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中国农业“科幻感”急升

2019-04-23 10:50:03   来源: 经济导报 

以数字化和智能化为先导,随着新型城镇化的推进、农业从业者减少,中国农业正迅速告别“锄禾日当午”的艰辛和粗放。借助大数据技术,精准农业开始兴起。2016年中央一号文件指出,“大力推进‘互联网+’现代农业,应用物联网、云计算、大数据、移动互联等现代信息技术,推动农业全产业链改造升级”。由于在农业领域应用尖端技术的“农业科技”开始在中国出现增长之势,让人不禁惊叹:“中国下一个科技起爆点是农业?”

传统农业正在悄然高速进行着数字化变革,成为各种新科技应用的蓝海。

先正达(Syngenta)中国业务可持续发展总监朱庆华对记者表示,在全球数字化创新高速发展的背景下,科技释放农业生产力的时代已经到来。“大数据、传感器系统、无人机等技术和新一代作物育种技术打出的一套组合拳,已经为下一次绿色革命做好了准备”。

精准农业开始兴起

众所周知,作物产量会受到很多因素的影响。比如,遗传种质、种植环境(土壤情况、天气情况)、农艺操作(肥料、作物保护产品使用、灌溉、耕作方式)及差异因素。

拜耳作物科学大中华区总裁黄伟东告诉记者,从选择合适的种子、适宜的种植密度,到病虫害防控、精准灌溉、高效施肥,再到收获和仓储,农民一年中需做出40~50项决定,这些决定都会影响最终收成。

正是因为流程复杂,业内称,农业是最后一个需要被信息化和数字化的产业。过去,农民往往凭经验作决策,如今,社会其他领域正在发生的数字革命正深刻地影响到农业的发展,为农民管理农田手段带来变革。

借助大数据技术,精准农业开始兴起。无人机在农业生产中的应用增长,可谓是最直观的表现之一。

无人机的应用,主要在于应对农业劳动力不足的挑战。在中国北方,无人机一天的施药面积可达约800亩,而人工施药一人一天最多在30亩左右。同时,作为数字化农场管理系统的组成部分,无人机还能够用于农场数据采集和精准施药。

据统计,无人机在中国施药覆盖的面积已经达到2.67亿亩。

此外,基因编辑技术在农业领域的应用也值得关注,这一技术能够让传统育种领域变得更精准、更有效率,帮助育种家实现精准设计育种,满足人们对各种食品的需求。

近几年来,供给侧结构性改革要求农业高质量发展、绿色发展,一系列政策法规的出台为高科技在农业中的应用营造了非常积极的环境,高科技将在其落地实施的过程中起到至关重要的推动作用。

无人机的未来在农业

无人机,这一“酷炫”的前沿科技正在和农业牵手,使用无人机的农民数量正在稳步增加。在土壤分析、肥料农业的靶向施用、风暴追踪、安全监测、污染控制以及空气监测等领域,无人机均有用武之地。未来,无人机在农业领域的应用潜力十分巨大。

“无人机的未来在农业。”有人如此预言。的确,当人们试图在城市里将无人机用于航拍、物流、娱乐时,发现会受到空域管制、公共安全等多方面的限制。而在广阔的田间地头,无人机取得了广泛应用。

事实上,英国的农业无人机,渗透率已达到18%,并正在改变农民种植作物和饲养牲畜的方式。在中国,随着无人机技术的迅速提高,农业无人机也正在应用于作物健康、水分应用、土壤分析等土地实时信息的收集,帮助农户更好地管理作物,实现“精准农业”。

目前,农业无人机最广泛的应用之一,就是农药喷洒。以棉田为例,实现机械采棉需要喷洒落叶剂,采用人工方式的成本较高,拖拉机开进棉田则会碾压棉花、导致减产。而使用无人机喷洒,不仅可以节省人力、降低成本,还可以做到实时、均匀、准确喷洒,最大限度减少渗入地下水的剂量。如今,一些国内的无人机企业已经在新疆等地的农田开展作业,受到农民欢迎。

无人机更深入地介入农业领域,还将影响到农业全行业链条,推动农业技术革命。据了解,农业植保无人机背后是至少万亿级的农机和农药市场,无人机的出现或将促进相关行业提高服务水准。不仅如此,“无人机+感应器+大数据”在农业领域的应用,能够勾勒出一个多层次、全方位的“农业地图”:土壤信息、作物信息、气候信息,乃至农户信息,都将得到汇总,从而提高农业生产效率。

“识脸辨声”的高效养殖

传统养殖业也开始为互联网企业所青睐。阿里云就通过ET大脑实现人工智能养猪,提高猪的存活率和产崽率。这一套叫作ET农业大脑的系统,当中涉及视频图像分析、人脸识别、语音识别、物流算法等人工智能技术。

比如,阿里云研发出一套“怀孕诊断算法”来判断母猪是否怀孕。养猪场内的多个巡逻摄像头会自动搜集母猪的睡姿、站姿、进食等数据,再由人工智能(AI)分析母猪是否配种成功,如果发现有母猪没怀上,系统将提醒工作人员进行人工授精,从而提高母猪产崽量。

猪崽出生之后,为了让它们健康成长,ET农业大脑通过语音识别技术和红外线测温技术来监测每只猪的健康状况。由于猪在吃奶、睡觉和生病等不同状态下发出的声音都不一样,通过分析猪的咳嗽、叫声、体温等数据,一旦出现异常能够第一时间发出预警。

与之对应的是,京东也推出了智能养殖技术,整套智能养殖计划包括神农大脑(AI)、神农物联网设备(IoT)、神农系统(SaaS)三大模块,可实现“养猪智能化”。其中,“猪脸识别”最受关注,养殖场可以通过这项技术来观测与记录每只猪的体重、生长、健康情况。

虽然人脸识别已经在智能手机中普及,但用在动物上难度则要大得多。

而京东的智能养殖技术除了利用“猪脸识别”实现猪饲料的精准配置,猪舍内的温度、湿度等也都完全由系统自动调节。去年底,在京东数字科技全球探索者大会上,中国工程院院士李德发表示,未来我们将以猪为开始,实现养殖过程无人、无线、无干扰、无接触,实现真正的万物互联。

按照京东的测算,这套系统养殖人工成本减少30%~50%,降低饲料使用量8%~10%,并且出栏时间平均缩短5~8天。如果全中国所有猪场都用上这套系统,每年可降低500亿元的成本。

中国农企需要长期耕耘

不过,黄伟东认为,就运用高科技推动农业的整体发展而言,中国与发达国家还有一定的差距,这主要表现在大型自动化农机的普遍应用和从业者对高科技的接受能力,但这也恰恰意味着巨大的潜力和机会。

当前,中国的数字化技术发展迅速,已具备了发展数字化农业的基础。

与欧美的大农场不同,中国的小农户居多。朱庆华表示,数字化农业在中国的发展需要一个过程。

显而易见的是,大农场在采用现代农业科技方面有一些优势,比如更方便采用机械化操作,农场生产力提升更具规模效应。而实际上,小农户采用农业科技也能够大大提升生产力,但是仍需结合相应的培训与服务。因此,中国需要针对用户——大农场、小农户以及农业的发展需求——进行技术平台和服务模式的开发。

黄伟东称,农业作为国民经济的基础性产业,其所有趋势都是在探索方法,更有效地应对国家和社会发展的宏观需求或面临的挑战。从粮食安全所要求的主粮自给自足,到人口老龄化而导致的劳动力短缺、人工成本攀升,再到消费者对食品安全、品质的更高标准,还有生态环境修复的紧迫要求解决这一切问题的核心,就是科技创新。

他说,只有科技创新才能帮助人类以更加可持续的方式应对这些宏观需求和挑战。因此,现代农业对高科技的应用和融合都是围绕着提质增效、安全健康、绿色环保等共同目标,而这些高科技正在涉及越来越多的领域,比如化学科学、生物科学、数据科学等。

他认为,在信息时代,养殖耕种已不再是“看天吃饭”的粗放农业,而是逐步向“知天而作”的精准农业靠拢。

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