AI接管果園,他們成了“甩手掌櫃”
三月中旬,正值蘋果樹水肥管理的關(guan) 鍵時節。在山東(dong) 省寧陽縣寧莊嶺村的蘋果示範園裏,山東(dong) 省科技特派員、山東(dong) 農(nong) 業(ye) 大學機械與(yu) 電子工程學院副教授王冉冉和同事劉雙喜正在忙著調試太陽能智能小型氣象站和雲(yun) 攝像頭。
他們(men) 腳下的果園,呈現出與(yu) 眾(zhong) 不同的場景:果園裏空無一人,智能化設施掌管了這裏的一切。自動澆水設備隨處可見,何時澆水,澆多少水,哪裏澆水,整套動作有的放矢,一氣嗬成;看得見的“無人”作業(ye) 背後,是80公裏之外的專(zhuan) 家智囊團正通過遠程在線指導、可視化管理。雲(yun) 端平台,讓農(nong) 事生產(chan) 實現遠程無人化操作。
複工複產(chan) 的關(guan) 鍵時刻,居然“清閑”下來了
按照以往,春天是劉萬(wan) 林最繁忙的時候,僅(jin) 施肥一項就要耗費大量人力和物力。
作為(wei) 眼前這1500多畝(mu) 蘋果園的主人,複工複產(chan) 的關(guan) 鍵時刻,劉萬(wan) 林居然“清閑”了下來。原因何在?他告訴科技日報記者,這片智能化果園有1500多畝(mu) ,除了采摘季節,平時要上百人管理。在安裝了山東(dong) 農(nong) 業(ye) 大學教授團隊研發的智慧果園雲(yun) 平台係統後,足不出戶就可以監控果園的環境信息、氣象信息、果樹的生長情況,還具有對病蟲害和災害輔助預警功能。
“智能化管理係統幫了大忙,省工省時效率高,節水節肥成本低。”劉萬(wan) 林說。
記者了解到,這套水肥精準管理的雲(yun) 平台係統,是山東(dong) 農(nong) 業(ye) 大學機電學院王金星教授團隊自主研發設計的智慧果園管理係統技術成果之一。作為(wei) 國家蘋果產(chan) 業(ye) 技術體(ti) 係智能化生產(chan) 崗位科學家項目和國家重點研發計劃課題,這套雲(yun) 端係統集成了該團隊多年的研究成果,以基於(yu) 大數據、物聯網和人工智能的“智慧果業(ye) 係統”建設為(wei) 統領,實現標準、數據和管理的統一,突破蘋果智能化生產(chan) 關(guan) 鍵共性技術,全方位實現種植生產(chan) 作業(ye) 遠程實時監管,提升生產(chan) 管理作業(ye) 效率,確保果園的智慧生產(chan) 管控能力。
“3月上中旬,在蘋果樹根係第一次生長高峰到來之前,要進行追肥灌水,這個(ge) 時期追肥應以氮肥為(wei) 主,以磷、鉀肥為(wei) 輔,並配合施用一些微肥。”王金星說,“根據係統采集的土地肥力、樹體(ti) 營養(yang) 、氣候參數、土壤墒情等基本情況,結合預期產(chan) 量製定果樹管理最佳水肥方案,通過精準的配肥係統、水肥一體(ti) 化灌溉管路係統,可以將水肥精準施到每一棵果樹上。”
三張“名片”,讓脫貧攻堅一線有了新利器
指著“雲(yun) 攝像頭”,科技特派員王冉冉告訴記者,這些就是智慧果園的“眼睛”,重點拍果樹的葉子,通過葉麵情況反映果樹本身的營養(yang) 含量,並通知遠在雲(yun) 端的“大腦”,對灌溉和施肥策略及時作出調整,再下達指令讓泵站自動精準化運行。
從(cong) “眼睛”到“大腦”,再到“手腿”,支撐起“智慧果園”的是複雜的軟件和易操作的硬件。
記者了解到,該團隊建立的基於(yu) 雲(yun) 平台的果園水肥精準管理模型,依據養(yang) 分平衡法,以果樹目標產(chan) 量、土壤養(yang) 分含量、肥料利用率和肥料養(yang) 分含量等四個(ge) 參數作為(wei) 輸入參數,計算果園年周期內(nei) 氮、磷、鉀肥的施肥總量,分析不同樹齡的果樹在年周期內(nei) 生長特點和需肥規律,劃分施肥時期。根據果樹不同生長時期需肥量將施肥總量分配到各個(ge) 施肥時期,製定合理的施肥製度,建立基礎施肥模型。另外,還使用葉片營養(yang) 診斷技術檢測果樹葉片中氮、磷、鉀三種元素的含量,診斷果樹在每個(ge) 生長階段對氮磷鉀肥料的需求狀態,對基礎施肥模型進行動態調整。
“過去除草、施肥、澆水、打農(nong) 藥等果園管理工作幾乎全部依賴人工,1500畝(mu) 的蘋果園需要請大量的勞動力,耗時費力且用藥損耗大。”作為(wei) 現場管理人員,張軍(jun) 剛告訴科技日報記者,現在果園實現了機械化、智能化作業(ye) 全程覆蓋,隻要設定好參數,水肥設備就能自動運轉,工作人員相互接觸的頻率大大降低,在疫情期間也可以保證安全生產(chan) 。
有了省時省力、規範高效、安全可靠這三張“名片”,這樣的係統當然會(hui) 受到農(nong) 民追捧。由此,王冉冉對這套係統的推廣應用充滿了信心,“這幾天電話微信就沒斷過,好多都是要引進我們(men) 這套係統的,能為(wei) 複工複產(chan) 和脫貧攻堅做點實實在在的事,大家都發自內(nei) 心地高興(xing) !”
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