作者:张晴丹 来源:科学网 www.sciencenet.cn 发布时间:2016/11/29 22:28:14
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“手机种田”让农业更轻松


葡萄成长报告

 

坐在家里吃着水果也能“种田”,看电视的同时还可以实时了解农作物的生长情况,这些听着像科幻电影里的场景已经开始融入到我们的真实生活里。

近日,在2016杨凌农高会的一家物联网公司展位前,就展示了一款农业云平台。该平台清晰明了地显示出大棚内每个传感器对应的农作物生长环境指数,比如光照、土壤湿度、土壤温度、棚内温度、棚内湿度等。只需要一部手机和一个操作人员,就可以实现在不到达现场的情况下对农作物生长情况和生长环境进行远程智能监控。

“手机种田”逐渐成为智慧农业里的新兴代表,得到了越来越多的种植户、农场主和企业的青睐,全国许多地方已经有了成功的应用案例。《中国科学报》记者在采访有关专家时了解到,面对当前农村劳动力逐年流失的现状,“手机种田”有可能会成为未来现代农业发展的趋势,具有很好的发展前景。

改变传统农业生产方式

物联网、移动互联网等信息技术的出现,不但改变了我们的日常生活,同时也让农业生产发生了变化,结合智能种植设备在农业生产中的广泛应用,智慧农业已悄然改变了传统的农业生产方式。

对于规模化的种植户而言,传统的种植和管理方式只依靠人工管理,不但需要大量劳动力,还需要耗费很多时间。

而在台州市黄岩富景鲜花专业合作社鲜花育苗基地,当大棚里的花卉需要灌溉时,该合作社负责人符建兵会即刻收到手机短信提醒,轻触手机屏幕按键,甘露就会自动洒落。

“以后只要我把手机带在身边,若出差在外不能及时回来,就可用手机了解花房情况。下雨了,一按键就可以把防雨窗帘降下来,还可以自动给花喷水、调节风扇降温和晚上开灯等。”符建兵说。

现代农业企业也在利用物联网技术替代传统农业粗放型生产方式,实现科技兴农。比如在衢州市衢江区全旺镇三易易生态园就在5000平方米的金线莲等中药材种植基地及300亩精品水果种植基地内均安装了物联网设备。

据园区内工作人员介绍,现在金线莲种植基地除种植、采摘、日常养护工作外,包括灌溉、控温在内的大部分工作,都由智能调控系统和感知系统完成。

从河南农业大学毕业后的刘伟也对这种生产方式非常感兴趣,他将自己开发出来的一套智能化葡萄种植管理系统应用在他一手创办的60亩葡萄园里,通过手机客户端可以随时随地监测各温室大棚的种植情况和现场影像,并根据大棚内湿度、温度、光照等情况远程控制施肥、浇水、施药等。

“相对于传统的农业生产方式,这样的智能化系统可以减轻劳动力度,更方便、更科学。”四川省华蓥市永定春天农业有限公司总经理刘伟在接受《中国科学报》记者采访时表示。

实现无人化精准化生产

“‘手机种田’就像一个远程的遥控器,把整个农业产业链的必要元素进行集中管控,实现三个层面的对接:实际操作层面、网络通讯层面、远程服务层面。”天津易田网络科技有限公司智能终端项目经理胡俊向《中国科学报》记者介绍,目前,他们在远程无线对接方面已经与移动物联公司合作从事相关研发。

物联网技术不仅可以支撑“手机种田”,实现无人化智能生产,同时还让农业生产变得更加精准和高效。

“用手机操控,一体化管理大棚,目前我们已经可以做到可视化、精准化和灵活化。”刘伟表示。

记者在刘伟的手机界面上看到了葡萄的详细成长报告,包括棚里光照、水分、温度、土壤肥力的详细数据,各项功能还会及时提醒“合适”或“不合适”。

“我们选定葡萄品种,把与之相关的技术领域的知识都融入到App里,葡萄需要多高温度、多大的肥力、多少的湿度才能达到最健康的生长要求,都可以通过检测仪一目了然。数据反馈出葡萄在什么条件下才能更好地生长。这就有了精准化的依据。据此再对土壤和生长环境进行改良。”刘伟说。

在三易易生态园金线莲种植基地,从培育到种植都有严密的数据标准。金线莲药用价值高,但喜阴,对生长环境要求极高。加之近年自然环境破坏,野生金线莲越来越少。

近几年,三易易生态园与中科院、浙江大学、浙江农林大学等高校开展合作,聘请了37位农科院的博士,围绕智慧管理、生产技术、远程诊断、新品种研发等开展深度合作。去年,三易易生态园研究出一套金线莲科学种植方法。

大棚里的金线莲生长在物联网技术模拟出的生态环境中,从室内温度、土壤湿度、空气湿度到光照强度都有严格的标准。一旦外界环境产生变化,感知系统会马上接受讯息作出反应。

“传感器会实时将土壤、空气中采集的数据回传,经智能系统分析后,控制泵站会相应变频,调节滴灌的水流大小。”该园区工作人员介绍,通过物联网监控系统能够更精确地实现对金线莲的管理。

在胡俊看来,这是一种科学的种植方式,在合适的温度和湿度下可以保证植物最佳的生长状态,达到比较满意的收获,适当减少病虫害发生,提高产量。还能够调配相应的农机具,创造无人化作业,比如无人洒药、无人播种、无人浇水、无人收获等都能逐步实现。

面临成本和技术的难题

虽然便捷的物联网系统已经有了一些成功的案例,但要大面积推广开仍然存在很大的难度。专家认为,最大的难点主要还是在传感器的开发上。

“农业专用的传感器和工业传感器不一样,农业传感器讲求大范围和野外作业环境,和工业传感器相比,其开发的条件更苛刻,产品配套起来更难。”胡俊指出,并且,国内在这方面的开发技术还需要进一步加强,产业投入人员、资金、资源都还不够。

在胡俊看来,目前国内还没有形成比较明确的农业大数据,数据采集还没有最佳参照标准,农作物生长模型是我们急需的。

也有专家表示,现在,传统农业生产方式仍然是主流,要大范围推广和实现无人化、精准化和智能化农业生产还比较困难,以现阶段的发展需求来看,还没有办法实现大规模推进。

成本也是一个重要的考量标准。“从资本市场来说,投入需要一个可预见、可感受到的收益,但目前农业这方面的收益还不足以支撑这个效果,达不到期望值,所以目前在这方面进行投入的企业并不是很多。”胡俊说。

尽管困难重重,但刘伟表示,他对这套系统充满信心,“这套系统我们还在不断研发,相信未来会带给当地人们更多惊喜,做得更好”。

 
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