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科技赋能,让田野充满“智慧”

发布时间:2021-04-22 15:09:23点击:来源:安徽日报

从“人工估计”到“机器感知”,智能农机服务更精准

春耕时节,驱车行驶在芜湖市三山经济开发区,记者瞥见一辆水稻有序抛秧机正在作业,而驾驶室内,空无一人。

“小麦、水稻收割机、各种马力的拖拉机等,都可以进行无人驾驶。”4月12日,走进中联农业机械股份有限公司,只见十几台造型各异的农机伫立门口,公司副总裁潘振洋介绍,“这是人工智能小麦收割机,把视觉、优化推荐、机器人控制等技术综合应用于传统的农机上,实现了农机农艺的有效融合。经过近几年的试验验证,产品功能已经较为成熟,能够推动农业生产效率的提升。”

眼前的小麦收割机看起来与传统机器并无较大区别,但仔细观察便能发现,机器多了不少黑色线路。“机密”都在内部。智能收割机在传统农机的基础上融入多种人工智能软硬件设备,这些软件基于传感器获取的感知认知结果,生成最优的农机参数调整控制指令,并将其传递给整车控制系统,可以代替操作手的人工操控过程。

据了解,人工智能视觉技术可以自动识别作物的倒伏情况、生长高度密度等,这些不再需要机手仔细观察判断。诸如割台的高度调整、拨禾轮的升降操作等等都可以自动完成,这些都大大地降低了机手的劳动强度、提升了收割机的自动化程度。同时,以机器学习、深度学习为代表的人工智能优化推荐技术,可以从大量的数据分析中找出影响指标提升的关键因素,并可以持续、自动地学习已有的优秀操作经验,进而通过自我优化不断提升作业指标,让农机作业更加精细,减少作业环节的粮食损失。

而智能农机的功能还不止于此。走进中联农机的展示厅,在中联农机工业互联网平台上,记者看到每个地区都用蓝色圆圈标记出了农机数量。据悉,该平台汇集了各地农机的信息,包括拖拉机、小麦机、水稻机、甘蔗机等农机的分布、工况、作业信息,可以随时查看设备的油耗、发动机转速、收获机械滚筒转速等几十种精细参数。“若通过平台采集的数据对设备施工情况进行分析,发现异常,比如器件的异常磨损、物料的异常损耗等,系统就会通过终端提前告知客户。”潘振洋说,同时,通过人工智能农机可以采集主要小麦产区的生长数据、环境数据,建立农业数据库。

从“靠天吃饭”到“知天而作”,智慧农业产出优质品

总面积2000多亩、核心区面积288亩的稻田,是中联农机在芜湖市三山区的智慧农业示范基地。“站立”稻田中、用于监测病虫害情况的铁家伙是“虫情灯”。而在这里,与“虫情灯”类似,用于及时监测稻田情况的还有气象站、土壤墒情仪、水分仪等设备,全程信息化驱动种植水稻。

据了解,中联农机自2016年开始探索“智慧芜湖大米”数字化种植方法,全过程运用互联网、物联网、大数据、人工智能、区块链、卫星遥感等现代信息技术对传统水稻生产进行数字化改造。中联农机总监袁勇富告诉记者,围绕作物健康成长,低成本、多维度采集农业海量数据,搭建“天、地、空、人、农机”五位一体的数据采集体系,通过10大算法,23类模型对水稻全生长季进行管控,实现生产全过程的信息感知、定量决策、精准投入和智能作业。

“我们将水稻种植分成13个时期、49个关键决策环节,在每个环节有实时采集数据、模型数据、历史数据等大数据支撑,指导种植者在最佳时间做出最佳决策。”袁勇富说,以“土”为例,在水稻抽穗前、抽穗后我们会分别采集一次叶样,进行叶部营养检测分析,明确不同元素分布差异对作物长势或预期产量造成的差异,并指导施肥方案。同时,在基地配备土壤水分和气象环境监测物联网设备,实现对土壤和作物根系耗水的深度感知及气象环境基础数据的记录,根据数据和模型,进行精准决策,进而产出高效高质的农产品。

数据显示,试验田内水稻亩产为510.8公斤,比常规管理稻田增产14.3%,比机械有序抛秧稻田增产7.9%。数字化管理稻田氮肥、磷肥分别比常规管理稻田亩均减少21.8%、14.3%,化肥、农药物质投入成本亩均减少101元,施肥、喷药人工成本亩均节约7元。

去年,我省遭遇了罕见持续强降雨的袭击,智慧农业示范基地里的农作物虽然受灾严重,但经过智慧化的精细田间管理,水稻常规粳稻亩产1200斤、常规籼稻亩产800斤、杂交稻亩产1400斤的目标并没有改变。“水退之后,借助水分传感器等科技设施,将水稻的田间管理做得更为‘讲究’,效果也很明显。”负责管理示范稻田的奚伟指着一块稻田说,今年有信心更好完成目标。

从“小盆景”到“大风景”,探索乡村振兴新路径

种了30多年稻田的芜湖人高希武,今年打算试试“高科技”。

“我承包了5000亩田,今年计划购买中联农机的智慧化服务,试种1000亩田。”高希武告诉记者,传统方式种田风险大、收益有限,“我看着他们试验田种得那么好,听说今年服务推向市场,我就想着要试一试。以数字技术创新为动力,实现了稻米生产产量高、质量优、效益好。”

据了解,经过4年多的试点探索,中联农机数字技术创新成果已经落地见效,2000多亩智慧稻米喜获丰收,标志着智慧农业已经从实验室走进了田间地头。智慧水稻今年开始推向市场,小麦、经济作物还在试验中。

随着新技术的加速涌现,互联网、大数据、人工智能等技术运用到农业生产各环节,提高了各项生产要素资源的配置与利用效率。今年的中央一号文件提出,要发展智慧农业,建立农业农村大数据体系,推动新一代信息技术与农业生产经营深度融合。

“目前,智慧稻米还属于‘盆景’,要让这一‘盆景’成长为‘风景’,探索助推乡村振兴新路径,还得多方发力。”有业内人士指出,要加大农业专用传感器、水稻生长模型、大数据算法等核心关键技术研发支持力度;也要在水稻产区布局一批智慧稻米试点示范基地,并利用高标准农田建设、农机购置补贴、仓储保鲜冷链物流设施建设、农业生产社会化服务、数字农业应用推广基地等现有资金渠道,对大田网络基础设施建设、智能装备购置、烘干冷链设施建设、数字技术服务、智慧农业示范等给予补贴。

潘振洋表示,智能农机,就是要加速把芯片、传感、物联、互联、5G、AI技术应用到农业机械领域,实现由产品智能,到制造智能、管理智能、营销智能、服务智能、供应链智能,提高农业生产的机械化、数字化、智能化水平。智慧农业,就是要利用农艺、信息化、人工智能等技术打造作物的全过程数字化种植方案,实现农业生产的降本、增产、可追溯、高品质,让农业成为高效和充满智慧的新型产业。“农机+农业”的发展模式,用科技赋能,打造农业“种好地”样板,探索助推乡村振兴新路径。

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