人工智能(néng)種(zhǒng)番茄，竟種(zhǒng)出了“兒時(shí)的味道(dào)”

發(fā)表時(shí)間：2021-01-20 13:40

天氣熱了準時(shí)開(kāi)窗通風，土壤幹了滴灌系統自動澆水，莖葉粗細、果子大小都(dōu)有傳感器實時(shí)傳遞信息，除了人工剪枝摘果其他都(dōu)由人工智能(néng)系統完成(chéng)……
在這(zhè)個高度智能(néng)化的溫室内，一群平均年齡不到30歲“碼農”，種(zhǒng)出畝産30000斤的高品質番茄，嘗過(guò)的人無不交口稱贊“這(zhè)就(jiù)是小時(shí)候的味道(dào)”。
1月10日，“AI種(zhǒng)番茄”的技術走出實驗室，落戶江蘇高郵智慧農業示範基地。根據江蘇省農科院智慧農業團隊與高郵市政府簽訂的合作協議，雙方將(jiāng)在這(zhè)裡(lǐ)打造一個核心100畝、輻射600畝的智慧農業示範基地，今後(hòu)種(zhǒng)植品種(zhǒng)也將(jiāng)從番茄逐漸拓展到其它果蔬。

小番茄爲何“如此多嬌”
紅的嬌豔欲滴、黃的溫潤如玉、綠的沁人心脾、黑的晶瑩透亮……2021年元旦，記者走進(jìn)江蘇省農科院“智慧溫室”，仿佛進(jìn)入了一個五彩的世界，十多種(zhǒng)來自世界各地的番茄品種(zhǒng)在此争奇鬥豔。

“這(zhè)是我們通過(guò)全球‘選美’選出來的番茄品種(zhǒng)。” 團隊帶頭人、江蘇省農科院信息所副所長(cháng)任妮博士告訴記者，結合前幾季的試驗，他們選種(zhǒng)了甜度高、硬度低、口感好(hǎo)、顔色豐富、抗病性強的番茄品種(zhǒng)。

記者采訪時(shí)，正值“霸王級寒潮”橫掃江南，戶外寒風凜冽，氣溫已降到零下，但“智慧溫室”裡(lǐ)卻能(néng)感受到濃濃的春意，溫度顯示在20.1℃，完全沒(méi)有傳統大棚濕悶的感覺。幾十個金屬栽培槽整齊排開(kāi)，栽培槽裡(lǐ)一株株長(cháng)勢茂盛的番茄藤蔓沿著(zhe)鐵絲向(xiàng)上攀爬。

記者發(fā)現，有些藤蔓上安裝有傳感器，角落裡(lǐ)還(hái)安裝了攝像頭，這(zhè)些都(dōu)是自動控制系統的一部分。
“我們利用傳感器、攝像頭等物聯網感知技術，以及4G、Zigbee、WiFi等網絡傳輸技術，可以實時(shí)精準地感知、傳輸、獲取、處理關于溫室内環境和番茄的各種(zhǒng)數據。”任妮告訴記者，每個番茄生長(cháng)全過(guò)程的數據，都(dōu)以“可視化”的方式展現，工作人員可随時(shí)随地通過(guò)電腦、手機查看番茄的“健康狀況”，就(jiù)像配備了一個“私人醫生”。

農作物長(cháng)勢如何，終于告别“良好(hǎo)”“喜人”這(zhè)樣的籠而統之的詞彙，取而代之的是依靠植物本體傳感器，采集番茄的葉溫、莖粗、果徑等數據，“當前的光照是否充足，溫度是否合适，水肥是否給得剛剛好(hǎo)，都(dōu)讓番茄自己來‘說(shuō)話’。”任妮說(shuō)。

除了番茄生長(cháng)全過(guò)程數據實時(shí)精準感知，智慧溫室内還(hái)有水肥一體化智能(néng)管控系統，包括水肥機、滴灌系統和無公害水溶肥配方，實現了按需精準施肥，讓番茄也擁有“私人定制”的營養師，不僅吃得飽而且吃得好(hǎo)。
另外，番茄全程栽培在基質中，杜絕了土傳病害，減少殺菌劑和殺蟲劑的使用；同時(shí)，還(hái)采用熊蜂對(duì)番茄進(jìn)行自然授粉，杜絕使用生物激素和生長(cháng)劑，讓番茄回歸“兒時(shí)的味道(dào)”。

可複制可落地的智慧農業技術
5G、傳感器、機器人……近幾年，智慧農業的概念被熱炒，說(shuō)起(qǐ)智慧農業，一連串高大上的詞彙，就(jiù)讓人以爲這(zhè)是一項高高在上的技術。
但在任妮的眼裡(lǐ)，智慧農業應該是實實在在能(néng)落地應用、解決實際問題的技術，“智慧農業不僅僅是各種(zhǒng)信息技術的代名詞，它更是農業的新業态、新模式。”任妮說(shuō)。
“我認爲傳統農業現在面(miàn)臨兩(liǎng)個最關鍵的問題，一個是誰來種(zhǒng)地，另一個是如何種(zhǒng)好(hǎo)地。”任妮說(shuō)，智慧農業可以吸引更多有知識、有文化、有技術的年輕人加入到農民的隊伍來，讓農民成(chéng)爲有吸引力的職業，也就(jiù)是新型職業農民。而在農作物産量的提升、農産品質量的把關、降低農業生産的風險以及減少農業對(duì)環境的影響等方面(miàn)，也是智慧農業大有可爲的地方，實現農業生産的标準化、精準化、智能(néng)化和綠色化，讓農業變成(chéng)有奔頭的産業。

朝著(zhe)這(zhè)個目标，3年前，任妮帶著(zhe)一群平均年齡不到30歲、完全沒(méi)有學(xué)過(guò)農業知識的信息技術人員，用智能(néng)技術種(zhǒng)起(qǐ)了番茄。
第一季種(zhǒng)出的番茄産量雖然不高，但是口感很好(hǎo)，這(zhè)堅定了他們繼續努力的信心；到了第二季，因爲一場病害，整個大棚顆粒無收，開(kāi)始讓他們反思如何防治農作物病害；到第三季，不僅番茄口感依舊很好(hǎo)，而且産量大幅提高。“眼下這(zhè)一季番茄，小的畝産2萬多斤，大的可達3萬多斤。”任妮說(shuō)，最關鍵的是，形成(chéng)了一整套可複制可落地的智慧農業技術，對(duì)方隻需建好(hǎo)大棚，其他的都(dōu)交給智慧農業系統，不論誰來種(zhǒng)、不論在哪種(zhǒng)，品質和産量都(dōu)能(néng)保持一緻。
以番茄爲例，從8月份定植，到來年的6月份清棚，整個生長(cháng)周期的水肥和環境調控都(dōu)不要人爲幹預。借助于物聯網、大數據和人工智能(néng)技術，系統會(huì)分析溫度、光照、濕度、二氧化碳以及基質的溫度、濕度、PH、EC等指标，一旦發(fā)生異常，就(jiù)能(néng)夠自動提醒管理員及時(shí)采取措施。

任妮說(shuō)，在番茄整個生長(cháng)周期中，隻有整枝、打杈、下盤、采摘需要人工操作，“過(guò)去2個人管理一個大棚忙得停不下來，現在1個人管兩(liǎng)個大棚輕輕松松。”

爲了解答種(zhǒng)植戶的技術疑問，他們還(hái)利用人工智能(néng)深度學(xué)習技術，把公開(kāi)的番茄專著、論文及網絡資源彙集起(qǐ)來，打造一個基于知識圖譜的智能(néng)專家問答系統。“隻要是有關番茄種(zhǒng)植的，智能(néng)專家都(dōu)可以7*24小時(shí)進(jìn)行精準作答。”任妮說(shuō)道(dào)。
來源：科技日報本文圖片由江蘇省農科院提供