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福建:数字“新农具”,耕出“智慧田”

漳州绿洲农业发展股份有限公司的温控大棚自动喷淋系统 郭杨 摄

福建:数字“新农具”,耕出“智慧田”

福建先锋山农业发展有限公司实现温控、采光、喂养、饮水、鲜蛋收集等全程自动化。

福建:数字“新农具”,耕出“智慧田”

福建省祥云生物科技发展有限公司建成全国首条全自动银耳工厂化罐栽生产线。

福建:数字“新农具”,耕出“智慧田”

福建光阳蛋业研发的蛋鸡养殖机器人“木鸡郎”亮相第五届数字峰会。

本版图片除署名外均由本报记者 游庆辉 摄

核心提示

日前举行的第五届数字中国建设峰会,多维度呈现现代农业的数字化打开方式:在东北黑土地的无人农场,耕种防收一键完成;在南方山地丘陵茶园,碳收支账本一目了然;在工厂化蛋鸡舍,病死鸡低产鸡一眼识别……

在数字化时代,传统农业“看天吃饭”“面朝黄土背朝天”的刻板印象被打破。智能装备成了“新农具”,数据成了“新农资”,耕出高产优产“智慧田”。

一只蛋鸡的数字之旅

对“鸡倌”们而言,最费时伤神的不是拌料饲喂,也不是清理鸡舍,而是在茫茫鸡群中找出一只死鸡。

位于福清市渔溪镇的福建光阳蛋业股份有限公司蛋鸡养殖场,有12栋鸡舍,单栋存栏量5万羽。每天,每栋鸡舍的饲养员要花大半天时间巡检鸡舍,排查出死鸡。“若不及时处理,极易发生疫病,还会出现堵蛋情况,使鸡蛋无法顺利进入输蛋线。”场长李国彬说,在5万羽鸡群中找到三两只死鸡,无异于大海捞针,对饲养员身心都是一种考验。

去年“上岗”的蛋鸡养殖机器人——“木鸡郎”,解放了“鸡倌”。“利用人工智能技术,‘木鸡郎’能从形态特征判别蛋鸡是否为死鸡,并给出精确定位,饲养员只需按图索骥及时淘汰即可。”李国彬说,鸡头与鸡爪状态是判断蛋鸡状态的重要依据。一般而言,死鸡的爪子多呈僵直状。“借助‘木鸡郎’的‘慧眼’,死鸡检出率可达99%。”

数字农业,让养鸡变得事半功倍。

作为蛋禽领域的龙头企业,光阳蛋业早在2012年便涉足数字农业,启动建设了一套农业物联网系统。该系统可实时监测鸡舍环境数据,并通过溯源系统为每一枚鸡蛋找到“娘家”。但在公司董事长余劼看来,这套系统有点“中看不中用”,对提高生产效率并没有太大帮助。

“数字农业并不仅仅是布设一堆传感器,而要把海量数据用起来,服务于生产。”2018年,光阳蛋业入选农业农村部数字农业试点项目,余劼开始复盘和反思,数字农业应当是什么样的。

经过几年探索,光阳蛋业构建了一套数字化养殖系统。蛋鸡养殖由此实现全流程高度数字化:自动采集环境数据、自动化环境控制、自动化精准饲喂、自动清粪、疫病监测与预警、自动集蛋与包装……2020年问世并于去年投用的全球首台商用养鸡机器人“木鸡郎”,则是其数字化转型的最新成果。

排查死鸡仅仅是“木鸡郎”众多技能中的一项。余劼将其“十八般武艺”归结为三类:“代王巡山”,定时或依据指令开展鸡舍巡查;“动态清零”,及时发现并定位死鸡、低产弱鸡;“决策高参”,自动生成环境云图、行为异常及死淘分布等图表,为改进养殖方式提供科学依据。

“木鸡郎”做到了饲养员想做而做不到的事。以排查低产弱鸡为例,在蛋禽养殖中,产蛋率是最重要的指标。低产弱鸡“光吃不下蛋”,投入产出比极低。但通过人工准确找出哪只鸡是低产弱鸡,几乎不可能。“木鸡郎”却能精准识别。得益于此,光阳蛋业每只鸡每个产蛋周期可节省饲料0.5公斤。目前,一公斤饲料成本3.5元。节本增效显著。

最近,“木鸡郎”向后台反馈了一张蛋鸡行为异常图表:某个区域的鸡群频繁张嘴。“结合环境数据,我们发现该区域温度不均匀,气味较浓,并及时改进优化,为每一只鸡都提供舒适的生长环境。”余劼说,这个容易被忽视的细节,实则是蛋鸡的情绪表达。

通过技术迭代与深度学习,“木鸡郎”还将变得更加聪明。在余劼的设想中,未来“木鸡郎”有望通过“望闻问切”,多维度精准判别蛋鸡的健康状况,还能通过大数据分析,为蛋鸡提供更加精准的营养模型,“要补充多少碳水、蛋白质、维生素、纤维,不再依赖经验,全部用数据说话,从而达到精准饲喂与节粮目的”。

行业痛点的数字化解法

一只蛋鸡的数字之旅,背后是福建农业的数字化转型之路。

“我们推动农业物联网、卫星遥感、5G、人工智能、区块链、云计算、大数据等数字技术与农业生产经营管理深度融合。”省农业农村厅市场与信息化处处长陈洪说,2017年起,福建率先在全国组织建设现代化农业智慧园,以数字化赋能茶叶、食用菌、水果、蔬菜、畜禽等福建优势特色产业。

数据显示,福建已建设国家级数字农业示范基地5个、省级现代农业智慧园60多个、农业物联网应用基地700个,累计投入财政资金1.5亿元,撬动社会资本10亿元以上,辐射带动全省各类新型农业经营主体1000多家。

数字化技术直指传统农业痛点,实现了农业生产经营的流程再造。

在碳达峰、碳中和背景下,农业如何展现担当?数字化,让农业碳收支明明白白。福建八马茶业有限公司引进了气象观测系统,实时记录茶园温度、降水、辐射等相关气象数据。

“我们利用气象数据,结合实地测量到的叶面积指数、植被聚集指数等指标,通过生态过程模型,推导出茶树碳通量;通过对土壤取样,进行实验室理化分析,估算茶园土壤有机碳储量。”省农业科学院数字农业研究所研究人员王苗苗说,“摸清农业碳汇家底后,为未来农业碳汇交易奠定了基础。”

在日前举行的第五届数字峰会上,福建八马茶业有限公司通过可视化平台,展示了一本茶园“碳账本”:位于安溪县西坪镇的400亩茶山,茶树每年可实现净固碳量101.66吨;0至20厘米的土壤层中,碳储量约为1108.46吨。

茶叶加工过程同样蕴含着减排潜力。在安溪,一套能够模拟制茶大师工艺的智能系统即将投入商用。“我们将物联网、智能控制、数字孪生、人工智能等技术深度融合应用于晒青、凉青、摇青、杀青、揉捻、包揉、烘干等乌龙茶制作环节。”省农科院数字研究所研究人员李志鹏说,2019年,该所联合安溪多位制茶工艺大师,组建协同创新团队,开展铁观音智能化初加工关键技术联合攻关,“这套技术精准采集人工制茶力度、时间、次数等数据,同时记录茶叶失水率等指标,最终达到机器模拟人工的效果,精准生产,节能减排”。

非洲猪瘟疫情曾给生猪养殖业带来巨大冲击。数字农业护航农业生物安全。“以往,盘猪、称重等都由人工操作,无形中增加了感染风险。”省农科院农业工程技术研究所科技人员吴飞龙所在的科技服务团队,在福建省星源农牧科技股份有限公司开展数字农业试点,探索动物疫病防控的智能农业方案。

“工作人员可以通过手机终端远程操控猪场内的智能硬件,实现智能盘猪、智能称重、膘情监测、智能饲喂、可追溯管理,从而大大减少人员介入,有效降低了生猪的感染风险。”吴飞龙说,由于生产管理更加科学精细化,可有效地控制抗生素、添加剂及兽药的投放,从而确保了食品安全,猪舍管理成本也大大降低。

数字农业如何用得更好

人工成本上涨、政策利好、技术进步,加之近年来开展的用户教育,数字化日益成为农业现代化转型的新方向,并迎来了新一轮投资与创业热潮。但在业者看来,数字农业发展的广度与深度都有待拓展。

李志鹏在调研中发现,不少数字农业项目存在“重建设轻运营”现象。“部分项目展示成分大于实际应用效果。”他说,许多数字农业项目仅仅实现了简单的信息传输与显示,未能与农业生产经营深度融合,难以解决农业生产过程中的实际问题。

在李志鹏看来,不少农业信息化服务企业花大力气建设平台,却缺乏专业的管理运维服务,使得数字农业系统利用率低,也让一些农户与农企产生“信息技术无用论”的偏见。

省农科院土壤肥料研究所副研究员林琼则认为,数字技术与农业深度融合的关键,在于挖掘数据的潜力,让数据真正成为指导农业生产经营的“新农资”。

“数据不够用、不好用、不会用,是制约农业数字化的关键问题。”林琼以蔬菜大棚数据采集为例,当前数字农业项目采集的数据多集中于光温湿等环境数据,植物传感器研发利用程度有限,缺乏对作物生长状况数据的实时掌握。“比如大棚温度高了,对番茄茎叶生长、开花、果实膨大、糖分累积、生长胁迫等有什么影响?”林琼说,只有将环境因子与作物生长相关联,才能真正用数据说话,精准调整管理措施,否则依然要高度依赖人工经验。

李志鹏则主张打破数据孤岛,提高数据质量。“目前,数字农业标准规范研制较为缺乏,造成数据质量较差,农业信息无法有效实时共享、分析和应用。”他建议,加强数字农业相关行业标准规范的建设,制定一批农业传感器、农业数据采集、数据传输等相关行业标准,促进农业数据互联共享和应用。

在这方面,福建已有所突破。近年来,我省实施了福建“农业云131”信息工程,旨在构建一个农业大数据资源中心,完善农业生产、经营管理和农产品质量安全服务等三大应用体系,打造一个全省“三农”信息综合服务平台。

“我们正加快完善福建‘农业云131’工程,建设算力、算法、数据、应用资源协同的省级农业农村大数据中心。”陈洪说,下一步将进一步完善省、市、县、乡(镇)、村五级数据采集汇聚,构建实时、动态的数据采集体系和数据库,深度挖掘分析农业全产业链和农村全领域数据,加快数字资源要素价值充分释放。

培育应用型人才,是数字农业发展的又一关键。福建新大陆科技集团有限公司是多家省级现代农业智慧园的技术支持方。项目负责人吴仲钢发现,不少项目在建设初期效果良好,但后续运营乏力。“大多数农民、农业企业缺乏信息化技术的使用经验和信息化知识,设备操作、数据分析等能力不足。”他建议,完善农业数字化人才培育机制,让数字农业技术真正用起来、用得好。

责任编辑:赵睿

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