一棵檸檬樹增產(chǎn)的秘密

8月2日，萬里無云，午后的陽光炙烤著大地，潼南區(qū)匯達檸檬的智慧果園里清香彌漫。

“最近，檸檬進入套袋期，已經(jīng)可以根據(jù)長勢測算今年的收成?！眳R達集團副總經(jīng)理羅華勇說，從目前觀測情況看，今年打造的200畝智慧果園，畝產(chǎn)量預(yù)計從2000斤提升到2400斤;一級果出果率也將提升兩成達到80%;采摘期有望從10月初提前到9月下旬，有利于搶占市場。

一級果對單顆檸檬的重量、橫徑、顏色、光澤度、光潔度、勻稱度、飽滿度、新鮮度等指標(biāo)都有嚴格要求，需要在檸檬樹生長過程中，精細控制水熱條件，嚴格防治病蟲害。匯達檸檬的智慧果園憑什么能讓檸檬量質(zhì)齊升?秘密就在下面幾項智慧化設(shè)備及其應(yīng)用里。

微型氣象站——

精準(zhǔn)預(yù)報霜凍天氣

檸檬樹防凍有了“雙保險”

霜凍是越冬作物的“大敵”。前年冬天，匯達檸檬就有約200畝檸檬樹被凍傷，產(chǎn)量、品質(zhì)和成熟期都受到影響。

今年2月下旬，潼南區(qū)一場霜凍在凌晨悄然發(fā)生時，匯達檸檬智慧果園里的一棵棵檸檬樹卻在陣陣“暖意”中安然“熟睡”，積蓄生長的力量。

帶來“暖意”的，是兩江新區(qū)一家名為沖程科技的企業(yè)，它為果園加裝了一系列智慧化硬件。其中，微型氣象站時刻監(jiān)測著果園周圍的天氣指標(biāo)，在霜凍發(fā)生前就向管護人員推送預(yù)警信息。

收到預(yù)警信息后，管護人員只需在手機上一點，就可以啟動防凍設(shè)施：空中，大型風(fēng)機加速果園內(nèi)的空氣流動，防止檸檬樹結(jié)霜;地下，滴灌裝置將水精準(zhǔn)輸送到檸檬樹根部。相比土壤和空氣，水的比熱容更大，可以在霜凍天氣發(fā)生前為土壤升溫防凍。

得益于空中和地下的“雙保險”，今年匯達檸檬的智慧果園沒有一棵檸檬樹被凍傷，為一級果增產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。

土壤監(jiān)測儀——

感知土壤含水量

“訓(xùn)練”檸檬樹根往深處扎

3月下旬，天氣暖了，檸檬樹從“熟睡”中醒來，開出一簇簇的白玉色花朵，這意味著檸檬樹開始舒展筋骨、開枝散葉了。

然而，檸檬樹的根系卻不容易走出“舒適區(qū)”。

沖程科技研發(fā)總監(jiān)張金龍介紹，許多植物的根系都有惰性，如果淺層土壤的含水量足夠，它們就不再往深層土壤扎根。而要提高一級果的產(chǎn)出，就需要“訓(xùn)練”這些根系伸向深處，在獲得更好的抗倒伏能力同時，汲取更多的水和養(yǎng)分。

“訓(xùn)練”的原理，是讓檸檬樹的根系經(jīng)歷階段性干旱，迫使“口渴”的根系向下尋找水分。但這一尺度并不好把握：“渴”的程度和時間不夠，達不到效果;“渴”得太過，又會導(dǎo)致檸檬樹發(fā)育不良。

這時，智慧果園安裝的土壤監(jiān)測儀就發(fā)揮作用了。這種監(jiān)測儀形似細鋼管、埋在地下的傳感器最深超過1米;頂部安裝有太陽能充電板和數(shù)據(jù)傳輸器，可以把采集到的土壤墑情數(shù)據(jù)上傳至云平臺，便于管護人員根據(jù)土壤的實時數(shù)據(jù)實施灌溉，為檸檬樹動態(tài)調(diào)整“訓(xùn)練”計劃。

高清攝像頭——

揪出害蟲

讓殺蟲燈誘蠅球有的放矢

5月，檸檬樹開始掛果。這時天氣更加溫暖，各種害蟲也開始頻繁出沒，它們是影響檸檬品質(zhì)的最主要因素。

在智慧果園，殺蟲的方式很有講究：一方面要保證害蟲被及時殺死;另一方面又要減少殺蟲劑的使用，讓生產(chǎn)過程更加環(huán)保。

于是，安裝在智慧果園中多個高清攝像頭發(fā)揮作用了。它們可以利用圖像識別技術(shù)辨認害蟲的種類，并根據(jù)算法動態(tài)測算每種害蟲的數(shù)量。這些信息呈現(xiàn)在室內(nèi)的智慧大屏上，讓管護人員掌握蟲情，有的放矢。

5月中旬，高清攝像頭發(fā)現(xiàn)石蠅明顯增多，管護人員及時增加了誘蠅球的懸掛密度。這種誘蠅球形狀、顏色和香氣比檸檬更能吸引石蠅，可以將停駐的部分石蠅粘住，還可以引誘石蠅在誘蠅球內(nèi)產(chǎn)卵，防止傷及檸檬。

6月下旬，日漸猖獗的銹壁虱也被攝像頭“揪”了出來。管護人員通過手機對殺蟲燈的光譜進行調(diào)整，使其對銹壁虱產(chǎn)生更強的吸引力;在蟲害比較嚴重的部分區(qū)域，管護人員還小范圍噴灑針對銹壁虱的殺蟲劑，有效控制蟲害。

智慧滴灌——

水肥同補

連晴高溫下果子也能“吃飽喝足”

今年7—8月，重慶出現(xiàn)連晴高溫的極端天氣。如果水分和營養(yǎng)跟不上，檸檬樹就會發(fā)育不良，導(dǎo)致減產(chǎn)、品質(zhì)下降。

“今年的極端高溫天氣更多、來得更早，智慧果園真是搞對了!”羅華勇介紹，高溫會加速水分蒸發(fā)，檸檬樹需要及時補水。在這樣的天氣下，即使每人每天三五百塊的報酬，也難招到足夠的澆水工人。

好在利用果園的智慧滴灌系統(tǒng)，管護人員可以在室內(nèi)一邊吹著空調(diào)，一邊通過點擊手機屏幕給檸檬樹補水“解暑”。這種滴灌系統(tǒng)還可以給檸檬樹補充肥料，先澆水濕潤土壤，再施肥，最后再澆一次水促進肥料浸滲，讓肥料更好吸收、用量更少。

“小試牛刀”的200畝智慧果園初見成效，匯達檸檬正計劃加快推進果園的智慧化改造。“公司還有1500畝果園，計劃在明年內(nèi)全部改造完成?！绷_華勇說。

“數(shù)說”重慶智慧農(nóng)業(yè)

第一

全市農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化發(fā)展總體水平達43.3%，高于全國平均水平5.4個百分點，位居西部第一、全國第七

252個

截至2022年7月底，全市已建成市級智慧農(nóng)業(yè)試驗示范基地252個

7個

近年來，重慶推進“數(shù)字鄉(xiāng)村·智慧農(nóng)業(yè)”綜合信息服務(wù)平臺建設(shè)，建成生豬、柑橘、檸檬、榨菜、脆李、茶葉、黑山羊等7個單品種大數(shù)據(jù)平臺

153.6億元

2021年，全市農(nóng)產(chǎn)品網(wǎng)絡(luò)零售額153.6億元，同比增長17.5%

10項

“十四五”時期，重慶將圍繞農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化抓好10項重點工程：

農(nóng)業(yè)農(nóng)村大數(shù)據(jù)工程

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資源采集匯聚工程

農(nóng)業(yè)農(nóng)村天空地智慧化監(jiān)測工程

單品種全產(chǎn)業(yè)鏈大數(shù)據(jù)工程

智慧農(nóng)業(yè)推廣應(yīng)用工程

經(jīng)營數(shù)字化改造工程

新業(yè)態(tài)數(shù)字化提升工程

數(shù)字農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息服務(wù)工程

數(shù)字農(nóng)業(yè)農(nóng)村科技創(chuàng)新工程

政務(wù)信息化建設(shè)工程

西南大學(xué)計算機與信息科學(xué)學(xué)院教授楊國才：

圍繞山地特色高效農(nóng)業(yè) 提升農(nóng)業(yè)智慧化水平

一系列“聰明”的硬件和軟件，讓智慧果園產(chǎn)的檸檬量質(zhì)齊升。

這個案例中，我們看到了人工智能、互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、5G、智慧決策、智能控制等信息技術(shù)與檸檬種植基地充分融合的應(yīng)用場景。在這樣一個場景里，后臺系統(tǒng)將農(nóng)業(yè)專家的一篇篇論文轉(zhuǎn)化為一行行代碼，對傳感器采集的實時環(huán)境數(shù)據(jù)進行分析，形成了一個基于多源信息的決策支持系統(tǒng)，生動展現(xiàn)了大數(shù)據(jù)智能化為現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)賦能、為鄉(xiāng)村振興添彩。

智慧農(nóng)業(yè)是以信息和知識為核心要素，通過互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等現(xiàn)代信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)深度融合，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)信息感知、定量決策、智能控制、精準(zhǔn)投入、個性化服務(wù)的全新農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。案例中的智慧果園具備了智慧農(nóng)業(yè)的基本要素，但在智慧感知、定量決策、精準(zhǔn)投入和個性化服務(wù)等方面，也還有提升的空間。當(dāng)然，這還有賴于智能農(nóng)業(yè)裝備的進步。

這個案例，是重慶農(nóng)業(yè)智慧化水平不斷提高的一個縮影。近年來，重慶的智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)出了不少亮點。

比如，在頂層設(shè)計方面，重慶非常重視智慧農(nóng)業(yè)的建設(shè)與推廣應(yīng)用，在“十三五”時期就加快“十四五”時期的相關(guān)規(guī)劃制定，從頂層設(shè)計到示范應(yīng)用布局，做到了科學(xué)規(guī)范合理;在農(nóng)業(yè)農(nóng)村大數(shù)據(jù)建設(shè)方面，涉及全市多個委辦局的“數(shù)字鄉(xiāng)村·智慧農(nóng)業(yè)”綜合信息服務(wù)平臺建設(shè)已經(jīng)全面鋪開;在布局試驗示范基地方面，重慶通過突出產(chǎn)業(yè)特色，成為西部山地特色智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展的典范;在智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新應(yīng)用方面，重慶聚焦產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵環(huán)節(jié)改造提升，實施了榮昌區(qū)生豬、合川區(qū)蛋雞、云陽縣柑橘3個國家數(shù)字農(nóng)業(yè)創(chuàng)新應(yīng)用基地項目，還建成全國首個丘陵山地?zé)o人果園和魚菜共生AI工廠。

這些成就令人欣喜，但我們也需要將目光放在更加長遠的未來。

重慶的農(nóng)業(yè)主要是依托丘陵山地的區(qū)域性農(nóng)業(yè)，地域資源稟賦特點鮮明，高山優(yōu)質(zhì)糧菜果特色農(nóng)業(yè)是全市農(nóng)業(yè)發(fā)展的重點。

因此，緊緊圍繞山地特色高效農(nóng)業(yè)開展智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)攻關(guān)，研發(fā)便攜式智能農(nóng)業(yè)裝備，打造具有地域特色的農(nóng)產(chǎn)品電商品牌等，可以成為下一步研究與開發(fā)的方向。重慶智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展在諸多方面大有可為。

在硬件方面，由于農(nóng)村勞動力資源缺乏，也許將催生智能化的田間便攜式蔬果運輸裝備，以及用于嫁接、除草、授粉、打藥、養(yǎng)殖等生產(chǎn)場景的農(nóng)業(yè)機器人;生活水平的不斷提高讓人們更加關(guān)注農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)，土壤養(yǎng)分、農(nóng)藥殘留、作物養(yǎng)分等具有自主知識產(chǎn)權(quán)的農(nóng)業(yè)傳感器研制也就十分必要。

在軟件方面，對于農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)源的治理與整合研究，重慶也可以探索建立高效、低成本的信息獲取系統(tǒng)，開展包含智慧農(nóng)場、智能養(yǎng)殖場、智慧果園、農(nóng)業(yè)智能信息服務(wù)等在內(nèi)的智慧農(nóng)業(yè)集成應(yīng)用示范。(記者 王天翊)