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      她給傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)插上信息化的翅膀

      記西北農(nóng)林科技大學(xué)信息工程學(xué)院胡瑾教授

      發(fā)布時間:2024-03-21 作者:徐鑫 馮麗 來源:中國教育新聞網(wǎng)

      “根據(jù)檢測到的當?shù)貧夂颦h(huán)境,提前預(yù)警可能會發(fā)生的病害和區(qū)域,精準指導(dǎo)當?shù)啬径N植?!苯?,在西北農(nóng)林科技大學(xué)信息工程學(xué)院,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)重點實驗室主任胡瑾教授,正在與副教授王天本討論柞水木耳大數(shù)據(jù)服務(wù)平臺的運行狀況。

      春日勝黃金,農(nóng)時不等人。在這個春耕春管時節(jié),胡瑾非常忙碌。多年來從事農(nóng)業(yè)人工智能與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究的她,帶領(lǐng)團隊埋首實驗室,用計算機為農(nóng)業(yè)寫代碼,用數(shù)據(jù)建模重塑傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)模式,為農(nóng)業(yè)管理提供智能決策,推動智慧農(nóng)業(yè)從實驗室走入田間地頭和生產(chǎn)應(yīng)用之中,為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展注入新動能。

      節(jié)本增效 讓植物自己說話

      “之前都是人工進去查看,有了這個系統(tǒng)后,我在手機上就能操作?!痹跊荜柨h淇輝蔬菜專業(yè)合作社,社員吳紅娟邊用手機操控大棚邊說。令吳紅娟贊不絕口的“系統(tǒng)”,就是胡瑾教授團隊研發(fā)的擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的“設(shè)施環(huán)境高效精準調(diào)控系統(tǒng)”。

      淇輝蔬菜合作社目前共有40座溫室大棚,主要種植西紅柿、黃瓜、辣椒等越冬和早春茬蔬菜。2020年合作社通過學(xué)校涇陽縣蔬菜試驗示范站,引入了胡瑾教授團隊研發(fā)的設(shè)施大棚智慧管理系統(tǒng),使用后的效果,讓社員們喜出望外?!芭c傳統(tǒng)大棚主要靠經(jīng)驗和人力管理方式對比,這套智慧系統(tǒng),無論是精準調(diào)控的便捷度,還是蔬菜品質(zhì)的提升,表現(xiàn)都很突出。我們計劃在更多大棚和社員中推廣應(yīng)用?!焙献魃缋硎麻L鄭輝說。

      我國設(shè)施農(nóng)業(yè)種植面積世界第一,但水肥和環(huán)境協(xié)同精準調(diào)控方面與發(fā)達國家尚有差距,而傳統(tǒng)日光溫室信息化程度低,大量依賴人力,造成作物管理不善,設(shè)施蔬菜單產(chǎn)較低。針對這些生產(chǎn)實際問題,胡瑾帶領(lǐng)團隊多年來致力于對現(xiàn)有溫室大棚進行信息化改造,通過建立融合植物生理需求的環(huán)境調(diào)控模型算法,完善模型決策及配套設(shè)備,對作物生產(chǎn)全過程中溫光水氣進行智能實時調(diào)控,形成了管理服務(wù)平臺、算法模型平臺、大數(shù)據(jù)分析平臺,實現(xiàn)了高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、生態(tài)、安全的生產(chǎn)目標。該技術(shù)獲陜西高??萍純?yōu)秀成果獎一等獎,經(jīng)中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會成果鑒定達到國內(nèi)領(lǐng)先和國際先進水平。目前已在陜西、山東、重慶等省市進行推廣應(yīng)用,核心示范區(qū)面積近2萬畝,輻射近12萬畝,較傳統(tǒng)生產(chǎn)示范基地增產(chǎn)22%以上,減少人力投入15%以上。

      “實現(xiàn)對所種植作物的按需調(diào)控是設(shè)施農(nóng)業(yè)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的關(guān)鍵?!焙f,理想中的智慧農(nóng)業(yè),應(yīng)該是讓植物自己告訴我們在什么情況下它吸收營養(yǎng)更多,長得更好,根據(jù)植物的“體檢結(jié)果報告”來建立人工智能系統(tǒng),幫助它長得更好,消耗得更少,實現(xiàn)節(jié)本增效。

      對標國際 寫出中國農(nóng)業(yè)代碼

      “我們通過原創(chuàng)智能算法得到的調(diào)控及調(diào)控目標,可以直觀顯示到作物對光的需求減少了2/3,所造成的光合的損失只有1/5,這使我們能付出更低的成本,達到一個更好的調(diào)控效果?!痹谵r(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)重點實驗室,胡瑾教授團隊的博士生高攀指著電腦屏幕,向記者展示設(shè)施環(huán)境調(diào)控模型開發(fā)平臺的工作原理。最近他正忙著不斷完善這個建模平臺的3.0版本,力求進一步提升模型精度、數(shù)據(jù)自定義程度。

      當前,來自該重點實驗室的17名碩、博士研究生正在從事農(nóng)業(yè)智能物聯(lián)網(wǎng)研究。與傳統(tǒng)實驗室的儀器設(shè)備操作不同,他們聚精會神地伏案于電腦前,不時敲擊鍵盤,輸入一串串神奇的代碼。而這些代碼一旦從電腦走向田間地頭,就能巧妙地實現(xiàn)農(nóng)業(yè)智慧化管理。

      “我們要對標國際高水平研究成果,寫出屬于中國農(nóng)業(yè)自主的算法,它不是簡單的復(fù)制,而是更適宜中國農(nóng)業(yè)發(fā)展的模型構(gòu)建,要有非常好的交互性和可推廣性?!焙f,智慧農(nóng)業(yè)樣本采集只靠團隊的力量有很大的局限性,她希望在不久的將來,這套智慧模型可以吸納更多的農(nóng)業(yè)專家、農(nóng)民和農(nóng)技人員的加入,讓數(shù)據(jù)庫更豐富,而基于數(shù)據(jù)生成的智慧網(wǎng)絡(luò)也將更智能更高效。

      搶抓機遇 領(lǐng)跑智慧農(nóng)業(yè)

      今年兩會期間,習(xí)近平總書記在看望參加全國政協(xié)十四屆二次會議的民革、科技界、環(huán)境資源界委員時,勉勵廣大科技工作者要進一步增強科教興國的抱負,擔當起科技創(chuàng)新的重任,加強基礎(chǔ)研究和應(yīng)用基礎(chǔ)研究,打好關(guān)鍵核心技術(shù)攻堅戰(zhàn),培育發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的新動能。

      習(xí)近平總書記的講話,讓作為一名農(nóng)業(yè)科技工作者的胡瑾倍感振奮,同時也深感使命重大。她認為,在農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和智慧農(nóng)業(yè)的賽道當中,最缺乏的是感知和智能決策,而這兩個“卡脖子”問題是國家近年來各項重大政策部署和重點任務(wù)里經(jīng)常提及的,也是她繼續(xù)努力的方向。

      不久前,胡瑾帶領(lǐng)團隊在陜西省柞水縣金米村、馬房灣村、常灣村等100多個木耳種植大棚部署了溫室環(huán)境傳感器,監(jiān)測大棚內(nèi)的光照、溫度、濕度、二氧化碳等數(shù)據(jù),再通過搭建的大數(shù)據(jù)服務(wù)平臺提供精準管理、病害預(yù)警、輔助銷售等農(nóng)事服務(wù),幫助當?shù)啬径N植實現(xiàn)智慧化管理。目前該平臺已在柞水縣大規(guī)模應(yīng)用且運行良好。

      “希望通過我們的努力,為傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)插上信息化的翅膀,使現(xiàn)代信息技術(shù)真正賦能于農(nóng)業(yè)生產(chǎn),在智慧農(nóng)業(yè)賽道上跑出中國速度,彰顯中國力量?!焙獫M懷信心地說。(中國教育報-中國教育新聞網(wǎng)通訊員 徐鑫 記者 馮麗)

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