(jìn)設(shè)計(jì)—產(chǎn)品開發(fā)。
3D打印可以改變傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程和制作工序,在設(shè)計(jì)方案綜合比較時(shí)即可打印出模型,不僅可以直觀地進(jìn)行結(jié)構(gòu)方案比較,而且還可以多角度進(jìn)行技術(shù)分析,在制作環(huán)節(jié)中也無需考慮對(duì)于生產(chǎn)工藝的依賴,在無需模具的情況下就可以短時(shí)間制造出來。將3D打印技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械研發(fā)和生產(chǎn)后,可以突破局限,開辟出巨大的設(shè)計(jì)研發(fā)空間,為農(nóng)機(jī)設(shè)備的發(fā)展帶來無限可能。
植物心理學(xué)
1966年,有個(gè)名叫巴克斯特的情報(bào)專家在給庭院花草澆水時(shí),異想天開地把測(cè)謊儀綁到了一株天南星葉片上,想測(cè)試一下水從根部到葉子的上升速度究竟有多快。隨后,他驚奇地發(fā)現(xiàn),測(cè)謊儀顯示水從根部上升時(shí)的曲線圖形,居然與人在激動(dòng)時(shí)測(cè)得的曲線圖形十分相似!當(dāng)他嘗試用點(diǎn)著的火柴接近葉子時(shí),指針的劇烈擺動(dòng)甚至超出了記錄紙的邊緣,說明植物已產(chǎn)生了強(qiáng)烈的恐懼心理。
前蘇聯(lián)科學(xué)家維克多也做過一個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn)。他先用催眠術(shù)控制一個(gè)人的感情,并在附近放上一盆植物,然后用儀器把人的手和植物的葉子連接起來。維克多讓實(shí)驗(yàn)者感到高興時(shí),植物便豎起葉子,舞動(dòng)花瓣;當(dāng)維克多描述冬天的寒冷使實(shí)驗(yàn)者渾身發(fā)抖時(shí),植物的葉子也會(huì)瑟瑟發(fā)抖。也就是說,植物會(huì)思考,也會(huì)體察人的各種感情。這項(xiàng)研究已發(fā)展成為一門新興的學(xué)科——植物心理學(xué)。
一位科學(xué)家每天早晨給含羞草演奏25分鐘音樂,聽音樂的含羞草比沒聽音樂的含羞草高1.5倍,而且葉子和刺長(zhǎng)得更為密集??茖W(xué)家在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),植物喜歡聽古典音樂,對(duì)爵士樂不喜歡,喧鬧的噪音會(huì)引起植物的煩惱,生長(zhǎng)速度減慢甚至枯萎死去。
2002年,英國(guó)科學(xué)家羅德和日本巖尾憲三特意制造出了植物活性翻譯機(jī),只要連接上放大器和合成器,就能聽到植物的聲音。
植物和人一樣,有完整的神經(jīng)系統(tǒng),有思維活動(dòng)規(guī)律,有心理活動(dòng),掌握了解植物的心理活動(dòng)及其規(guī)律,對(duì)于揭秘大自然、服務(wù)大自然、服務(wù)人類、服務(wù)生產(chǎn)都具有重要而深刻的意義,也是對(duì)集約化作物生產(chǎn)設(shè)施新設(shè)計(jì)的又一重大貢獻(xiàn)。
農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)
目前,農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)正處在從小農(nóng)經(jīng)營(yíng)為主向規(guī)模化、機(jī)械化、集約化過渡的階段,這為農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)的應(yīng)用提供了巨大空間。
農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)以涵蓋種植業(yè)、林業(yè)、畜牧業(yè)等子行業(yè)的農(nóng)業(yè)領(lǐng)域?yàn)楹诵?,涉及飼料生產(chǎn)、化肥生產(chǎn)、農(nóng)機(jī)生產(chǎn)、農(nóng)產(chǎn)品加工等相關(guān)上下游產(chǎn)業(yè),并整合包括統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、進(jìn)出口數(shù)據(jù)、價(jià)格數(shù)據(jù),乃至氣象數(shù)據(jù)的宏觀經(jīng)濟(jì)背景數(shù)據(jù)等環(huán)節(jié),是跨行業(yè)、跨專業(yè)、跨業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)分析、挖掘與可視化。
這些數(shù)據(jù)將成為農(nóng)業(yè)決策的大腦,在未來,農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)除了對(duì)種植提出建議外,還將為種植者提供種什么、怎么種才能達(dá)到收益最大化的系統(tǒng)解決方案,規(guī)避同類產(chǎn)品扎堆上市的同質(zhì)化風(fēng)險(xiǎn),包括市場(chǎng)預(yù)測(cè)、農(nóng)民征信、農(nóng)業(yè)金融等,都需要建立在數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上。
農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)是融合了農(nóng)業(yè)地域性、季節(jié)性、多樣性、周期性等自身特征后產(chǎn)生的來源廣泛、類型多樣、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、具有潛在價(jià)值,并難以應(yīng)用通常方法處理和分析的數(shù)據(jù)集合,使農(nóng)業(yè)內(nèi)部的信息流得到了延展和深化。隨著計(jì)算機(jī)的速度和容量不斷增加,收集和使用有關(guān)生產(chǎn)農(nóng)業(yè)各個(gè)方面的信息的能力將會(huì)爆發(fā),將永遠(yuǎn)改變?nèi)祟惡妥魑锏慕】禒顩r。
智慧農(nóng)業(yè)主要解決三大問題
早在2015年,國(guó)家推出“互聯(lián)網(wǎng)+”戰(zhàn)略之后,互聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)逐漸裂變出多個(gè)模式。比如,物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)、農(nóng)產(chǎn)品電商、大數(shù)據(jù)應(yīng)用、氣象監(jiān)測(cè)等新應(yīng)用。那么,智慧農(nóng)業(yè)到底能解決什么問題呢?有關(guān)專家指出,主要能解決生產(chǎn)效率、農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)、投入問題,而這三大問題恰恰是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與管理最為艱難的問題。
解決生產(chǎn)效率問題
清華大學(xué)中國(guó)農(nóng)村研究院副院長(zhǎng)張紅宇認(rèn)為,我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率低,為發(fā)達(dá)國(guó)平均水平的2%。我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率低下導(dǎo)致農(nóng)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng),農(nóng)民收入低,以及農(nóng)民積極性不高。因此,提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率是農(nóng)業(yè)根本之根本。智慧農(nóng)業(yè)為何能提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率呢?首先,智慧農(nóng)業(yè)解放了農(nóng)民,讓農(nóng)民成為農(nóng)業(yè)主導(dǎo)者;其次,智慧農(nóng)業(yè)借助先進(jìn)技術(shù)替代了刀耕火種、提高了農(nóng)業(yè)產(chǎn)出比。總體來看,智慧農(nóng)業(yè)解放了勞動(dòng)力、把技術(shù)變成生產(chǎn)工具,替代了傳統(tǒng)的人工,從而實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)穩(wěn)定產(chǎn)出能力。
提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)
由于采用傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式,導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品無標(biāo)準(zhǔn)、口感與外形不統(tǒng)一,從而影響用戶體驗(yàn)。從結(jié)果來看,農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)的高低直接決定農(nóng)產(chǎn)品銷售和價(jià)格問題。調(diào)研發(fā)現(xiàn),智慧農(nóng)業(yè)借助技術(shù)優(yōu)勢(shì)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、施肥、灌溉、日照、采摘時(shí)間等方面有詳細(xì)、標(biāo)準(zhǔn)的操作方法,從而確保了農(nóng)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化,提高了農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì),實(shí)現(xiàn)了品效合一。
減少投入
中國(guó)農(nóng)業(yè)已經(jīng)邁入高成本時(shí)代。從目前來看,我國(guó)農(nóng)業(yè)投入成本高于日本、美國(guó),從而導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格高、競(jìng)爭(zhēng)力弱。以小麥為例,國(guó)產(chǎn)小麥?zhǔn)袌?chǎng)價(jià)格多在每噸2450元左右,而國(guó)際小麥平均價(jià)格大多數(shù)情況則在每噸1800元以下。不僅如此,稻谷、大豆和玉米這些主要糧食作物,都是國(guó)內(nèi)價(jià)格高于國(guó)際價(jià)格。為何中國(guó)農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格高于國(guó)外呢?原因是中國(guó)農(nóng)民的土地租金、農(nóng)資產(chǎn)品價(jià)格、人工成本等都在逐年上漲。借助智慧農(nóng)業(yè),可以提升土地空間的利用、減少農(nóng)資產(chǎn)品使用、采用智能化減少人力成本等整體成本投入,從而提高農(nóng)產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。
智慧農(nóng)業(yè)的落地之戰(zhàn)
很多人認(rèn)為,智慧農(nóng)業(yè)主要由互聯(lián)網(wǎng)公司主導(dǎo),比如阿里、京東等,因?yàn)樗麄兙哂幸涣鞯幕ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)。其實(shí),智慧農(nóng)業(yè)真正的實(shí)踐者是一線農(nóng)業(yè)企業(yè)、家庭農(nóng)場(chǎng)、農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)區(qū),他們借助智慧農(nóng)業(yè)的應(yīng)用積極嫁接到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與管理中,從而幫助自身提高競(jìng)爭(zhēng)力。
智慧農(nóng)業(yè)更多的是產(chǎn)業(yè)落地,甚至包括農(nóng)民自發(fā)地借助智慧農(nóng)業(yè)應(yīng)用來實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的提質(zhì)增效。相比于一個(gè)花費(fèi)百萬級(jí)的智慧農(nóng)業(yè)解決方案,農(nóng)民更需要切實(shí)解決生產(chǎn)、銷售、產(chǎn)業(yè)等某一個(gè)環(huán)節(jié)的落地方案。
種菜用上軌道交通 智慧農(nóng)業(yè)跑出加速度
智能溫室大棚、全套滴灌技術(shù)、創(chuàng)新授粉方式……在江蘇省宿遷市宿城區(qū)蔡集鎮(zhèn)田洼智慧農(nóng)業(yè)園,先進(jìn)的農(nóng)業(yè)設(shè)備和創(chuàng)新的經(jīng)營(yíng)模式,正在為周邊的村鎮(zhèn)提供農(nóng)業(yè)發(fā)展的新思路。
走進(jìn)田洼智慧農(nóng)業(yè)園的智能玻璃溫室,仿佛走進(jìn)了一個(gè)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技的試驗(yàn)場(chǎng)與展覽館。無土栽培、立體栽培、多層葉菜漂浮培等新型栽種模式近在眼前,將高效農(nóng)業(yè)由“圖景”變成現(xiàn)實(shí);電子監(jiān)測(cè)屏中溫度、濕度、光照等各項(xiàng)數(shù)據(jù)不斷切換,如同農(nóng)業(yè)科技脈搏躍動(dòng)不息;巧克力色的小番茄、通體亮黃的長(zhǎng)茄、稠密垂掛的長(zhǎng)辣椒依次映入眼簾,讓人體驗(yàn)了一把蔬菜的“亂花漸欲迷人眼”……
據(jù)了解,該產(chǎn)業(yè)園與傳統(tǒng)模式不同,產(chǎn)業(yè)園采用“5G+農(nóng)業(yè)”新技術(shù)種植蔬果“鎮(zhèn)企共建、企業(yè)管理、共同受益”模式運(yùn)營(yíng),項(xiàng)目建成后,畝產(chǎn)收益與投入成正比,預(yù)計(jì)年分紅收益可達(dá)200萬元。
同時(shí),將帶動(dòng)周邊農(nóng)戶240余戶就地就業(yè),為村居集體年增收25萬元,充分發(fā)揮“農(nóng)業(yè)+旅游”村企共建發(fā)展模式的示范帶動(dòng)作用,實(shí)現(xiàn)村企共建新典范。
在智能玻璃溫室中,番茄種植設(shè)備一字排開,番茄秧足有3米多長(zhǎng),直達(dá)溫室橫梁。每個(gè)栽培架之間都有兩根圓形的軌道,上面停放著一輛升降式采摘車,在操作臺(tái)輕輕一按,智能化溫室大棚里的升降機(jī)自動(dòng)升高,新型職業(yè)農(nóng)民站在平臺(tái)上沿著軌道輕松前行,仔細(xì)修剪蔬果芽葉。
采摘車來回忙碌著,該車的行駛軌道還是一個(gè)加溫系統(tǒng),通過燃?xì)廨斔蜔崴?,可以給溫室加溫。
據(jù)了解,這里運(yùn)用“5G+農(nóng)業(yè)”新技術(shù),采取“鎮(zhèn)企共建、企業(yè)管理、共同受益”的運(yùn)作模式,帶動(dòng)周邊農(nóng)戶就地就業(yè)。
智慧農(nóng)業(yè)進(jìn)大棚 一串葡萄賣200元
陽光透過拱棚照射到嫩綠、紫紅的葡萄上,葡萄粒一下子變得半透明,像極了紅色綠色的寶石。日前,在山東省威海市南海新區(qū)濱海街道西里島村的萬和七彩農(nóng)業(yè)科技有限公司(以下簡(jiǎn)稱“萬和七彩公司”),公司總經(jīng)理王衛(wèi)正拿著剪刀采收葡萄。
“這紅色的葡萄是我們的‘妮娜女王’,一畝地只定植六七棵,每平方米留4串葡萄,每串葡萄我們都控制到35粒上下,成熟后按串賣,一串批發(fā)價(jià)是200元左右。”王衛(wèi)說。萬和七彩公司的葡萄大棚全部配套了遠(yuǎn)程控制的水肥一體化設(shè)備。大棚頂上是薄膜,四周是篩網(wǎng),防鳥防蟲透風(fēng),大棚的地面上還長(zhǎng)著繁茂的草皮。
“我們的大棚是根據(jù)高檔葡萄的生長(zhǎng)要求設(shè)計(jì)的,地上的草皮也都定期打碎到地面,增加土壤有機(jī)質(zhì)。眼下共種植了40多個(gè)品種的葡萄,都是從國(guó)外引進(jìn)的優(yōu)質(zhì)品種。”萬和七彩公司副總經(jīng)理、技術(shù)負(fù)責(zé)人初靖程介紹。
萬和七彩公司目前占地3000畝,其中有高標(biāo)準(zhǔn)智能育苗溫室15萬平方米。2000平方米的智能玻璃溫室里,20多個(gè)高檔草莓品種正在旺盛生長(zhǎng)。玻璃溫室的北側(cè),就是占地1000多平方米的集超凈實(shí)驗(yàn)室、植物細(xì)胞工程中心、組培實(shí)驗(yàn)室、基因測(cè)序等為一體的科研中心。
“5G+”智慧農(nóng)業(yè) 每天節(jié)約5000元
“一鍵觸碰就能根據(jù)土壤的溫度、濕度進(jìn)行灌溉、施肥,智能化操作不僅提高了管理效率,還節(jié)約了生產(chǎn)成本?!比涨埃谖挥谥貞c昌州街道八角井村的秦橙智能綜合產(chǎn)業(yè)園內(nèi),工作人員正在操作間里感受“5G+”帶來的好處。
“秦橙智能綜合產(chǎn)業(yè)園是由重慶新秦橙現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司攜手重慶移動(dòng)榮昌分公司共同打造的,占地300畝的宜機(jī)化智慧果園,為榮昌首個(gè)投用的‘5G+’智慧農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園。”該園負(fù)責(zé)人介紹。
該果園依托5G技術(shù)、結(jié)合先進(jìn)傳感設(shè)備,實(shí)現(xiàn)了對(duì)果園氣候、土壤、病蟲害、作物長(zhǎng)勢(shì)等重要數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集。同時(shí),通過大數(shù)據(jù)分析,自動(dòng)生成農(nóng)業(yè)有害生物預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)趨勢(shì)圖,輔助決策系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)調(diào)控,自動(dòng)開啟智能環(huán)境調(diào)節(jié)、水肥灌溉控制、安全生產(chǎn)監(jiān)控、病蟲綠色防控等功能。從而實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)園區(qū)集約化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化管理,有效降低勞動(dòng)強(qiáng)度,減少病害發(fā)生,提升農(nóng)業(yè)管理效率。
“以前需要50個(gè)人開展的抗旱工作,現(xiàn)在一鍵在手,只需要1人遠(yuǎn)程負(fù)責(zé)對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行周期性維護(hù)、管理即可,每天至少節(jié)約5000元?jiǎng)诹Τ杀?。”該?fù)責(zé)人介紹,“總的來說,智慧果園在傳統(tǒng)種植基礎(chǔ)上,能節(jié)約60%的生產(chǎn)成本,提高20%的產(chǎn)量?!?/p>
無人機(jī)讓農(nóng)業(yè)更綠色更智慧
“鋤禾日當(dāng)午,汗滴禾下土?!鼻О倌陙淼膫鹘y(tǒng)農(nóng)耕場(chǎng)景,如今更換成指尖輕輕一動(dòng),無人機(jī)就騰空而起,按照規(guī)劃路徑往麥田、菜地噴灑農(nóng)藥。
在小麥生長(zhǎng)重要時(shí)期,山東省即墨市華山區(qū)小麥田里,一位植保無人機(jī)飛手手指輕輕一按, 10分鐘工夫,十幾畝的小麥輕輕松松就打藥完畢。一架無人機(jī)一小時(shí)可以完成60-90畝,效率是人工的40倍。除了省時(shí)省力,無人機(jī)噴灑農(nóng)藥還能減少人工打藥的漏噴、重噴現(xiàn)象,減少近一半的農(nóng)藥用量,讓農(nóng)業(yè)生產(chǎn)更綠色。
植保無人機(jī)具有節(jié)本增效、減少污染等特點(diǎn),減輕了農(nóng)藥對(duì)噴灑者的身體危害,緩解了農(nóng)村勞動(dòng)力不足的問題,順應(yīng)了農(nóng)業(yè)全程機(jī)械化的要求。
植保無人機(jī)替代人工作業(yè)帶來的第一個(gè)改變,就是可以實(shí)現(xiàn)“人藥分離”,保障農(nóng)民的生命安全和健康。由于采用超低空作業(yè),在作業(yè)時(shí)旋翼向下的下沉氣流可使噴灑漂移減少、農(nóng)藥沉積率增加,從而極大降低作業(yè)環(huán)境空氣中的農(nóng)藥含量,減少污染。此外,無人飛機(jī)旋翼產(chǎn)生向下的巨大旋力,推動(dòng)農(nóng)藥?kù)F滴對(duì)作物從上到下進(jìn)行穿透,均勻散落于植株各個(gè)部位,在大幅減少農(nóng)藥用量的情況下還提高了防治效果。
一片600畝的麥田,人工打藥需要2個(gè)月,使用無人機(jī)則只需1天。相對(duì)于人工背負(fù)式藥箱噴灑,植保無人機(jī)作業(yè)節(jié)水80%、節(jié)藥30%-50%、節(jié)肥約20%。也就是說過去人工打藥,一畝地需要半小時(shí)、15公斤藥水,現(xiàn)在只需1分鐘和半公斤藥水,作業(yè)效率是人工的40倍以上。
四川邛崍的一位農(nóng)場(chǎng)主,自營(yíng)農(nóng)場(chǎng)面積近4000畝,往常植保人工服務(wù)開銷約16萬元,農(nóng)藥費(fèi)用約32萬元。2017年自購(gòu)2臺(tái)無人機(jī)及配套設(shè)備,采用無人機(jī)作業(yè),節(jié)約農(nóng)藥費(fèi)用6萬元/年,植??偝杀竟?jié)省近20萬元,1年就收回?zé)o人機(jī)采購(gòu)成本?!卑不諒]江的一個(gè)飛防作業(yè)隊(duì),2017年購(gòu)置5臺(tái)植保無人機(jī),全年開展植保服務(wù)87天。共計(jì)完成大田植保作業(yè)7.3萬余畝,收入約70萬元;完成經(jīng)濟(jì)作物作業(yè)5000余畝,收入約13萬元。部分作業(yè)攜帶藥劑,可收取藥劑費(fèi)用,除去飛手支出等,凈利潤(rùn)接近30萬元。
養(yǎng)豬智能化:機(jī)器人巡檢 1人養(yǎng)2000頭
牧原公司在老河口市賀灣村的牧原第五養(yǎng)豬分場(chǎng)年出欄生豬20萬頭。地面干凈,辦公樓屋頂鋪滿深灰色的太陽能發(fā)電板,一座座白色方形建筑整齊排布,綠植、花園、試驗(yàn)田分布園區(qū)各處。
豬舍全封閉,底部有三層防滲處理,糞便處置也是全封閉。豬尿和豬糞,通過專用管道收集后,分離制作沼氣、沼液和有機(jī)肥,施肥還田或銷往外地。在封閉豬舍內(nèi),還裝有負(fù)壓異味收集設(shè)備,對(duì)生豬氣味進(jìn)行工業(yè)化除臭,有效過濾和殺滅93%的空氣游菌,還能實(shí)現(xiàn)出風(fēng)端1米以外無臭味的效果。
為了保障豬群健康,豬場(chǎng)防疫實(shí)施極致管理。為抵御豬瘟風(fēng)險(xiǎn),豬舍不會(huì)讓外人進(jìn)入,并進(jìn)行嚴(yán)格消毒。
通過企業(yè)的遠(yuǎn)程監(jiān)控,可以清晰看到各個(gè)豬圈里的情況,豬定時(shí)進(jìn)食、悠閑休息。巡檢機(jī)器人在豬舍頂部的軌道上,來回監(jiān)控著豬群的實(shí)時(shí)情況。
巡檢機(jī)器人集成可見光攝像頭、3D攝像頭、紅外熱像儀、拾音器、氣體檢測(cè)儀等各類傳感器,實(shí)時(shí)傳送著溫度、濕度、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速、異常聲音等指標(biāo),后方平臺(tái)通過云監(jiān)控、大數(shù)據(jù)分析和自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)生豬養(yǎng)殖的智慧管理。育肥階段,2000多頭生豬只需要一名養(yǎng)殖技工照料。
豬要是萬一病了,一般不吃藥不打針。主要通過調(diào)節(jié)豬舍的環(huán)境氣候,提升抵抗力來治病,如改變溫度、濕度、通風(fēng)量、含氧量等。
在牧原飼料廠,車間生產(chǎn)非常安靜。生豬從出生到銷售,飼喂的飼料配方有15種以上。牧原公司的專業(yè)營(yíng)養(yǎng)研發(fā)團(tuán)隊(duì),根據(jù)生豬生長(zhǎng)階段所需的營(yíng)養(yǎng),分階段研發(fā)精細(xì)化配方,以促進(jìn)生豬健康成長(zhǎng)。
據(jù)了解,飼料生產(chǎn)從原料采購(gòu)、倉(cāng)儲(chǔ)物流、加工制作、成品運(yùn)輸?shù)热鞒?,采用多次消毒檢測(cè)、密閉輸送及高溫滅殺等技術(shù),全方位抵御病毒侵襲。
牧原的屠宰項(xiàng)目自動(dòng)化程度很高。屠宰車間采用自動(dòng)開膛機(jī)器人,結(jié)合3D成像識(shí)別技術(shù)降低對(duì)內(nèi)臟的破壞;分割車間采用X光穿透技術(shù),自動(dòng)識(shí)別異物并報(bào)警;全自動(dòng)冷藏庫(kù),可進(jìn)行食品安全全程追溯。
告別粗放,告別污染,走向智能科技和精細(xì)管理。老河口牧原公司快速崛起,闡釋了現(xiàn)代化養(yǎng)殖的原理。
無人農(nóng)場(chǎng)是未來趨勢(shì)
無人農(nóng)場(chǎng)是人工不進(jìn)入農(nóng)場(chǎng)的情況下,采用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、5G、機(jī)器人等新一代信息技術(shù),通過對(duì)設(shè)施、裝備、機(jī)械等遠(yuǎn)程控制、全程自動(dòng)控制或機(jī)器人自主控制,完成所有農(nóng)場(chǎng)生產(chǎn)作業(yè)的一種全天候、全過程、全空間的無人化的生產(chǎn)作業(yè)模式。
隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息技術(shù)的發(fā)展,英國(guó)、美國(guó)、以色列、荷蘭、德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家陸續(xù)開始構(gòu)建無人大田農(nóng)場(chǎng)、無人豬場(chǎng)、無人漁場(chǎng)。2019年,我國(guó)山東、福建、北京等地也開始了無人大田農(nóng)場(chǎng)、無人豬場(chǎng)的探索,無人農(nóng)場(chǎng)作為未來農(nóng)業(yè)的一種新模式,已經(jīng)開啟。
在當(dāng)前疫情的情況下,無人農(nóng)場(chǎng)更能發(fā)揮其絕對(duì)的優(yōu)勢(shì),確保在重大災(zāi)情疫情下,不影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和產(chǎn)品供應(yīng)。從現(xiàn)在開始布局無人農(nóng)場(chǎng)技術(shù)研發(fā)、模式集成、商業(yè)機(jī)制、支撐政策,對(duì)加速推進(jìn)我國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展意義重大。
無人農(nóng)場(chǎng)是對(duì)農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力的徹底解放,代表著最先進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力,必將大幅度提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率、資源利用率、土地產(chǎn)出率,確保農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)以及農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展,是未來農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向,必將引領(lǐng)我國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向。
參謀觀察
“智慧農(nóng)業(yè)”助力鄉(xiāng)村振興
民族要復(fù)興,鄉(xiāng)村必振興。2021年的中央一號(hào)文件提出,要發(fā)展智慧農(nóng)業(yè),建立農(nóng)業(yè)農(nóng)村大數(shù)據(jù)體系,推動(dòng)新一代信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)深度融合。為接下來一個(gè)時(shí)期中國(guó)的鄉(xiāng)村振興描繪了新藍(lán)圖,對(duì)于我國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)具有重要意義。
當(dāng)前,伴隨著新技術(shù)的加速涌現(xiàn),互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)運(yùn)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)各環(huán)節(jié),數(shù)字農(nóng)業(yè)、智慧農(nóng)業(yè)應(yīng)運(yùn)而生,提高了土地、勞動(dòng)、資本等各項(xiàng)生產(chǎn)要素資源的配置與利用效率,為我國(guó)推動(dòng)鄉(xiāng)村振興,邁入農(nóng)業(yè)強(qiáng)國(guó)提供了發(fā)展機(jī)遇。
發(fā)展智慧農(nóng)業(yè),是中央有關(guān)政策的要求,更是轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)發(fā)展方式的現(xiàn)實(shí)需要,要加大財(cái)政扶持力度,加強(qiáng)農(nóng)村數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),提升農(nóng)村網(wǎng)絡(luò)設(shè)施水平和服務(wù)供給。同時(shí)實(shí)施新型職業(yè)農(nóng)民培育工程,創(chuàng)新形式發(fā)展信息化培訓(xùn)體系,全面提升農(nóng)民信息供給、傳輸和獲取能力,促使傳統(tǒng)農(nóng)民向“新農(nóng)人”轉(zhuǎn)變,為發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)、推動(dòng)鄉(xiāng)村振興提供必要的智力支持。
(來源:人民論壇漫評(píng))