4月19日，位于濰坊的中國農(nóng)業(yè)大學(峽山)高端農(nóng)業(yè)科研示范基地大棚里，放眼望去，一顆顆綠油油的蘆筍冒出地面20多厘米高，飽滿挺直、惹人喜愛。

該基地占地321畝，種植小麥180畝，蘆筍70畝，共36個大棚。諾大的基地內(nèi)，人員很少，卻井井有條，效率極高。從種植到包裝發(fā)貨，不管是作物、農(nóng)資、設(shè)備，還是人員，都有一根“數(shù)字化”指揮棒。

高品高效的種植，農(nóng)業(yè)數(shù)字化功不可沒。

坐在辦公室里種田

室外陽光和煦，一處23畝的智能連棟溫室內(nèi)，暖如盛夏，8個風口全部開啟。棚口處，有兩個黑色母液桶，一旁的肥料泵微震，一根根管道，將配方肥送入田地中。

肥料泵機坐落在一臺設(shè)備上，觸摸屏上顯示：計劃時長150分鐘，剩余時長12分鐘。上面還實時顯示著瞬間壓力、累積流量、水中含肥量及曲線，水流和肥料數(shù)值監(jiān)控等。“這是我們的智能灌溉控制器，用于控制時長、流量、比例、頻率等數(shù)值。”基地負責種植管理的農(nóng)藝師于靜郡說。

田地里，分散立著6個智能環(huán)境信息采集器，地上插著傳感器，采集水肥、溫度、濕度、二氧化碳等數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)上“云”，便于種植人員隨時調(diào)整灌溉策略。

蘆筍種子來自中國蘆筍研究中心，基地和設(shè)施，則全部來自一家專注于智慧農(nóng)業(yè)的國家高新技術(shù)企業(yè)——中慧高芯技術(shù)(山東)有限公司。該公司通過與科研院所的交流合作，將“物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能、數(shù)字孿生”等技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理領(lǐng)域，推進農(nóng)業(yè)園區(qū)智能化、信息化、數(shù)字化建設(shè)，提供“一站式智慧農(nóng)業(yè)”綜合解決方案。

時間、流量是如何確定和控制的?“我們研發(fā)了一套基于物聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)計算分析的農(nóng)田灌溉系統(tǒng)。”中慧高芯研發(fā)總監(jiān)孫秀興神秘一笑，包括灌溉決策系統(tǒng)、灌溉控制系統(tǒng)、知識庫管理系統(tǒng)(種植模型)等，通過手動、定時、智能決策算法、種植模型等灌溉決策模式，高精度控制施肥，可定時、定量，或EC控制施肥。

平時都不用來現(xiàn)場，于靜郡用一部手機就操作了。他在手機上打開灌溉決策系統(tǒng)——“中慧智農(nóng)數(shù)字農(nóng)業(yè)可視化管理平臺”，當前灌溉情況一覽無余，8個灌溉區(qū)域內(nèi)，有3個在工作。在灌溉記錄模塊中，詳細記錄了每天的溫濕度、日照、凈輻射、蒸發(fā)深度等10余個數(shù)值。

“我們積累了龐大數(shù)據(jù)量，基于聯(lián)合國灌溉決策建議的算法，算出當前土壤蓄水量，當?shù)陀谠O(shè)定值時，決策系統(tǒng)會觸發(fā)灌溉建議。”孫秀興說。控制室內(nèi)，有一臺一人高的黑色機器，它便是基地“大腦”——智能灌溉控制器。收到?jīng)Q策指令后，控制系統(tǒng)啟動，給水肥一體機發(fā)送指令，實現(xiàn)自動灌溉。如今，這套灌溉系統(tǒng)和裝置，分獲國家授權(quán)發(fā)明專利。

在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下，中慧高芯還進行環(huán)境控制。通過研發(fā)的環(huán)境控制系統(tǒng)、知識庫管理系統(tǒng)，控制二氧化碳發(fā)生器、風口執(zhí)行器等，改變環(huán)境，讓種植更精準。

“智慧”農(nóng)業(yè)，實現(xiàn)了高產(chǎn)高質(zhì)。在畝產(chǎn)上，和附近種植戶比，可增產(chǎn)39%，蘆筍提前一個月上市。在人工上，頭年開溝施肥時，需要2個人干10天，如今用設(shè)備只要3天。解放的還有于靜郡，以前34個大棚，每天光開關(guān)水肥就要跑68次，如今他將更多精力放在預(yù)防病蟲害和種植管理上。目前，中慧高芯正和山東農(nóng)業(yè)大學研發(fā)采收機器人，擬打造“無人農(nóng)場”。

種植模型可復(fù)制全國

在現(xiàn)場記者看到，想要灌溉施肥，于靜郡只需點擊手機，不用設(shè)置參數(shù)，這是為何?原來，2月底，基地新上了一套蘆筍生長模型，哪天澆水施肥，用水多少，只要根據(jù)模型來就行。比如水里含肥量2.0ms/cm，低了自動加肥，高了停肥;水壓設(shè)置3公斤，超了自動抽水，小了降低抽水頻率。

“這套作物生長模型，基于數(shù)字孿生技術(shù)。是我們根據(jù)之前種蘆筍的經(jīng)驗，創(chuàng)造的數(shù)字版的‘克隆體’。現(xiàn)在數(shù)據(jù)還在不斷修正中，后面會越來越精準、完善。”孫秀興說，現(xiàn)在先做了春秋冬三個季節(jié)的水肥配方，明年將精準到每個月。

“生長模型是標準化生產(chǎn)管理的關(guān)鍵，通過標準化生產(chǎn)管理系統(tǒng)，可實現(xiàn)不同基地、相同作物的管理實施。”孫秀興告訴記者，不僅能更精細化的田間管理，還可解決未來“誰種地、誰會種地的問題”。

通過作物生長規(guī)律、農(nóng)事操作、投入品用量等進行大數(shù)據(jù)處理，中慧高芯為該基地搭建了生長環(huán)境模型、病蟲害發(fā)展環(huán)境模型、作物生長模型，再通過物聯(lián)網(wǎng)，實時監(jiān)控生產(chǎn)、病蟲害災(zāi)害分析預(yù)警。

由于數(shù)字孿生技術(shù)的可復(fù)制特點，孫秀興說，峽山作為企業(yè)的中試基地，目前已獲得成功，實現(xiàn)了農(nóng)事操作標準化。下一步，他們將把這套蘆筍種植模型，復(fù)制到甘肅會寧，最后推廣至全國。今年5月份，該企業(yè)在甘肅會寧的310畝蘆筍示范基地，將進行定植，年底前，該基地將復(fù)制推廣至3000畝。

就在記者采訪時，外地一個蘆筍種植基地打來電話，200畝大田的100個溫室，想要套入中慧高芯的標準化生產(chǎn)技術(shù)。眼下，在非洲加納，正在建設(shè)的濰坊國家農(nóng)綜區(qū)加納阿拉克智慧農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園，也將使用這套技術(shù)。

用大數(shù)據(jù)預(yù)測實現(xiàn)高產(chǎn)高質(zhì)

4月19日上午8點05分，周春霞將一筐采收好的蘆筍放到智慧電子秤上，“28.53公斤!”電子秤顯示出了重量，這一重量被同步到了于靜郡手機上。周春霞的身前掛了一個二維碼，掃碼后，采收人員、時間、重量等數(shù)據(jù)自動上傳云平臺。

“智慧農(nóng)業(yè)更側(cè)重于生產(chǎn)層面，數(shù)字農(nóng)業(yè)還面向運營過程。”孫秀興認為，未來農(nóng)業(yè)，一定是數(shù)字化的。基于此，中慧高芯研發(fā)了一套數(shù)字化運營管理系統(tǒng)。從早上6點36分稱重，到8點55分，9名采收人員共采收215.62公斤，誰采收了多少一目了然。

除了采收管理，在該系統(tǒng)上，記者還看到，加工管理、銷售管理、用工管理、投入品管理、固定資產(chǎn)管理、分析報表的技術(shù)管理等，功能俱全。基地運營的三個數(shù)據(jù)：收入、支出、利潤，全部涵蓋，小到日統(tǒng)計，大到年統(tǒng)計，讓管理更便利、科學。

農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集與分析是數(shù)字農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)。“我們將生產(chǎn)數(shù)據(jù)、運營數(shù)據(jù)打通，為大數(shù)據(jù)預(yù)測提供了便利。”4月21日，在中慧高芯技術(shù)(山東)有限公司內(nèi)，孫秀興正在查看當天產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)。

最近幾天，孫秀興通過監(jiān)測平臺發(fā)現(xiàn)，近30天蘆筍產(chǎn)量波動較大。在查看了農(nóng)田土壤、氣象、蘆筍生長等數(shù)據(jù)后，他與農(nóng)科院專家找到了主要原因：溫度波動導(dǎo)致。

“在溫度不可逆情況下，如何加大水肥供給，把產(chǎn)量損失降到最低。”孫秀興說，他們正聯(lián)合院所專家，針對這個課題進行研究。“原來按照作物規(guī)律去投水投肥，現(xiàn)在研究通過改變水肥策略，在產(chǎn)量和質(zhì)量上，能不能彌補溫度變化造成的影響。”

溫度的變化，對產(chǎn)量影響到何種程度?水和肥的用量，對產(chǎn)量和品質(zhì)的影響程度?目前，孫秀興和技術(shù)人員正忙著做數(shù)據(jù)的跟蹤和分析，通過對天氣的預(yù)測，形成對品質(zhì)的預(yù)測，找規(guī)律，強干預(yù)。同時，利用大數(shù)據(jù)，還可以預(yù)測病蟲害，提前制定干預(yù)措施，實現(xiàn)標準生產(chǎn)、質(zhì)量追溯、科學決策等。

在這個蘆筍種植基地，中慧高芯用一個云平臺，對生產(chǎn)、銷售、服務(wù)等各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)信息化管理，實現(xiàn)科學指導(dǎo)、高效生產(chǎn)、科學預(yù)測、精準銷售、數(shù)據(jù)決策分析等功能。

“大數(shù)據(jù)賦能，助力農(nóng)業(yè)生產(chǎn)標準化、規(guī)模化、現(xiàn)代化發(fā)展進程。為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)走向智能化、科學化、信息化，為精細化農(nóng)業(yè)管理提供了技術(shù)和組織保障。”中慧高芯董事長徐廣健說。（大眾日報客戶端記者 楊學瑩 張蓓 報道）