精准感知+按需调控+智能装备,就实现了设施园艺智慧化的生产。
“5G、大数据、人工智能、云计算、机器人技术,逐渐应用到设施园艺之中。数字技术的应用,从育种到销售,正在为设施园艺的全产业链条赋能。”在12月16日举行的“智慧农业创新院士论坛”上,中国工程院院士、国家农业信息化工程技术研究中心首席科学家赵春江表示。

赵春江,中国工程院院士、国家农业信息化工程技术研究中心首席科学家。
图片来源:中国工程院官网
改变劳动密集型生产方式
和机械化水平快速提升的大田种植相比,设施农业生产中,劳动密集型的现象仍然普遍。赵春江表示,我国设施园艺体量较大,在农业中占有相当比重,也是农民增收致富的重要途径。然而,设施农业目前仍是劳动密集型产业,未来发展智能化装备、提高机械化水平极有必要。
劳动密集意味着需要大量的人力,同时,也往往面临多种生产力发展的瓶颈。
赵春江介绍,“从数据看,我国设施园艺和发达国家相比,还有较大的差距。如荷兰,每平方米可以生产番茄100公斤,黄瓜80-120公斤,我国目前的生产水平,大约在30-40公斤。在效益方面,人工成本占据了成本的很大部分,亩均成本在3000元左右。农民辛苦种菜,最终还是要提高收益,如何提高收益,机械化可能是一个重要的问题。”
设施园艺,即通过设施为作物提供生长、发育的环境,赵春江介绍,“在设施园艺中,环境调控水平非常重要,过去我们很多设施园艺,都是基于传统经验的调控管控,往往不精不细。现在设施园艺日光温室占绝大部分,但总体来说,设施还是比较简陋的,从结构设计、设施角度看,也不具备调控的能力。因此,相关的装备方面,也需要进一步研发和提升。”
国外技术带来怎样的启发
智能化的技术与装备,是农业现代化的需求,也是提高设施园艺生产技术水平和能力的需求。
当前,在全球农业发展中,智慧设施农业发展较快的国家有荷兰、以色列、日本等,赵春江介绍,“荷兰设施园艺的产业,其特点有四方面,首先是数据驱动,其次是模型决策,其三是智能控制,最后是智能装备支撑。荷兰的设施园艺在全球居于领先地位,以智能玻璃温室为主,从环境的调控到最后的管控全部实现了数字化和智能化。我国一些地方也引进了荷兰的技术,并不都适合本地化的应用,在效益方面,有些地方,和荷兰仍有差距。”
在日本,地少人多的现象比我国更加突出,早在1974年,日本就开始发展植物工厂,2017年达到400座,目前已拥有约700座。“日本植物工厂的典型特征,是实现了从播种、育苗、移栽、收获等关键技术环节的机械化、自动化和智能化。”
相比设施园艺发达的国家,我国设施园艺、设施农业,仍以日光温室为主,赵春江介绍,“当前,我国园艺生产有三个矛盾需要解决,即大型化与能耗的矛盾、结构选型与机化的矛盾、传统经验与智能化的矛盾。”
智慧设施园艺是全球趋势
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