田野上，數(shù)字在奔跑
田野上，數(shù)字在奔跑
——在浙江武義四八店看物聯(lián)網(wǎng)改寫農(nóng)業(yè)演進史
2016年07月12日 08:59:02 瀏覽量: 來源:浙江日報 作者:王慶麗 禇田芬 溫君凱
核心提示: 近日舉行的第四次全省農(nóng)業(yè)科技大會強調(diào)，農(nóng)業(yè)的出路在現(xiàn)代化，農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化關(guān)鍵在科技進步。放眼浙江，我們比以往任何時候都更加重視和依靠農(nóng)業(yè)科技進步，走內(nèi)涵式發(fā)展道路?，F(xiàn)代科技的發(fā)展，正讓“三農(nóng)”呈現(xiàn)出不同以往的嶄新姿態(tài)——
那是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展帶來的顛覆性影響:傳感技術(shù)、衛(wèi)星定位和智能化管理等一系列科技手段的推廣運用，讓農(nóng)民得以擺脫繁重的體力勞動與經(jīng)驗式操作，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)朝著更加輕松、科學和高效的方向推進;那也是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的自我革新:垂直農(nóng)業(yè)、城市農(nóng)業(yè)、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)模式，讓農(nóng)作物開始沖破空間與環(huán)境的限制，在摩天大樓、灘涂荒漠等意想不到的地方自由生長。
本期美麗鄉(xiāng)村周刊推出《腦洞大開的農(nóng)業(yè)》專題報道，聚焦農(nóng)業(yè)領(lǐng)域那些因科技發(fā)展帶來的新動向、新思想與新實踐，告訴你一個時尚而前沿的浙江鄉(xiāng)村。
即便離真正實現(xiàn)還有一定時日，但省農(nóng)科院數(shù)字農(nóng)業(yè)研究所負責人徐志福，已憧憬起這樣一幅圖景——
田地間，一套套全球定位系統(tǒng)與傳感裝置、智能機械相互配合，將原本需要人工操作的一切農(nóng)事活動全權(quán)代勞。農(nóng)民只要坐在辦公室敲敲鍵盤、點點鼠標，或者帶上手機或平板電腦，就能輕松地完成從耕種、噴灌、采摘到病蟲害防治的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全過程。
“當智慧農(nóng)業(yè)達到最高形態(tài)時，那種‘面朝黃土背朝天’的傳統(tǒng)農(nóng)耕場面將不復存在，農(nóng)業(yè)勞動生產(chǎn)力將得到極大提升?！边@位酷愛計算機編程的農(nóng)業(yè)專家說，在背后發(fā)揮作用的，則是一整套集大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用、智慧模型驅(qū)動、物聯(lián)網(wǎng)、精細化、信息化、自動化于一體的智能管控系統(tǒng)。
目前，它的初級形態(tài)——一套集農(nóng)業(yè)環(huán)境實時監(jiān)測、遠程視頻、設(shè)施遠程自動控制于一體的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品，經(jīng)徐志福多年研發(fā)后，已在全省各地的30多個示范基地安裝使用，全省累計推廣應(yīng)用面積達34萬畝，并在新疆、青海等地被廣泛使用。
神奇的物聯(lián)網(wǎng)，究竟會怎樣改寫當下的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)?
大數(shù)據(jù)
洞悉田野的秘密
初入小暑，今年第一號臺風“尼伯特”登陸在即，武義王宅鎮(zhèn)四八店村層云密布，狂風大作。
與一些忙著拆除大棚薄膜的農(nóng)民不同，41歲的桑合水果專業(yè)合作社負責人潘勛劍，坐在種植基地邊上的一間小磚房內(nèi)，從容打開筆記本電腦中的遠程監(jiān)控系統(tǒng)，往“風速”一欄中輸入“8級”二字，便輕松完成了防臺的基礎(chǔ)工作。
“輸入這個指令后，一旦室外風速達到8級，計算機會立即命令大棚外的3套高空噴灌設(shè)備迅速向棚頂噴水，薄膜遇水后重量增加，從而讓大棚自身的防風能力得以加強?！迸藙讋φf，由于武義地處浙中，通常不會受到臺風正面襲擊，加之這套系統(tǒng)的防風應(yīng)變能力屢試不爽，因此每年臺風季他都高枕無憂，不用早早開始采取預防措施。
在農(nóng)業(yè)發(fā)達的武義地區(qū)，潘勛劍的水果基地看起來平凡無奇:它面積不大，總共才50多畝;品種也不夠豐富，常年只種植無花果和桑椹兩種水果。然而，作為省農(nóng)科院數(shù)字農(nóng)業(yè)的科研基地之一，這里是全省最早一批運用物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地之一，目前可以根據(jù)外部環(huán)境的變化，完成自動灌溉、施肥、防雪、防風等多個農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)。
2011年，在廣東及溫州兩地打工多年的潘勛劍，返回老家武義創(chuàng)業(yè)，種植無花果等精品水果。經(jīng)縣相關(guān)部門牽線搭橋，長期從事網(wǎng)絡(luò)工程與樓宇自動化技術(shù)的他，與剛開始推廣農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的徐志福一拍即合，決定在基地里展開一場數(shù)字革命。
“革命”的最大奧秘，藏在基地邊那間約5平方米的簡陋小磚房內(nèi)。不同于普通農(nóng)戶設(shè)在田邊的休息房，這里不僅有桌椅和茶水，更有一臺嗡嗡作響的大型計算機處理系統(tǒng)，以及一套體積相對較小的備用裝置，其上各類管線與操作按鈕密布，紅綠色的信號燈不停閃爍，儼然是一間專業(yè)的計算機房。
“如果將物聯(lián)網(wǎng)比作人體，那么這個房間里的東西就相當于人的大腦，而我們在田間地頭安裝的溫濕度、風速等各類傳感器以及各種機械裝置，則類似人的肢體及神經(jīng)、感官系統(tǒng)，會根據(jù)事先設(shè)定的各項計算機指令，依據(jù)天氣條件及環(huán)境因素作出不同反應(yīng)?！迸藙讋φf。
在他帶領(lǐng)下，我們在散發(fā)著無花果獨特香味的田地里，尋找這些低調(diào)的“感覺器官”:風速傳感器如同一只小小的風車，屹立于田頭，隨時捕捉風速與風向變化;溫度傳感器類似一只微型探頭，通過一根根電線傳遞土地的溫度;而實時監(jiān)控攝像頭，就是一只只炯炯有神的大眼睛，密切觀察著葉片及果實的生長變化……潘勛劍說，正因為有了它們，土地及其附著物的各種數(shù)據(jù)信息被及時掌握，曾經(jīng)靠天吃飯的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，也因此變得更加安全、可控。
物聯(lián)網(wǎng)
最懂農(nóng)事的專家
今年51歲的徐志福，或許可稱為“浙江農(nóng)業(yè)領(lǐng)域最懂計算機、IT界最了解農(nóng)業(yè)的專家”。
23歲從南京農(nóng)業(yè)大學畢業(yè)、進入省農(nóng)科院以后，徐志福曾經(jīng)從事過20多年的農(nóng)作物高產(chǎn)栽培研究工作，了解水稻等農(nóng)作物的生長習性與病蟲害防治等問題。
但在讀大學的時候，他就迷上了無線電技術(shù)，經(jīng)常利用休息時間義務(wù)幫人修理家用電器。上世紀90年代初，他又鉆研起計算機軟硬件設(shè)備的開發(fā)和使用，白天是奔波于田間地頭的農(nóng)業(yè)專家，夜里又搖身一變成為“程序猿”，經(jīng)常坐在電腦前編寫程序。
進入21世紀，這些過去在旁人看來“不務(wù)正業(yè)”的興趣，一下子成了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)領(lǐng)域最稀缺的東西。
2010年1月，省農(nóng)科院正式成立數(shù)字農(nóng)業(yè)研究所，課題負責人徐志福要做的，就是帶領(lǐng)大家建立一系列由抽象的涵數(shù)集構(gòu)成的農(nóng)業(yè)模型，其中包含各種邏輯關(guān)系和知識庫，把農(nóng)作物在生長過程中的各種因素及可能性考慮在內(nèi)，從而將整個農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)律轉(zhuǎn)化為計算機能夠識別的語言體系，再由計算機操控各項智能設(shè)備，自動完成農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)。
“不同物種對環(huán)境的要求不一樣，”徐志福以猴頭菇的環(huán)境調(diào)控模型舉例說，“猴頭菇的菌絲培育時，適宜溫度為25℃，但出菇時則需要一個8℃到10℃之間的溫差，持續(xù)時間為8到10個小時，因此我們必須先計算，比較環(huán)境升溫和降溫哪個最劃算，哪種情況經(jīng)濟成本最低、猴頭菇產(chǎn)出效益最好，再綜合濕度、水分等因素，寫出相應(yīng)的公式交計算機操控，以最經(jīng)濟、有效的方式自動管理生產(chǎn)過程。”
據(jù)他介紹，發(fā)達國家的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，主要有兩種發(fā)展模式。一種是在地多人少的國家，如美國、加拿大，主要運用以遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)和全球定位系統(tǒng)為核心的“3S”技術(shù)，通過“精確耕種”的方式，重點發(fā)展精準農(nóng)業(yè)，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)規(guī)模化發(fā)展;另一種是地少人多的國家如日本、荷蘭、丹麥、以色列，主要依靠生物技術(shù)的突破，提高土地生產(chǎn)率，重點發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)與工廠化農(nóng)業(yè)。究其共性，二者都具有智能化高度發(fā)達、農(nóng)場主文化程度高、經(jīng)濟收入高等特點。
在他看來，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)將先進、普適的感知技術(shù)、云計算與大數(shù)據(jù)技術(shù)、人工智能技術(shù)等，引入傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理，充分利用信息化技術(shù)，解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中精播、精施、精準控制，及全程溯源等瓶頸問題，將對我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展產(chǎn)生重大而深遠的影響。
去經(jīng)驗
技術(shù)掌控的生長
買電腦、搭管線，裝設(shè)備……4年前，當潘勛劍的老父親見他這樣在土地上搗騰時，頓時傻了眼:“種田就種田，搞這些洋玩意兒作什么?”
不過，當一切準備就緒尤其是投入使用后，先進的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)讓老人感到“不可思議”。在電腦上輸入幾個指令，無花果地里的水管就能定時自動噴水灌溉，大棚的卷簾也能在規(guī)定的時間打開或合攏。在手機上裝一個客戶端，同樣也能進行這些操作。從無花果結(jié)果到成熟的約3個月時間里，整個基地只有潘勛劍一人管理，而在他家親戚的一處無花果種植基地，由于沒有這些“洋玩意”，每5到10畝地便至少要安排一個勞動力澆水、施肥。
“物聯(lián)網(wǎng)改變的，不僅是農(nóng)業(yè)操作的便利程度，更是對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與銷售的思維方式的革新?！迸藙讋τ^察著電腦屏幕上的溫濕度曲線圖說，父輩種地只憑經(jīng)驗，但物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運用，讓他更深刻地理解科學在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用。
比如，起初他只知道高溫天更適宜無花果生長，后來通過反復對比溫濕度與產(chǎn)量間的關(guān)系，作出了一個科學判斷:當濕度在75%以上、溫度在35℃以上時，其產(chǎn)量可比其他條件下增加約一倍。此外，根據(jù)溫濕度條件計算出的“產(chǎn)量預估”數(shù)值，更便于他決定在無花果收獲當天，要聯(lián)系幾輛貨車發(fā)貨、給銷售商定價多少最適宜，等等。
漸漸地，這場從四八店村興起的數(shù)字革命，開始向周邊蔓延。去年，鄰村一位鐵皮石桷種植大戶主動找到潘勛劍。
原來，由于鐵皮石桷對水質(zhì)要求較高，這位種植戶的灌溉用水都從附近水庫調(diào)來，數(shù)量有限，用多了怕水不夠，用少了又擔心影響作物生長。為此，他請潘勛劍為自己的基地量身訂作了一套智能化灌溉系統(tǒng)，不僅可幫助節(jié)水，而且還能根據(jù)天氣條件進行精準灌溉。他說:“以前用多少水都是毛估估，而物聯(lián)網(wǎng)能精確到幾毫升，種植的事兒，以后就得用科技來解決?！?/p>
田頭的變化讓人欣喜，不過徐志福深知，未來之路還很漫長。比如，我國的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)施多以簡易型為主，未能實現(xiàn)溫、光、水、肥等環(huán)境因子的連續(xù)數(shù)字監(jiān)測，也沒有針對特定品種研發(fā)的配套技術(shù)體系，相關(guān)軟件的開發(fā)也需要一步步進行，短期內(nèi)難以一次性完成，而像潘勛劍這樣具備豐富計算機知識的職業(yè)農(nóng)民，更是不夠普遍……
他期待著，有更多懂技術(shù)、愛農(nóng)業(yè)的年輕人加入這個隊伍，讓物聯(lián)網(wǎng)的生產(chǎn)與思維方式，滲透到田間地頭的每一個角落。
責任編輯：徐曼麗 [網(wǎng)站糾錯]
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