給蔬菜裝上“智慧大腦”

陳思佳

有“蔬菜之鄉”美譽的山東省壽光市與百度智能云聯合打造“設施蔬菜智腦”，讓蔬菜種植更有科技范兒、智慧感，并著力于標準制定、模式輸出，引領蔬菜產業高質量發展。

山東省壽光市是中國北方最大的蔬菜基地，有“蔬菜之鄉”的美譽，設施蔬菜種植面積約60萬畝，2021年蔬菜年產量達450萬噸，日交易量超1500萬公斤。近日，百度智能云聯合壽光市農業產業化龍頭企業山東物澤生態農業科技發展有限公司共同打造“設施蔬菜智腦”，通過大數據平臺，利用AI智腦，讓蔬菜種植更有科技范兒、智慧感，并著力于標準制定、模式輸出，引領蔬菜產業高質量發展。

在壽光，有超過17萬個蔬菜大棚，它們如同白色波浪，向開闊的鄉野間綿延伸展。不同于冬天使用的傳統大棚，這里使用的設施蔬菜大棚常年恒溫，四季都可種植蔬菜，一年可產多茬。每個設施蔬菜大棚足足有三個足球場大，種植面積可達5.4畝。

科技讓蔬菜種植自動化

營里鎮54歲的菜農宮汝軍，已經和兒子小宮在棚里忙活了大半天，5200株西紅柿苗，需要逐棵盤頭吊蔓。傍晚，陽光漸弱，棚內溫度開始下降。“這些苗苗嬌貴得很，溫度和濕度稍差一點，都會影響產量。”宮汝軍拿著手機，指尖剛一點擊按鈕，棚頂的自動卷簾機就發出嗚嗚的聲音，只見一層黑色的遮光簾被卷起，棚內光線立刻強了起來。宮汝軍指著棚頂說，“我們棚頂還有很厚的棉簾，在冬天溫度過低時，可以通過電機拖拽蓋住棚頂來保溫，再冷了還可以開加溫器。夏天太熱了，就蓋上遮光簾，通過調節通風口的大小就可以控制溫度。”

而所有這些操作，宮汝軍都是通過手機APP完成的。“以前只能看到實時溫度，現在通過手機APP可以看到全天、一周甚至是全年的溫度變化曲線。”小宮邊說邊演示著，“小度小度，打開29號棚的補光燈”，補光燈瞬間亮起，實現智能補光。顯然，手機應用軟件成了宮汝軍種棚最得力的助手。

不過，科技給設施蔬菜帶來的改變遠不止于此。自動卷簾機、自動放風機、智能霧化機、智能補光燈、高壓噴霧系統、多功能植保機等智能設備，已成為新建設大棚的“標配”，農事操作已不需大量人工。從前那種“刮風下雨得趕緊往棚里跑”的情況不見了，如今遇上惡劣天氣，宮汝軍可以坐在家里“躲清閑”，通過手機APP便可遠程操作，勞動強度降低了，時間也可以自由支配了，收入還增加了。“這茬西紅柿過兩個月上市，按去年的行情，這一棚能賣10萬元人民幣。下半年我們計劃買輛大棚電動三輪，這樣往外運菜就不費力了。”小宮憧憬著。正是這樣有盼頭的日子，讓原本在城里工作的他，甘心回村當起了“棚二代”。在壽光，越來越多的蔬菜大棚開始“變身”成為智能工廠。

從“經驗種植”到“智能種植”

傳統農業已經實現自動化，但當單打獨斗的個人棚由碎片化作業連成60萬畝規模產業后，農業種植亟需標準化、數智化發展。

山東物澤生態農業科技發展有限公司在全國蔬菜質量標準中心擁有8000畝試驗示范基地，其中2000畝是設施蔬菜大棚，主要種植不同品種的茄子、西紅柿、黃瓜、辣椒等蔬菜，這也是壽光設施蔬菜的“四大品類”。

“雖然設施蔬菜大棚已經極大地降低了農民的勞動強度，但在規模化生產時，仍面臨著靠經驗種地、無統一標準的難題。”百度智能云壽光項目負責人裴強說，“不同植物在不同的生長階段，需要的溫度是不一樣的。比如，5號西紅柿在出苗期的溫度、11號西紅柿在掛果時的溫度具體應該是多少？除此之外，還有光照，何時該澆水施肥，具體用量是多少？”當所有的設備都自動化了，由誰來控制以及按照什么標準控制？不同的農民掌握著不同蔬菜品種的生長規律，即使是同一品種的蔬菜每位農民也有獨特的經驗或自有技術，這就會導致生產操作和流程缺乏統一標準。

對此，山東物澤生態農業科技發展有限公司與百度智能云合作，成功部署天工物聯網時序時空數據庫，打造智慧種植平臺，給設施蔬菜裝上了“智慧大腦”，開啟了智慧種植之路。

在這2000畝的基地里，每個棚內都分布著很多先進設備和感應器，對農業生產環節的空氣溫濕度、光照度、二氧化碳濃度、土壤溫濕度、施肥作業等信息進行采集，并及時傳輸到云數據管理中心，通過AI智腦特定的算法建立科學的種植模型，為園區提供精準的生產管理依據、預測產量、農事計劃等，使整個生產過程變得綠色可溯。“這個大棚種植的是‘毛粉番茄’，一共有10400株，隔壁大棚種的是‘大紅番茄’。”技術員馬學明正在巡查植株。成片的番茄，已經長到了50公分高，枝干非常壯實，現在還沒有開花。正在這時，“設施蔬菜智腦”根據實時情況，調整了大棚的光照和溫度并打開了水肥（藥）一體機。“通常毛粉番茄一年栽種兩茬，僅這一個棚這一茬的總產量就能達到16萬斤以上。這個品種的番茄口感好，適合生吃，20天后就要掛果，屆時將全部運往京津冀地區。”馬學明望著茂密的植株說，“以前施肥都是靠經驗，到底用多少農藥就能防病蟲害，心里總沒底兒，用少了怕防不住，用多了成本就上來了，還難免有農殘。現在好了，有了水肥一體機，什么時間、用什么肥、用多少量聽‘智慧大腦’的，準沒錯！”

裴強指著腳下的土地說，下面鋪著很多管道，每隔一定間距在作物的根部就有一個滴管，當接到“智慧大腦”發出的指令后，機器會自動將水和肥料按指定比例混合并加壓灌注。

說到“水肥（藥）一體機”，裴強眼睛一亮，“多年來一直有一個困擾設施蔬菜大棚的難題—土地板結。”設施蔬菜的生產效率雖然非常高，化肥用量較大，但是大棚里由于沒有自然通風、雨水沖刷等，土地自潔能力較低。未被作物吸收的肥料會沉積在土壤中，一般情況下，種植設施蔬菜的土地在3—5年后就會產生大面積像混凝土一樣堅硬的板結層，影響后續種植。“我們現在做的，就是基于物澤集團積累了十幾年的數據，通過AI智能深度學習建立模型后，計算出精準的數據，形成統一標準，指導農民精確用肥，避免土地板結現象，實現綠色生產、智能種植。”

“智慧農民”與“智慧農業”緊密相連，背后都是科技的力量在做支撐。在“智慧大腦”的助力下，物澤生態農業實現了設施農業規模化生產、集約化管理。已形成管、技、產三方聯動機制，即管理員擬定種植方案、規劃時間節點、統籌生產管理;技術員實施方案，提供技術指導、生產狀況預判、提出生產建議;生產員負責具體生產。據介紹，現在1名技術員可掌控200畝設施農業，1名管理員可負責1500畝糧田生產，生產效率提升200%以上。2021年全國農村居民人均可支持收入為18931元人民幣，在物澤農業，60歲以上的員工占比92%，2021年這部分員工的人均年收入約5萬元人民幣。

從種子到餐桌全程可視化溯源

實地視頻監控、農機GPS定位系統、農產品質量安全追溯等質量保證體系的建立，實現了設施蔬菜種植過程有據可查、有證可溯的完整追責目標和良性局面。

“農業種植是從播種一粒種子開始，經歷發芽期、幼苗期、開花期、結果期，每個階段的種植管理都是不一樣的。”看著眼前的辣椒苗正在茁壯成長，裴強認真地說，“我們現在可以做到全流程智慧化管理。所有的模型都建立起來了，小苗剛栽下去，通過模型我們就能預測三個月之后的果品質量以及產量，這樣就可以提前布局銷售和物流，實現產銷聯動。”

這時一位技術員展示了百度的明星產品—小度。在小度中安裝使用5Z農場或社區團購應用，“小度小度，今天有什么綠色蔬菜？”隨著一聲令下，小度展示出了當天可以送貨上門的各類蔬菜。隨機選擇一款，只需輕輕一點，便可以看到它的整個生長過程，包括何時播種、何時用過什么肥料農藥及用量等情況，徹底讓百姓吃上放心菜。“請給我送一份2號黃瓜。”如此簡單，一份生長全過程可溯源的綠色蔬菜就送貨上門了。

據《中國農村發展報告2020》預計，到2025年中國城鎮化率將達到65.5%，農業就業人員比重下降到20%左右。有這樣一種說法，“80后”不想種地，“90后”不懂種地，“00后”不問種地。

如今，棚戶們從種植到銷售，享受著“物業化”“標準化”的服務，以前什么事都要靠自己苦干的“汗水農業”一去不返，有了物聯網、大數據、云計算、人工智能等技術的支持，點點手機使用幾句語音指令就能完成操作，在壽光這樣的現代智慧農業園區越來越多。這一高質高效的農業發展平臺，吸引了許多像小宮這樣的年輕人回到家鄉從事農業生產，家鄉的土地承載了他們的夢想，他們也托起了鄉村振興的新希望。