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数字技术打造“智慧农业”

来源:爱采购  作者:丰采网   2022-06-29 阅读:1049

     随着大数据、人工智能等数字技术在农业领域的广泛应用,智慧农业在许多国家方兴未艾。荷兰、法国、日本等国通

过积极运用数字技术,科学精准地管理农田,让农业生产经营更加优质高效。

  荷兰——

  数字技术增强现代农业竞争力

    荷兰是现代农业强国,也是农产品出口大国。2021年荷兰农产品出口额达1047亿欧元,位居世界第二。近年来,荷

兰大力发展智慧农业,推动数字技术在种植、储存等环节实现广泛应用,显著提升了该国农业生产效率和竞争力。

  走进荷兰韦斯特兰市“番茄大世界”的温室大棚,不同种类的番茄挂满枝头,技术专家阿布·范·马尔维克正开着升降

运输车查看作物生长情况。大棚棚顶、培育番茄的无土基质等位置安装了许多摄像头和传感器,乍看上去,这个农场就像

一个生产车间。

  “番茄大世界”是当地探索和实践温室智慧农业技术的示范基地,由荷兰设施农业行业协会的多家合作伙伴在2008年

共同创立,旨在集中展示先进农业技术、提供专业咨询和培训,推动农业健康、高效、可持续发展。

  “番茄大世界”里种植的番茄品种超过80个,其中当季种植的品种就有35个,全部使用无土基质栽培和全链条数字技

术。

  “这个温室大棚可以通过数字技术对温度、湿度、水分进行全方位监测,整个过程高度智能化,我每天只需按照电子

终端提示做少量人工干预。”马尔维克拿起番茄基质旁的数字终端向记者介绍。在终端上可以看到各类参数,系统能够根据

农作物需要自行操作,如开启通风、加热、滴灌等。终端数据也可以同步在手机上显示,如需人工干预,手机端会发出提醒

通知。

  负责收集作物发出信号的是一种运用了“植物电生理学”的小仪器。它们可以感知农作物根茎发出的电信号,通过人工

智能分析这些信号,从而更好了解作物状态,对“需求”作出精准回应。

  精准管理节约了大量人力和资源。研究显示,智慧温室大棚较普通大棚可节水14%,节约化肥和营养素31%,同时作物

生长周期进一步缩短,产量提高10%至20%。

  在韦斯特兰,智慧温室大棚共有4000多公顷,年生鲜农产品产值达75亿欧元。马尔维克表示:“现代农业的发展方向是

精细化、规范化、标准化,数字技术将加快这一进程,因此在数字基础设施方面的投资完全是值得的。”

  除了让种植过程更精准,智慧农业的发展还优化了产品的储存。荷兰是鲜花种植和出口大国。由于鲜花保质期短、存放条

件要求高,通过数字技术精准预测花期和产量,可以更好调节市场供需平衡。

  今年春季,荷兰各大农业及旅游信息网站早早公布了水仙花、郁金香等主要花卉的盛开时间,精确到天,游客可以据此合

理安排参观行程。通过人工智能和数字技术精准预测作物产量,还可以帮助农户确定用工量,这在人工成本高昂的荷兰乃至欧

洲非常重要。

  每年6月到10月,是荷兰西蓝花大量收获的季节。位于海牙的范博芬公司利用无人机采集菜田现场数据,将此与天气预报

和产量模型相结合,以获取未来两周西蓝花的精准成熟数据。该公司联合创始人卡兹·弗美尔表示:“两周是荷兰蔬菜供需调整

所需的平均时间,精准预测蔬菜产量、管理销售预期,可以为农产品找到合适的买家,防止食物浪费。”

  荷兰农业科技公司豪根道研发的数据分析平台,对农作物收成预测的准确度可以达到83%至93%。豪根道首席执行官彼得

·亨德里克斯认为,不管从供给侧还是从需求侧来看,农业产量预测都具有重要现实意义,以前对产量的预测更多是依靠经验,

现在进入智能阶段,其中最关键的就是数据,“只有在充分收集数据加以分析的基础上,才能精准掌握作物的状态”。

  法国——

  推动农业与数字技术深度融合

    “通过农业合作社建立的网站,我对土壤的特点有了更多了解。在这个网站帮助下,据估算,我耕种的土地每公顷年收益增加

了60欧元。”伯努瓦·肯内尔是法国摩泽尔省的一名谷物种植者,他指着电脑屏幕上不断更新的实时数据向记者介绍。

  肯内尔也是法国最早一批使用精准农业数字技术的农民之一。借助无人机搭载的传感器和人工智能算法,当地合作社的专业技

术人员建立了一个土壤异质性诊断网站,以此帮助农民为耕地选择合适的农作物,同时预防农作物疾病。

  “精准农业将农业技术和盈利能力结合起来,让我们更省心,也增加了收益。”肯内尔说。近年来,精准农业在法国推广开来

,其原则是利用人工智能等新技术优化农民工作,提高作物产量,减少能源、水和肥料的消耗,符合法国农业系统生态转型的方向

。经过多年发展,在法国,通过实施精准农业,高端科技得以转化为农民“触手可及”的生产方式。

  作为欧洲第一大农业生产国,法国对农业科技研发尤为重视,并将数字科技作为重点发展领域,通过政策引导和资金支持等形

式鼓励数字科技在农业领域的开发和使用,推动传统农业向智慧农业转型。

  早在2015年,法国农业部就制定了“农业创新2025”计划,对农业方面的投资进行引导,促进开放式创新、加强知识培训、

推进机器人技术和生物技术在农业领域的应用。在该计划推动下,法国“农业和农村发展”基金每年资助400万欧元用于与农业相关

的技术研究。此外,一些农场还设立了“农场实验室”,将农民、企业等联合起来进行实地培训。该计划还推动高校、科研机构和企

业开展合作,推进最新科技落地,这也为很多初创企业提供了发展机遇。数据显示,目前法国在食品科技和农业科技行业拥有200多家

初创企业和咨询公司。

  法国政府对发展智慧农业提供了极大的资金支持。2017年法国农业部投入1.5亿欧元成立了农业创新孵化器,汇集570多位农业创

新领域的专家,为加强法国农业数字科技研究和应用提供“智慧大脑”。在今年3月举行的第五十八届法国国际农业博览会上,法国政

府和法国数字农业协会“数字农场”共同推出了名为“法国农业科技”的项目,将投入2亿欧元,助推更多农业和食品领域的技术初创企

业的创建和发展。

  根据法国今年3月公布的“农业和数字化”路线图,数字技术将是法国2022年至2027年国家农业和农村发展规划的优先领域。法国

农业部特别指出,将在2022年年底前为农场工人提供数字服务的培训、为农业高中免费提供数字工具。

  “数字农场”主席杰罗姆·勒罗伊指出,智慧农业不仅能提高农业资源利用率和生产率,还能给农民带来更好的从业体验,是法国农

业转型的方向。“经过多年的发展和经验的积累,法国已经建立了相对完善的农业信息数据库和科技研发体系。目前法国农业和食品部门

正研究通过信息技术实现农产品从田间到餐桌的‘全程可追溯’,推动法国农业朝着与数字技术深度融合的方向发展。”

  日本——

  支持建立新型农业服务公司

    在日本滋贺县的一片农田里,几架无人机正在实施农药喷洒作业。通过运用无人机,现在每公顷农田的喷洒时间只需要大约10分钟。

  这些无人机是从当地一家名为“隐者工作”的新型农业服务公司租用的。农户只需提前联系公司,告知农田位置、作物种类、喷洒需

求等信息,公司就会提供从农药购买、稀释到无人机作业的一条龙服务。目前,该公司在日本设有70个服务点。

  除实施喷洒作业,无人机上还可以安装可测量农作物颜色和高度变化的摄像头,用于收集农作物生长数据,通过数据分析准确判断何

时是施肥、喷洒农药的最佳时机,在很大程度上摆脱了传统上依靠直觉和经验的耕作模式。

  智慧农业技术和机械花费高昂,曾一度让很多农户望而却步。为了降低农民负担,提高向智慧农业转型的积极性,日本政府持续出台资

金补助等措施,着力培育新型农业服务公司。

  近年来,在日本各地,许多新型农业服务企业快速发展起来。它们不仅向农户出租各类智慧农机,提供基于大数据分析的农事信息,还

承接农田耕种、田间管理等作业,服务种类全面多样,促进了农业生产效率的不断提高。

  发展智慧农业顺应了日本的现实需求。随着日本老龄化加剧,从事农林产业的劳动力严重不足。统计显示,日本农业基础从业人口已经

从2010年的205万人,下降到2020年的136万人,其中60岁以下人口只有67万人。

  人工智能和物联网等新技术的应用不仅能够缓解劳动力紧张的问题,还可以改变传统农业费时费力的特点,吸引更多年轻人从事农业工

作。

  由于智慧农业具有很大的市场发展空间,一些日本大型企业也积极投身其中。日本九州电力公司的生物资源研究中心从2019年开始在福

冈县朝仓市建设“上寺草莓园”项目。该草莓园占地约6500平方米,通过物联网、人工智能技术自动控制温度、湿度等指标,草莓始终保持

在最佳生长状态。该系统还通过调整光合作用量,实现了在不同季节管理草莓产量和生长周期。草莓园的负责人出木场秀作表示,我们希望这

个农场除了用于经营目的以外,将来能够成为推广智慧农业的示范场所,让更多人体验智慧农业的魅力。

  日本的智慧农业发展仍处在上升阶段。日本矢野经济研究所的报告显示,2020年,日本智慧农业的国内市场规模已经超过262亿日元(1

元人民币约合20日元),较上一年度增加45.6%。该报告预测,2027年日本智慧农业市场规模将扩大至606亿日元。

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