人工智能種番茄種出了“兒時(shí)味道”

張曄

天氣熱了準(zhǔn)時(shí)開(kāi)窗通風(fēng)，土壤干了滴灌系統(tǒng)自動(dòng)澆水，莖葉粗細(xì)、果子大小都有傳感器實(shí)時(shí)傳遞信息，除了人工剪枝摘果其他都由人工智能系統(tǒng)完成……

在這個(gè)高度智能化的溫室內(nèi)，一群平均年齡不到30歲“碼農(nóng)”，種出畝產(chǎn)30000斤的高品質(zhì)番茄，嘗過(guò)的人無(wú)不交口稱贊“這就是小時(shí)候的味道”。

1月10日，“AI種番茄”的技術(shù)走出實(shí)驗(yàn)室，落戶江蘇高郵智慧農(nóng)業(yè)示范基地。根據(jù)江蘇省農(nóng)科院智慧農(nóng)業(yè)團(tuán)隊(duì)與高郵市政府簽訂的合作協(xié)議，雙方將在這里打造一個(gè)核心100畝、輻射600畝的智慧農(nóng)業(yè)示范基地，今后種植品種也將從番茄逐漸拓展到其它果蔬。

1、小番茄為何“如此多嬌”

紅的嬌艷欲滴、黃的溫潤(rùn)如玉、綠的沁人心脾、黑的晶瑩透亮……2021年元旦，筆者走進(jìn)江蘇省農(nóng)科院“智慧溫室”，仿佛進(jìn)入了一個(gè)五彩的世界，十多種來(lái)自世界各地的番茄品種在此爭(zhēng)奇斗艷。

“這是我們通過(guò)全球‘選美選出來(lái)的番茄品種?！眻F(tuán)隊(duì)帶頭人、江蘇省農(nóng)科院信息所副所長(zhǎng)任妮博士告訴筆者，結(jié)合前幾季的試驗(yàn)，他們選種了甜度高、硬度低、口感好、顏色豐富、抗病性強(qiáng)的番茄品種。

筆者采訪時(shí)，正值“霸王級(jí)寒潮”橫掃江南，戶外寒風(fēng)凜冽，氣溫已降到零下，但“智慧溫室”里卻能感受到濃濃的春意，溫度顯示在20.1℃，完全沒(méi)有傳統(tǒng)大棚濕悶的感覺(jué)。幾十個(gè)金屬栽培槽整齊排開(kāi)，栽培槽里一株株長(zhǎng)勢(shì)茂盛的番茄藤蔓沿著鐵絲向上攀爬。

筆者發(fā)現(xiàn)，有些藤蔓上安裝有傳感器，角落里還安裝了攝像頭，這些都是自動(dòng)控制系統(tǒng)的一部分。

“我們利用傳感器、攝像頭等物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)，以及4G、Zigbee、WiFi等網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，可以實(shí)時(shí)精準(zhǔn)地感知、傳輸、獲取、處理關(guān)于溫室內(nèi)環(huán)境和番茄的各種數(shù)據(jù)?！比文莞嬖V筆者，每個(gè)番茄生長(zhǎng)全過(guò)程的數(shù)據(jù)，都以“可視化”的方式展現(xiàn)，工作人員可隨時(shí)隨地通過(guò)電腦、手機(jī)查看番茄的“健康狀況”，就像配備了一個(gè)“私人醫(yī)生”。

農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)如何，終于告別“良好”“喜人”這樣的籠而統(tǒng)之的詞匯，取而代之的是依靠植物本體傳感器，采集番茄的葉溫、莖粗、果徑等數(shù)據(jù)?！爱?dāng)前的光照是否充足，溫度是否合適，水肥是否給得剛剛好，都讓番茄自己來(lái)‘說(shuō)話?！比文菡f(shuō)。

除了番茄生長(zhǎng)全過(guò)程數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)精準(zhǔn)感知，智慧溫室內(nèi)還有水肥一體化智能管控系統(tǒng)，包括水肥機(jī)、滴灌系統(tǒng)和無(wú)公害水溶肥配方，實(shí)現(xiàn)了按需精準(zhǔn)施肥，讓番茄也擁有“私人定制”的營(yíng)養(yǎng)師，不僅吃得飽而且吃得好。

2、可復(fù)制可落地的智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)

5G、傳感器、機(jī)器人……近幾年，智慧農(nóng)業(yè)的概念被熱炒，說(shuō)起智慧農(nóng)業(yè)，一連串高大上的詞匯，就讓人以為這是一項(xiàng)高高在上的技術(shù)。

但在任妮的眼里，智慧農(nóng)業(yè)應(yīng)該是實(shí)實(shí)在在能落地應(yīng)用、解決實(shí)際問(wèn)題的技術(shù)，“智慧農(nóng)業(yè)不僅僅是各種信息技術(shù)的代名詞，它更是農(nóng)業(yè)的新業(yè)態(tài)、新模式?！比文菡f(shuō)。

“我認(rèn)為傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)現(xiàn)在面臨兩個(gè)最關(guān)鍵的問(wèn)題，一個(gè)是誰(shuí)來(lái)種地，另一個(gè)是如何種好地?！比文菡f(shuō)，智慧農(nóng)業(yè)可以吸引更多有知識(shí)、有文化、有技術(shù)的年輕人加入到農(nóng)民的隊(duì)伍來(lái)，讓農(nóng)民成為有吸引力的職業(yè)，也就是新型職業(yè)農(nóng)民。而在農(nóng)作物產(chǎn)量的提升、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的把關(guān)、降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)以及減少農(nóng)業(yè)對(duì)環(huán)境的影響等方面，也是智慧農(nóng)業(yè)大有可為的地方，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化、精準(zhǔn)化、智能化和綠色化，讓農(nóng)業(yè)變成有奔頭的產(chǎn)業(yè)。

朝著這個(gè)目標(biāo)，3年前，任妮帶著一群平均年齡不到30歲、完全沒(méi)有學(xué)過(guò)農(nóng)業(yè)知識(shí)的信息技術(shù)人員，用智能技術(shù)種起了番茄。

第一季種出的番茄產(chǎn)量雖然不高，但是口感很好，這堅(jiān)定了他們繼續(xù)努力的信心;到了第二季，因?yàn)橐粓?chǎng)病害，整個(gè)大棚顆粒無(wú)收，開(kāi)始讓他們反思如何防治農(nóng)作物病害;到第三季，不僅番茄口感依舊很好，而且產(chǎn)量大幅提高。“眼下這一季番茄，小的畝產(chǎn)2萬(wàn)多斤，大的可達(dá)3萬(wàn)多斤?！比文菡f(shuō)，最關(guān)鍵的是，形成了一整套可復(fù)制可落地的智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)，對(duì)方只需建好大棚，其他的都交給智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)，不論誰(shuí)來(lái)種、不論在哪種，品質(zhì)和產(chǎn)量都能保持一致。

以番茄為例，從8月份定植，到來(lái)年的6月份清棚，整個(gè)生長(zhǎng)周期的水肥和環(huán)境調(diào)控都不要人為干預(yù)。借助于物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)，系統(tǒng)會(huì)分析溫度、光照、濕度、二氧化碳以及基質(zhì)的溫度、濕度、PH、EC等指標(biāo)，一旦發(fā)生異常，就能夠自動(dòng)提醒管理員及時(shí)采取措施。

任妮說(shuō)，在番茄整個(gè)生長(zhǎng)周期中，只有整枝、打杈、下盤(pán)、采摘需要人工操作，“過(guò)去2個(gè)人管理一個(gè)大棚忙得停不下來(lái)，現(xiàn)在1個(gè)人管兩個(gè)大棚輕輕松松?！?/p>

為了解答種植戶的技術(shù)疑問(wèn)，他們還利用人工智能深度學(xué)習(xí)技術(shù)，把公開(kāi)的番茄專著、論文及網(wǎng)絡(luò)資源匯集起來(lái)，打造一個(gè)基于知識(shí)圖譜的智能專家問(wèn)答系統(tǒng)?！爸灰怯嘘P(guān)番茄種植的，智能專家都可以7×24小時(shí)進(jìn)行精準(zhǔn)作答?！比文菡f(shuō)道。