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张家口万全区李杏庄村:AI种树莓,农业新味道

2020-12-17 06:10:16 来源:河北新闻网
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工人正在采摘树莓。

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在作物的整个生长期内,几乎不用人工干预:什么时间通风降温、通风多久,什么时间浇水施肥、施肥多少,全部由一块芯片来控制——这不是模拟种植游戏,也不是电影中的场景。

这是张家口市万全区李杏庄村的12座温室大棚:基于AI的温室硬件和无人种植系统,使用极少人力,可创造出数倍于以往的利润。更为重要的是,这种“无人种植”“复制农业”的初步实践,正成为一群年轻人对未来农业的畅想。

12月2日,张家口万全区李杏庄村树莓生产基地内,郝亦成团队成员通过手机查看大棚内的各项数据。

这里种树莓不用人操作

12月2日,张家口市万全区李杏庄村,占地1300亩的浆果农旅体验综合体项目颇具规模。远远望去,已建成的12座温室大棚在冬日里反射着阳光,给笼罩在北方寒冬里的萧瑟田野带来一抹暖色。

5号大棚从外观看并没有什么特殊之处,一进门,温度骤然升高,水汽扑面而来。待到视线清晰,一个绿油油的世界展现在眼前。

四排一人多高的树莓郁郁葱葱,翠绿的枝叶之下,鲜红色的树莓掩映其中,正是渐次成熟的时候,一颗颗一层层煞是诱人。

“这里的树莓种植、养护,都不需要人来操作。”项目负责人郝亦成的这句话让大家回过神来。

“不用人来管理,是树莓比较好种吗?”记者问。

“恰恰不是,树莓是目前最难管理的农作物之一。”郝亦成说。

树莓的种植难度体现在水肥管理和环境控制上。它根系浅,对水肥需求非常精确;夏季高温高湿,不利于树莓生长,要用大量手段对环境做干涉;冬季则要进行反季生产。

“既然这么难,通风、浇水、施肥由谁来做呢?”记者问。

郝亦成不急解释,带着记者来到大棚中间一个控制箱所在的位置,打开箱门,里面密密麻麻布满各种线路、开关。

“全靠它来管理。”郝亦成指着箱体内一块电路板上的芯片,“这是我们无人种植系统的芯片,它既是这套AI温室硬件的核心部件,也是整座温室的‘大脑’。”

记者注意到,这个温室“大脑”外观有点类似家用台式电脑主板上的中央处理器。郝亦成说,它的功能也跟中央处理器类似。

整个长140米、宽10米的大棚中,设置了多个传感器,可以实时监测棚内各个位置的温度、湿度、光照等数据。而大棚内的树莓种在营养基内,深入营养基内的传感器又可实时记录水肥信息。

今年29岁的郝亦成是湖南人,本科毕业于中国农业大学,后又去荷兰瓦赫宁根大学读了研究生。

留学期间,郝亦成曾在温室巨头荷兰普瑞瓦公司工作7个月,并在那里完成了毕业论文。2016年,他放弃普瑞瓦的高薪工作回国,来到张家口创业做树莓种植园。

但作为顶级农科大学荷兰瓦赫宁根大学生物系统工程专业历史上的第3个中国学生,郝亦成回国种树莓,并不想照搬传统经验。他和团队耗时两年多时间,设计了一套AI无人种植系统。

“通过传感器采集到的信息全部进入我们的系统内,AI系统会根据树莓的生产习性,对上述数据进行分析判断,并给光、温、水、肥等控制单元分别发送操作指令。”郝亦成说,“整个的数据采集、分析和决策系统,是不需要人来干预的。”

在大棚另一端,郝亦成向记者介绍他比较得意的一款“作品”——一台自主设计的水肥机,可以根据实时土壤含水率和电导率调节水肥流量。

郝亦成介绍说,树莓对水和土壤盐碱值的需求非常精确,集采无土栽培使用的营养基种植盆很小,存水肥都必须极度精确。这要求对树莓一天内做多次的脉冲式灌溉,这样的灌溉方式使用传统的特定流量灌溉手段是无法实现的。

温室的整套硬件背后,是AI决策系统。通过传感器采集数据,决策系统可以同时联动多个机构,进行实时的“无人决策”来调节环境。

“我们不是像传统自动种植那样设定时间和灌溉量,用很机械的开关式操作来实现所谓的自动化。”郝亦成介绍,AI系统的复杂性在于输入量很多,难点在于对于多个机构参数的联合调动,“每个动作都是连锁的,要求系统将硬件调度变得更智能,不能出现相违背的情况,比如一边使劲喷雾,另一边敞开风口。”

责任编辑:张云
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