什么是智慧農業?
從我個人角度來理解,智慧農業它是新一代信息科技,重點是人工智能,物聯網、大數據、云計算這些技術,再加上我們的工業裝備,比方說拖拉機生活機,這兩樣還不行,要和農業生物技術,包括我們的品種,還要農業栽培管理等等方面進行融合。融合后使我們的農業生產方式發生了翻天覆地的變化,這是一種新的生產方式,就理解為它是智慧農業。
發展智慧農業究竟能夠給我們的農業帶來什么變化呢?
以水稻為例
黑龍江是我們國家最大的糧食省,我們都知道東北大米非常好,但是種東北大米早期也是不行的,因為什么?黑龍江屬于寒溫帶,它的積溫將將能夠滿足水稻一生的需求。天冷的時候,我們的水稻往往產量受損失,所以黑龍江的人民群眾就發明了什么呢?在溫度還不高的時候,提前把水稻的種子進行浸種,催出小芽子播在育苗盤上,再放到溫室里面,讓它長出秧苗來。
水稻浸種催芽,過去老百姓的做法有火土催芽、“缸泡炕焐”,還有小規模集中浸泡催芽,這些方法外面溫度比較低,里面溫度比較高,在里面的牙就長得快,催的快,外面的還沒長,等機械化育秧盤上播種的時候,就非常容易把牙碰掉,碰掉之后就長不出秧苗來了。
基于這種考慮,我們采用智能化程控浸種催芽技術,通過物聯網準確監測水溫,控制水溫以及相應的時間長度。同時在催化過程當中進行適量的氧氣補充,防止芽子爛掉。
現在黑龍江已經大規模使用的這種技術,一個催芽車間有200噸的、400噸的,還有600噸的,一畝地3至5公斤就足夠了,所以能夠保證大面積的種子需要,就是這么一個簡單的措施,能夠延長水稻的灌漿期大概5~7天,延長積溫大概100多度。能夠增產100~150斤,成本平均每畝增加2塊1毛7分。
當然我們信息科技不光是在浸種催芽階段,在水稻生長的其他階段也會發揮作用。比方說現在給水稻施肥,有一種技術叫側深施肥,就是把肥料要投到離秧苗大概4.5公分,離地面5公分,這個位置形成好的根基營養環境,能夠提高肥料的利用率。
還有現在有了高分衛星,有了無人機用遙感的方法大面積的監測水稻的長勢。還有現在東北實行航化作業,就是有人駕駛大飛機進行航空施藥,這些效率非常高。智慧農業技術以水稻為例,它是有實際的效果和效益的。
以溫室蔬菜種植為例
其實農業除了種糧食以外,我們還有一個很重要的領域就是蔬菜,我們現在吃的蔬菜,溫室的種植面積大概3000多萬,但是大部分都是低端的日光溫室,環境很難調控,當然也占了大量的耕地。像荷蘭、以色列發展大型玻璃智能溫室,這種生產能力和生產水平是非常高的。
以荷蘭為例,一平方米西紅柿或者叫番茄能生產到100公斤以上,產能水平很高,值得我們學習。那么最近的話,我帶領我的團隊以壽光為例,我們知道壽光是我們國家北方蔬菜的一個重要的生產基地了,我們團隊在壽光市委市政府的支持下做了一個示范。
在中國北方進行現代溫室的生產成本特別高,高在哪呢?高在冬天的加溫上了,荷蘭不加溫嗎?荷蘭也加,但是荷蘭的冬季的平均溫度在5度左右。像北京、河北像這些北方地區溫度在負十幾度,所以這樣的話要保持一定的溫度讓作物的生長。要加溫就要耗能,這是一個最大的成本支出,所以我們根據這些情況,采取熱交換的技術。
在結構上我們利用大斜面,還有在病害控制上也采取正壓通風,這樣在溫室里的壓力高,外面的壓力低,所以菌類、空氣當中孢子就不會往溫室里走,這樣就不用藥和少用藥,實現綠色的生產。
在環境條件的綜合控制方面,我們也解決了相應的技術問題。這么大的一個溫室,如果要調控起來,增加一度的溫度,降低的溫度都會有很大的難度。要研究這種調控的模型,給予一定的空間范圍,這樣把這個問題解決掉,我們通過一個云的管控平臺實現整個溫室的智能化的生產,現在這個基地已經正式運行一年多。根據目前來看我們盈利的平衡點在一公斤2塊3毛5的時候,基本上是收支是平衡的,要是再貴一些它就會有盈利,目前還是達到了比較好的效果。
最近幾年,特別是針對現在形勢發展的需要,農業在進行轉型,轉什么型呢?要由傳統的生產方式,向精準、智能、綠色方式轉變,由過度依賴人工,向以機器為主轉變,已過去主觀經驗判斷向以大數據智能決策這個方式的轉變。
智慧農業未來怎么走?
我們國家跟發達國家國情不一樣,我們小農戶比較多,地塊都比較小,像美國萬畝的大農場很多,所以我們國情不一樣,我們要發展自己的智慧農業之路,必須得有自己的技術。
1999年我承擔了國家發改委國家精準農業研究示范的項目。當時這個項目核心技術產品90%都得要從國外來買,很貴,那個時候我們要買一臺在機器上裝 GPS導航設備是多少錢呢?大概15萬至18萬。我們現在在農機上裝的這些基于北斗衛星導航的農機裝備,3至5萬塊錢。
還有我們面臨著一個農業安全問題,買的國外產品,這個產品和它國家的衛星是相連的,整個農機的作業數據,要通過衛星傳回國家的,如果把我們農業的情況了解的這么清楚,對于我們的農業是不是有一定的危險?
所以我們必須自立、自強,要有自己的技術體系,我們通過自身的努力和研發,在電控類、電子類、信息類相關的技術方面,我們基本上90%以上全部解決。而且大型的智能農機裝備基本上也得到解決。
現在黨中央、國務院非常關注農業農村的發展,2021年中央一號文件在加強農村基礎設施建設里面提出來,要建設智慧農業,構建這種農業的大數據的技術體系,反映了我們國家對智慧農業對信息科技和農業融合的高度重視,也反映了我們農業和農村發展的一種客觀要求,所以這樣奠定了我們國家未來智慧農業發展的美好前景。
那么究竟我們國家未來是一個什么樣的前景呢?
我們可以看一張圖片,我們衛星和無人機在不時的進行掃描,信息獲取,我們的計算機的服務器在進行計算,同時要把這些決策結果傳給我們的機器,那么實現農業強、農村美、農民富,這也是我們國家第二個百年目標。我想用不了多久,我們國家的農業,我們國家的農村一定會是剛才我們看到的這幅美麗的畫卷。