人工智能種番茄種出了“兒時味道”

張曄

天氣熱了準時開窗通風，土壤干了滴灌系統自動澆水，莖葉粗細、果子大小都有傳感器實時傳遞信息，除了人工剪枝摘果其他都由人工智能系統完成……

在這個高度智能化的溫室內，一群平均年齡不到30歲“碼農”，種出畝產30000斤的高品質番茄，嘗過的人無不交口稱贊“這就是小時候的味道”。

1月10日，“AI種番茄”的技術走出實驗室，落戶江蘇高郵智慧農業示范基地。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，雙方將在這里打造一個核心100畝、輻射600畝的智慧農業示范基地，今后種植品種也將從番茄逐漸拓展到其它果蔬。

1、小番茄為何“如此多嬌”

紅的嬌艷欲滴、黃的溫潤如玉、綠的沁人心脾、黑的晶瑩透亮……2021年元旦，筆者走進江蘇省農科院“智慧溫室”，仿佛進入了一個五彩的世界，十多種來自世界各地的番茄品種在此爭奇斗艷。

“這是我們通過全球‘選美選出來的番茄品種。”團隊帶頭人、江蘇省農科院信息所副所長任妮博士告訴筆者，結合前幾季的試驗，他們選種了甜度高、硬度低、口感好、顏色豐富、抗病性強的番茄品種。

筆者采訪時，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”里卻能感受到濃濃的春意，溫度顯示在20.1℃，完全沒有傳統大棚濕悶的感覺。幾十個金屬栽培槽整齊排開，栽培槽里一株株長勢茂盛的番茄藤蔓沿著鐵絲向上攀爬。

筆者發現，有些藤蔓上安裝有傳感器，角落里還安裝了攝像頭，這些都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，可以實時精準地感知、傳輸、獲取、處理關于溫室內環境和番茄的各種數據。”任妮告訴筆者，每個番茄生長全過程的數據，都以“可視化”的方式展現，工作人員可隨時隨地通過電腦、手機查看番茄的“健康狀況”，就像配備了一個“私人醫生”。

農作物長勢如何，終于告別“良好”“喜人”這樣的籠而統之的詞匯，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，溫度是否合適，水肥是否給得剛剛好，都讓番茄自己來‘說話。”任妮說。

除了番茄生長全過程數據實時精準感知，智慧溫室內還有水肥一體化智能管控系統，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。

2、可復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，說起智慧農業，一連串高大上的詞匯，就讓人以為這是一項高高在上的技術。

但在任妮的眼里，智慧農業應該是實實在在能落地應用、解決實際問題的技術，“智慧農業不僅僅是各種信息技術的代名詞，它更是農業的新業態、新模式。”任妮說。

“我認為傳統農業現在面臨兩個最關鍵的問題，一個是誰來種地，另一個是如何種好地。”任妮說，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，讓農民成為有吸引力的職業，也就是新型職業農民。而在農作物產量的提升、農產品質量的把關、降低農業生產的風險以及減少農業對環境的影響等方面，也是智慧農業大有可為的地方，實現農業生產的標準化、精準化、智能化和綠色化，讓農業變成有奔頭的產業。

朝著這個目標，3年前，任妮帶著一群平均年齡不到30歲、完全沒有學過農業知識的信息技術人員，用智能技術種起了番茄。

第一季種出的番茄產量雖然不高，但是口感很好，這堅定了他們繼續努力的信心;到了第二季，因為一場病害，整個大棚顆粒無收，開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，而且產量大幅提高。“眼下這一季番茄，小的畝產2萬多斤，大的可達3萬多斤。”任妮說，最關鍵的是，形成了一整套可復制可落地的智慧農業技術，對方只需建好大棚，其他的都交給智慧農業系統，不論誰來種、不論在哪種，品質和產量都能保持一致。

以番茄為例，從8月份定植，到來年的6月份清棚，整個生長周期的水肥和環境調控都不要人為干預。借助于物聯網、大數據和人工智能技術，系統會分析溫度、光照、濕度、二氧化碳以及基質的溫度、濕度、PH、EC等指標，一旦發生異常，就能夠自動提醒管理員及時采取措施。

任妮說，在番茄整個生長周期中，只有整枝、打杈、下盤、采摘需要人工操作，“過去2個人管理一個大棚忙得停不下來，現在1個人管兩個大棚輕輕松松。”

為了解答種植戶的技術疑問，他們還利用人工智能深度學習技術，把公開的番茄專著、論文及網絡資源匯集起來，打造一個基于知識圖譜的智能專家問答系統。“只要是有關番茄種植的，智能專家都可以7×24小時進行精準作答。”任妮說道。