AI接管果園他們成了“甩手掌柜”

王延斌

三月中旬，正值蘋果樹水肥管理的關(guān)鍵時節(jié)。在山東省寧陽縣寧莊嶺村的蘋果示范園里，山東省科技特派員、山東農(nóng)業(yè)大學機械與電子工程學院副教授王冉冉和同事劉雙喜正在忙著調(diào)試太陽能智能小型氣象站和云攝像頭。

無人機進行精準農(nóng)藥噴灑。 ■ 資料圖

他們腳下的果園，呈現(xiàn)出與眾不同的場景：果園里空無一人，智能化設(shè)施掌管了這里的一切。自動澆水設(shè)備隨處可見，何時澆水，澆多少水，哪里澆水，整套動作有的放矢，一氣呵成;看得見的“無人”作業(yè)背后，是80公里之外的專家智囊團正通過遠程在線指導(dǎo)、可視化管理。云端平臺，讓農(nóng)事生產(chǎn)實現(xiàn)遠程無人化操作。

1復(fù)工復(fù)產(chǎn)的關(guān)鍵時刻，居然“清閑”下來了

按照以往，春天是劉萬林最繁忙的時候，僅施肥一項就要耗費大量人力和物力。

作為眼前這1500多畝蘋果園的主人，復(fù)工復(fù)產(chǎn)的關(guān)鍵時刻，劉萬林居然“清閑”了下來。原因何在？他告訴筆者，這片智能化果園有1500多畝，除了采摘季節(jié)，平時要上百人管理。在安裝了山東農(nóng)業(yè)大學教授團隊研發(fā)的智慧果園云平臺系統(tǒng)后，足不出戶就可以監(jiān)控果園的環(huán)境信息、氣象信息、果樹的生長情況，還具有對病蟲害和災(zāi)害輔助預(yù)警功能。

“智能化管理系統(tǒng)幫了大忙，省工省時效率高，節(jié)水節(jié)肥成本低。”劉萬林說。

筆者了解到，這套水肥精準管理的云平臺系統(tǒng)，是山東農(nóng)業(yè)大學機電學院王金星教授團隊自主研發(fā)設(shè)計的智慧果園管理系統(tǒng)技術(shù)成果之一。作為國家蘋果產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系智能化生產(chǎn)崗位科學家項目和國家重點研發(fā)計劃課題，這套云端系統(tǒng)集成了該團隊多年的研究成果，以基于大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)和人工智能的“智慧果業(yè)系統(tǒng)”建設(shè)為統(tǒng)領(lǐng)，實現(xiàn)標準、數(shù)據(jù)和管理的統(tǒng)一，突破蘋果智能化生產(chǎn)關(guān)鍵共性技術(shù)，全方位實現(xiàn)種植生產(chǎn)作業(yè)遠程實時監(jiān)管，提升生產(chǎn)管理作業(yè)效率，確保果園的智慧生產(chǎn)管控能力。

“3月上中旬，在蘋果樹根系第一次生長高峰到來之前，要進行追肥灌水，這個時期追肥應(yīng)以氮肥為主，以磷、鉀肥為輔，并配合施用一些微肥。”王金星說，“根據(jù)系統(tǒng)采集的土地肥力、樹體營養(yǎng)、氣候參數(shù)、土壤墑情等基本情況，結(jié)合預(yù)期產(chǎn)量制定果樹管理最佳水肥方案，通過精準的配肥系統(tǒng)、水肥一體化灌溉管路系統(tǒng)，可以將水肥精準施到每一棵果樹上。”

2三張“名片”，讓脫貧攻堅一線有了新利器

指著“云攝像頭”，科技特派員王冉冉告訴筆者，這些就是智慧果園的“眼睛”，重點拍果樹的葉子，通過葉面情況反映果樹本身的營養(yǎng)含量，并通知遠在云端的“大腦”，對灌溉和施肥策略及時作出調(diào)整，再下達指令讓泵站自動精準化運行。

從“眼睛”到“大腦”，再到“手腿”，支撐起“智慧果園”的是復(fù)雜的軟件和易操作的硬件。

筆者了解到，該團隊建立的基于云平臺的果園水肥精準管理模型，依據(jù)養(yǎng)分平衡法，以果樹目標產(chǎn)量、土壤養(yǎng)分含量、肥料利用率和肥料養(yǎng)分含量等四個參數(shù)作為輸入?yún)?shù)，計算果園年周期內(nèi)氮、磷、鉀肥的施肥總量，分析不同樹齡的果樹在年周期內(nèi)生長特點和需肥規(guī)律，劃分施肥時期。根據(jù)果樹不同生長時期需肥量將施肥總量分配到各個施肥時期，制定合理的施肥制度，建立基礎(chǔ)施肥模型。另外，還使用葉片營養(yǎng)診斷技術(shù)檢測果樹葉片中氮、磷、鉀三種元素的含量，診斷果樹在每個生長階段對氮磷鉀肥料的需求狀態(tài)，對基礎(chǔ)施肥模型進行動態(tài)調(diào)整。

“過去除草、施肥、澆水、打農(nóng)藥等果園管理工作幾乎全部依賴人工，1500畝的蘋果園需要請大量的勞動力，耗時費力且用藥損耗大。”作為現(xiàn)場管理人員，張軍剛告訴筆者，現(xiàn)在果園實現(xiàn)了機械化、智能化作業(yè)全程覆蓋，只要設(shè)定好參數(shù)，水肥設(shè)備就能自動運轉(zhuǎn)，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(chǎn)。

有了省時省力、規(guī)范高效、安全可靠這三張“名片”，這樣的系統(tǒng)當然會受到農(nóng)民追捧。由此，王冉冉對這套系統(tǒng)的推廣應(yīng)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這套系統(tǒng)的，能為復(fù)工復(fù)產(chǎn)和脫貧攻堅做點實實在在的事，大家都發(fā)自內(nèi)心地高興！”