自主调控温、光、水、气、肥,果实口感可定制——
植物工厂有了智慧大脑(大数据观察·关注设施农业)
智慧农业产业园示意图。 |
数据来源:农业农村部、《全国现代设施农业建设规划(2023—2030年)》 |
党的二十大报告提出,树立大食物观,发展设施农业,构建多元化食物供给体系。当前,我国已迈上全面建设社会主义现代化国家新征程,城乡居民消费结构加快升级,食物消费需求日益多元,发展设施农业对保障农产品稳定安全供给意义重大。目前,我国已出台首部现代设施农业建设规划,指导各地区各部门更好"向设施农业要食物"。
我国现代设施农业有哪些新技术、新趋势?设施农业如何将现代科技装备、生物技术与农业生产相结合,拓展农业生产外延边界?即日起"大数据观察"栏目推出"关注设施农业"系列报道,剖析设施农业蕴含的巨大生产力。
——编 者
近日,山东青岛气温还不高,可当记者来到凯盛浩丰(莱西)智慧农业产业园智慧玻璃温室时,竟产生了一种在夏季的错觉——
推开门,一股暖意袭来;放眼望去,种植槽上,番茄藤蔓沿着牵引绳向上攀爬,结出一串串果实,有的红艳欲滴,有的黄如琥珀;肉嘟嘟的熊蜂时而挥动翅膀,时而懒洋洋地趴在番茄花上;新农人们乘着自动化采摘车,手持剪刀,"咔嚓咔嚓",说笑间,摘满了一筐筐果实……
"在这里上班,一年四季,都是好时光。"产业园技术主管常士奇笑道,"我们这里一株番茄的采摘期可以从当年11月延续到来年7月,比传统种植方式延长5至6个月,亩产量已达到传统种植大棚的6到8倍,即使在冬天也能收获,告别了过去靠天吃饭的日子。"
产量高,品质怎么样?记者拿起一颗番茄,细细品尝,汁水浓郁,甜中泛着淡淡的酸。"口感好,是因为番茄打小长在这'五星级'待遇的智慧玻璃温室里。"常士奇指指屋顶,"从温室设计上来看,处处可见技术赋能。就拿屋顶的玻璃来说,它采用超白减反无影玻璃作为覆盖材料,透光好,阳光散射进来时,可以均匀地分布到植株上,保证每一束射入的光线都能得到充分利用。"
正说着,温室顶部传出"嗡嗡"声响,抬头一瞧,是环控幕布正在缓缓关闭。
"你看,温室内气温降低到一定值时,幕布就会铺展开,供热管道同步开启,给土壤加温。"常士奇说,"之所以说是'五星级'待遇,还因为这座温室会'思考',冷了自主加温,'渴'了自动灌溉,闷了自行通风,让番茄时刻处于舒适的生长环境中。"
温室如此智能,它的"智慧大脑"究竟是怎样工作的?记者跟随常士奇来到环境中心控制室,只见工作人员坐在电脑前,动动手指,就能轻松实现浇水、施肥、调温。
原来,每一座温室内都配备了物联网基础设施,安装了水肥一体化自动灌溉设备、天然气燃烧锅炉供暖设备、二氧化碳供应设备等,布设着246个传感器、234个控制器,它们监测着温度、湿度、光照、二氧化碳浓度等一系列与植株生长相关的参数,实时传回环境中心控制室。
收集数据,是为了种出更好的菜。凯盛浩丰依托互联网、大数据等技术,自主开发了"农业大脑"系统,采集到的数据上传到系统中,经过分析得出最优解,并下达灌溉、调温等指令,让番茄时刻都能生长在"舒适区"。
"以前,看天吃饭,番茄长出来什么样,咱们就吃什么样的。现在,可以通过'云'种菜自主调控温、光、水、气、肥等,'定制'番茄的酸甜度,保障果实品质、口感相对稳定。"常士奇说。
既要高产高效,还要走绿色环保的路子。拐进自动化水肥车间,记者看到几座大型原水罐整齐排开。
"'水肥一体化'系统可以精准控制高效利用肥水,根系吸收后的余液自动进入回收装置,流转回水肥车间。"常士奇解释道,经过杀菌处理后,他们将这部分水储存在回液再利用罐中,可再次循环使用。如今,用水量仅为传统灌溉方式的5%左右。
绿色环保,不光体现在一个"水"字上——
种植无需土壤、不洒农药,取而代之的是有机生态型基质,地面采用地布覆盖,不破坏原有土层;工业余热用于温室能源供应系统,可降低5%—10%的天然气消耗量;供热产生废气二氧化碳再利用,满足低温季节作物对二氧化碳的需求,使整个农业园区减少二氧化碳排放量40%;采用熊蜂授粉技术,生物环保……
得益于"植物工厂"的建设,周边农民在家门口圆了"上班梦"。"菜农变身'新农人',每天在温室里种植、采摘,月薪最高能到7000多元。"常士奇说,截至目前,产业园已带动300余户农户从事智慧农业生产。
如今,凯盛浩丰在莱西智慧农业产业园基础上,已面向全国复制推广、建成并运营3000余亩智慧玻璃温室。"推广的不只是技术,还有标准化种植体系。"凯盛浩丰董事长马铁民介绍,公司形成了覆盖番茄育苗、定植、采收、拉秧、清园等流程的技术标准体系,有效提高了种植水平,缩短了达产周期,温室整体运营水平正在不断得到提高。
工业反哺农业 发展动能更足
钟 钰
"向设施农业要食物"。近年来,各地推进设施农业建设,目前全国现代设施种植面积达到4000万亩,约70%的肉蛋奶和52%的养殖水产品由设施养殖提供。经过多年发展,我国设施农业已成为城乡居民菜肉蛋奶等各类农产品供应的重要来源。
大力发展现代设施农业,用上用好现代技术与先进设施装备,既可保障农产品稳定安全供给,也可弥补水土资源短缺、减少耕地占用;既可促进农业转型升级和增加农民收入,也可带动关联产业发展,畅通城乡经济循环,是建设农业强国的重要任务,是推进农业现代化的重要举措。
近年来,我国设施生产技术装备研发进程加快,自主化、国产化设施装备体系初步形成。据悉,90%的日光温室配备了自动卷帘机,71%的日光温室和塑料大棚实现机械耕整地,基于云技术、无线传感器的温室物联网技术在部分现代化设施中率先使用。
未来一个时期是设施农业发展的关键期。科技装备更加有力,"工业反哺农业"对设施农业的带动作用会更强,应急补光、水肥一体化等新型智慧技术、传感设备应用到设施农业中,进一步提升信息化、自动化、智能化水平。市场驱动更加强劲,居民消费潜力进一步释放,对优质鲜活农产品的持续需求为设施农业创造更为广阔的市场空间。投入渠道更加多元,在发展大食物观背景下,国家会进一步加大对设施农业的支持力度,也会吸引越来越多的社会主体、工商资本参与到设施农业建设中。
为推进设施农业高质量发展,进一步拓展食物来源,还要多措并举提升设施农业发展水平。一是优化发展布局,在西部地区利用戈壁、沙地等不适宜耕作的闲置土地,结合戈壁荒滩与高山冰雪融水、光伏资源以及设施栽培、高效节水肥等先进技术,以节地节水节肥的高效日光温室为载体,发展以戈壁农业为主的设施农业。二是大力发展设施养殖,通过养殖保险保费补贴等政策,支持有条件的地方探索开展设施畜牧、设施渔业。三是补齐设施短板,利用中央资金、社会资本探索通过贴息、股份方式支持现代设施农业。四是依靠科技装备支撑,推广专用传感器、精准作业、智能管理和新能源等关键装备技术,推广一批土壤连作障碍综合治理等安全高效绿色生产技术,促进要素集约。五是完善配套服务环节,立足生产端,加快建设分拣包装、仓储保鲜、物流配送等设施,为生产经营主体提供租赁、产后服务,建立共享式基础设施。
(作者为中国农业科学院农业经济与发展研究所研究员,本报记者常钦采访整理)
《 人民日报 》( 2024年04月03日 07 版)
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