无人机与智能环境监测技术助力智慧农业落地,打造农场新形态

‘春种一粒粟,秋收万颗子’。靠天吃饭的农民随着智慧农业理念的提出,成功解决了产量问题。通过先进技术的加持,在优化种子培育、提高农作物生长效率、提升成本质量以及防治害虫等多方面起到了决定性、促进作用。

七台河市智慧农场的农田里,工人正在搭建育苗保温棚,旁边就是玉米试验田,周围隔着几米就能看见高敏传感器。玉米的长势十分喜人,几乎看不到玉米螟的身影,玉米棵棵圆润饱满,记者询问技术人员得知,今年农场引进了黄微的“基于农场全局的智能环境远程监测系统V1.0”和“植保无人机数据综合采集分析系统V1.0”两项技术成果,一方面想要提升农场的生产率,另一方面促进农场向着智慧农业更进一步。

“智慧农业看起来发展迅速,但其中存在诸多问题亟须解决,民生的要求越来越高,相对应我们对农产品的检验标准也在逐步提高。以我们农场为例,我们要从初期种子培育、生长发育控制,到作物栽培、害虫防治,再到后期采摘和销售,整套流程进行监测和把控,这对于技术的要求极高。而且七台河市位处黑龙江省,整年温度相较其他地区偏低,对于农作物的生长弊大于利,所以我们面临的困难也更大。好在我们坚定地选择了黄微女士的技术成果来帮助我们解决问题。”农场负责人在接受我报记者采访时表示。

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农场温室大棚

智慧农业发展趋势

改革开放以后,在每个不同时代背景下,政府文件虽各有侧重,但精准农业、智慧农业等关键词从未退下历史舞台,一方面要积极释放农村生产力,另一方面要激发农村发展潜力,由浅入深的将大数据、物联网、人工智能技术融入进农业生产中,形成有规模、系统化、自动化的农业生产线,助力每一个位农民升级为新农人。

我国是举世闻名的农业大国,发展高效、安全的现代生态农业是最终目标。伴随着人口增长、耕地面积减少以及城镇化加速推进,农业领域面临的困难日益严峻,打造智慧农业,提高农作物生产率、资源利用率和土地产量,同时还要兼顾环境保护和绿色农业的可持续发展性。

根据前瞻预测,智慧农业现在处于高速发展阶段,预计到2027年,智慧农业市场规模将会达到1214亿元。

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农场试验田

迫切寻求发展,推动技术落地

“东三省种植春玉米,亩产量大概在500-700斤,南方的种植产量在800-1200斤,产量上过大的差距让我们十分焦急。因为地域、土壤、温湿度等必要性因素的影响,我们农场也进行过土壤翻新、建设温室大棚等措施,但效果微乎其微。随着科技的发展,我们也意识到传统农业需要转型,所以引进了黄微的自研技术来帮助农场提升玉米产量。”农场的技术负责人对记者表示。

记者在现场了解到,目前农场的基础设施搭建还在继续,为了进一步加大产量,农场准备在入冬前搭建一个高8米,占地面积200平方米的实验温室大棚,尝试在冬季利用两项技术成果在大棚里培育玉米。

“搭建温室大棚和后期的维护造价不菲,尤其地处最北部的黑龙江地区,我们需要投入超过一倍的资金、人力和物力。农场的目标很远大,不但要促进农场向着智慧农业方向发展,还要带动整个东北地区的农业发展。北方秋收后,温度下降特别明显,越靠近北方温度越低,很多农户根本来不及晾晒玉米,为了避免更多损失只能低价出售湿玉米。年复一年,农民挣不到钱,买不到好种子,只会让玉米产量和质量越来越低,间接造成土地资源浪费,影响会变得越来越大。我们农场要做先行者,如果这次实验成功,我们会进行大面积推广,然后进行技术再转化,由近及远,先带动周边散户进行升级应用,从而带动整个东三省进入智慧农业升级。”农场负责人李总在接受采访时表示。

技术巧应用,产量大幅上升

“基于农场全局的智能环境远程监测系统V1.0”的核心亮点在于利用高度集成化的智能系统,针对农业中产生的数据进行采集,包含气温、湿度、土壤PH值等一系列参数,然后通过无线网络传输给中 央系统进行处理分析,再经由机器学习算法生成问题报告以及解决方案,同时会为管理者提供一份决策分析报告,其中可能包含农作物的最佳灌溉时机和防虫预警。

农场每隔十米安置一个高敏传感器,分别用来监测土壤的湿度、酸碱度和环境温度。经过一个月的调整和部署,农场的土壤得到正确的改善和优化,PH值最终维持在5.8-6.8之间,是最适合玉米种植的环境。同时,系统还贴心的为农场选择了最适合的种植策略,玉米的生长效率也获得了大幅度提升。

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高敏传感器

记者在现场还看到了几台飞在农田上的无人机,它们绕着农作物飞行。通过现场工作人员介绍得知,这也是黄微的自研技术成果,叫做“植保无人机数据综合采集分析系统V1.0”,它的核心亮点在于无人机的运用,此技术的机动性很强,应用范围十分广阔,根据不同型号的无人机可以调控不同的监测距离。搭配先进的高清摄像头和高敏传感器,飞在农田上方可以实时采集农作物的一切情况,高清摄像头保证无死角拍摄,第一时间发现虫害后将数据传递给中 央处理系统,通过强大的机器算法分析后,自动化系统会针对虫害部位进行防治,第一时间减少损失。

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无人机遥感技术

“应用技术初期,技术人员就已经看到了成效,尤其是在玉米生长效率和质量提升中表现最为明显。往年我们农场的玉米成熟合格率大概在75%,相关产品的生产转化率实际不足60%,而今年应用黄微的两项技术成果后,今年的玉米成熟合格率可以达到92%以上,相关产品的生产转化率超过92%,经济效益得到显著提升。这让农场看到了未来的发展道路!”总负责人李总和记者介绍。

可持续发展的智慧农业

随着技术逐渐完善和深远布局,智慧农业是解决我国人口与土地矛盾的必要路径,利用人工智能、物联网、机器学习等先进技术实现农业生产的自动化、智能化、精细化是我国未来农业发展的首要目标。黄微的技术成果是一个完美的开始,为我国智慧农业开启了一个良好的开端,同时也为传统农业向着智慧农业发展奠定了坚实的基础,鼓励着更多从业者加入战局,进而研发出更多优秀的技术成果,打造出专属于中国智慧农业的新篇章!(记者/卢娜 楚飞)