农业不“土”!高产高质番茄藏着什么“秘密”?

农业不“土”!高产高质番茄藏着什么“秘密”?
2022年05月23日 16:29 国是直通车

🔹“智茄”队研发的“数字番茄智能管控云平台”

种植番茄跟智能算法有什么关系?

近日结束的第二届“多多农研科技大赛”决赛峰会给出了答案。

从去年10月开始,4支队伍闯入决赛的队伍,分别在北京、上海、浙江、荷兰等地,通过软件远程控制位于云南昆明大赛基地的智能温室,结合营养学、计算机视觉和深度学习等精准农业技术种植番茄。

冠军最终花落“番茄快长”队伍,而其他三支队伍同样表现出色。评审结果显示,四支决赛团队的番茄平均产量达到了传统种植的两倍左右,营养价值也符合高品质的行业标准。

农业不“土”、种植变“酷”的秘密到底是什么?

科技助农:用算法辨病叶、识虫害、控长势

言农夫之耕,当先利其器。投身农业,必然要有农技傍身,而随着时代的进步,方法论也在发生改变,最明显的特征就是农技融入了更多的科技。

🔹参加第二届“多多农研科技大赛”决赛的青年才俊们

参加今年比赛的选手们需要利用传感器、光谱、算法模型等,探索种植出更高产量、更高品质的农作物,决赛圈的队伍们各展所长,开启了完全不同于以往“面朝黄土背朝天”的科技种植模式。

浙江大学生物系统工程与食品科学学院院长何勇指出,本届“多多农研科技大赛”取得了显著的成效,各支参赛队伍充分利用科技各显神通,各有特色。

他举例称,比如“番茄快长”团队使用了精细化的基础种植策略,满足了番茄生长的各方面需求:光照、温度、水肥、二氧化碳还有农事操作等,把团队经验与AI策略相结合,发挥互补优势,有效避免自动算法由于传感器或温室设备故障造成的失误。

“智茄”团队采用基于多特征融合的番茄生长状态识别算法,实现了番茄果实生育期和成熟度的视觉识别。植株病害预警采取的网络分类模型,对病叶实现精准识别,预防病害大面积传播。

“农圣大脑”团队将种植者经验和模型系统相结合,将种植者经验、历史数据和樱桃番茄图像识别数据标准化,建立樱桃番茄种植知识结构和知识库,然后采用知识推理的方法,结合樱桃番茄种植水肥模型和温室气候模型建立智慧种植决策方法。

“喜柿”团队以“数据指导、智慧管理、提质增效”为导向,大胆创新,为期6个月持续产出高品质番茄,相较于市售普通樱桃番茄,其维生素含量增加80.8%,氨基酸含量增加72.5%,番茄红素增加114%。同时,兼顾了经济、生态、社会效益,为智慧农业的在中国的“落地”推广积累下宝贵经验。

中国农业大学国际学院院长、教育部长江学者李道亮直言,此次大赛在模型算法、在效率提升、在人工智能和物联网、大数据的融合等方面有很多创新。“这些创新其实在某种程度上都解决了关于产量、品质、效率方面的问题,这是一个创新和‘立地’如何很好交融的样本。”

新鲜力量:青年人才投身农业科技创新

“十四五”时期,中国将推进乡村全面振兴,科技是推动农业农村现代化的根本动力。科技的核心是人才,人才是“第一资源”,农业农村科技人才是强农兴农的根本。推动优质科技资源向乡村集聚,促进创新技术让农业升级,这一切都需要“新农人”的参与。

“90后”还会种菜吗?还愿意种菜吗?在“多多农研科技大赛”的参赛选手中,就有不少“90后”,其中不乏立志报效家乡的农二代。

“我之所以会从事农业研究,是因为从小见惯了大人用双手在黄土里刨挖生活,以高强度的劳动换来仅仅温饱的生活。”“喜柿”队队长、浙江大学博士生朱常安长在农村,传统的劳动方式给他留下了深刻的印记。“我希望能在提高农业生产效率方面贡献自己的一点力量。”

🔹冠军队“番茄快长”队长徐丹(右二)与他的小伙伴们

今年是冠军队“番茄快长”队长徐丹在温室里种番茄的第九年。每天早晨7点40分,他准时从北京市区的家中出发,开车100多公里,抵达城郊一处占地3万平方米的种植基地。在早高峰的拥挤车流中,他是一个逆行者,正如很多人眼中的他,逆行向农。

“中国是农业大国,但很多人对农业有着很深的误解,觉得农业的门槛特别低。只要有种子、有土地、有蓝天、有水源,就能变出吃的。但事实上,我们这一代面临的问题是,如何使用更少的地与水,种出更多的食物。这时,我们不能仅仅依靠蓝天,我们还需要别的,那就是科技。”徐丹说。

决赛队员祝清震说,当看到自己辛苦开发的智能化控制系统得到农民朋友的认可、真切解决农民实际问题的时候,他都会感到莫大的价值感。不管遇到什么焦虑的问题,“新农人”都需要充满自信地继续说出梦想,不怕嘲讽和失败,用积极的行动去挑战梦想。

在李道亮看来,保障国家粮食安全和乡村全面振兴是我们国家的重大战略任务,这就离不开三农情怀深厚、创新潜力突出的青年人才。现代青年农业人才在文化知识、经营管理理念、科技素质、创新能力、法律意识等方面优势明显,是现代农业可持续发展的人才源泉。

“这里面,既要有农业科研人才、农技推广人才,又要有农业技能人才、农村实用人才。”李道亮称,青年人才的培养是未来战略力量,本次“多多农研科技大赛”,我们欣喜地看到,入围决赛的四支团队,“90后”“95后”成员占比约80%。年轻一代的农业科技工作者已经成为大赛的主力军,未来将成为推动中国农业转型的重要力量。

何勇认为,对农业科研领域的青年才俊而言,这项赛事已成为帮助他们准确理解小农需求、针对性开发产品的平台。以数字化赋能农村电商,以科研构建行业竞争壁垒,重视“人才”为创新发展蓄力,无疑也给拼多多的未来带来更多期待。

深耕探索:将科研成果落在田间地头

🔹位于云南昆明的“多多农研科技大赛”赛事基地 彭来 摄

科技是近年来始终贯穿于中央一号文件中的热词之一,2022年的中央一号文件就明确提出,强化现代农业产业技术体系建设,而农业现代化的关键就在于农业科技现代化。

“科技助农”的征途上,其实已千帆竞发。有媒体报道称,以色列已经建立了460家农业科技公司,致力于农业灌溉等方向的技术研发。而远在南半球的岛国新西兰,闻名全球的奇异果产业在2020年,出口额达到创纪录的27亿美元。这背后,正是其高度发达的农业科技支撑。

农业科技红利的兑现,需要从实验室走向田地间。由拼多多发起的“多多农研科技大赛”,就是旨在唤起全球青年农业科技工作者参与,探索更加本土化的食品和农业解决方案,助其走向商业化运营,将科研成功应用在更广袤的田间地头。

数据显示,目前中国的农业数字经济规模已经达到5778亿元,预计到2025年达到1.26万亿元,发展速度非常快,所以抓住数字技术机遇,快速发展农业的数字经济,对农业高质量发展具有重要意义。

李道亮指出,目前中国正处在一个特殊时期,即从传统农业向现代农业过渡的时期,也是农业劳动力老龄化、农业劳动力成本走高的时期,如何实现向高产高效优质安全的生产方式转化,“多多农研科技大赛”就呈现了一种新模式、新业态。

何勇表示,伴随着科技进步,未来的农业生产将不再是扛着锄头、面朝黄土背朝天的场景,而是将更多数字科技引入农业生产的各个环节。农业找到互联网技术这个突破口是值得欣喜的。

他进一步称,长期以来,农业生产一直受制于客观天气等因素所影响,农产品附加值低,利润空间小,导致农民收入水平较低,而将人工智能引入农业生产能够显著降低生产成本,解放劳动力,增加产能,提高农产品质量的稳定性和统一性。

智慧农业是集移动互联网、云计算和物联网技术为一体的新“风口”。人工智能、大数据、GIS、区块链技术等新技术的不断涌现为智慧农业的发展提供了前所未有的契机,种植业信息化、畜牧业智能化、渔业智慧化、种业数字化等将是未来农业发展的趋势。

何勇称,作为连接农业科学家、数字技术专家与农户的桥梁,“多多农研科技大赛”这一农研人的顶级赛事促成了技术开发者与技术使用者的相互了解,有效提升了新技术的应用比率。

农业是拼多多出发的地方,也是其的业务核心。“2015年拼多多刚起步时,我们看到数字经济和技术正在改变中国社会的各个领域,提升人民的生活水平和品质。我们希望尽自己的一份力量,用科技赋能农业领域,推动科技普惠,为最广大消费者提供更新鲜、更实惠的农产品的同时帮助农民增产增收。”拼多多高级副总裁朱健翀说。

他介绍称,6年多时间,现在平台直连的农业生产者已经超1600万人,他们在为拼多多超过8.6亿的消费者提供农产品。“我们未来将继续加大农业的投入,并对这一长期愿景保持专注和耐心,努力为农业农村现代化和乡村振兴贡献力量。”

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