2020-03-18 16:33:54
本報記者 王延斌 通訊員 王 靜
三月中旬，正值蘋果樹水肥管理的關鍵時節(jié)。在山東省寧陽縣寧莊嶺村的蘋果示范園里，山東省科技特派員、山東農(nóng)業(yè)大學機械與電子工程學院副教授王冉冉和同事劉雙喜正在忙著調試太陽能智能小型氣象站和云攝像頭。
他們腳下的果園，呈現(xiàn)出與眾不同的場景：果園里空無一人，智能化設施掌管了這里的一切。自動澆水設備隨處可見，何時澆水，澆多少水，哪里澆水，整套動作有的放矢，一氣呵成；看得見的“無人”作業(yè)背后，是80公里之外的專家智囊團正通過遠程在線指導、可視化管理。云端平臺，讓農(nóng)事生產(chǎn)實現(xiàn)遠程無人化操作。
復工復產(chǎn)的關鍵時刻，居然“清閑”下來了
按照以往，春天是劉萬林最繁忙的時候，僅施肥一項就要耗費大量人力和物力。
作為眼前這1500多畝蘋果園的主人，復工復產(chǎn)的關鍵時刻，劉萬林居然“清閑”了下來。原因何在？他告訴科技日報記者，這片智能化果園有1500多畝，除了采摘季節(jié)，平時要上百人管理。在安裝了山東農(nóng)業(yè)大學教授團隊研發(fā)的智慧果園云平臺系統(tǒng)后，足不出戶就可以監(jiān)控果園的環(huán)境信息、氣象信息、果樹的生長情況，還具有對病蟲害和災害輔助預警功能。
“智能化管理系統(tǒng)幫了大忙，省工省時效率高，節(jié)水節(jié)肥成本低。”劉萬林說。
記者了解到，這套水肥精準管理的云平臺系統(tǒng)，是山東農(nóng)業(yè)大學機電學院王金星教授團隊自主研發(fā)設計的智慧果園管理系統(tǒng)技術成果之一。作為國家蘋果產(chǎn)業(yè)技術體系智能化生產(chǎn)崗位科學家項目和國家重點研發(fā)計劃課題，這套云端系統(tǒng)集成了該團隊多年的研究成果，以基于大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)和人工智能的“智慧果業(yè)系統(tǒng)”建設為統(tǒng)領，實現(xiàn)標準、數(shù)據(jù)和管理的統(tǒng)一，突破蘋果智能化生產(chǎn)關鍵共性技術，全方位實現(xiàn)種植生產(chǎn)作業(yè)遠程實時監(jiān)管，提升生產(chǎn)管理作業(yè)效率，確保果園的智慧生產(chǎn)管控能力。
“3月上中旬，在蘋果樹根系第一次生長高峰到來之前，要進行追肥灌水，這個時期追肥應以氮肥為主，以磷、鉀肥為輔，并配合施用一些微肥。”王金星說，“根據(jù)系統(tǒng)采集的土地肥力、樹體營養(yǎng)、氣候參數(shù)、土壤墑情等基本情況，結合預期產(chǎn)量制定果樹管理最佳水肥方案，通過精準的配肥系統(tǒng)、水肥一體化灌溉管路系統(tǒng)，可以將水肥精準施到每一棵果樹上。”
三張“名片”，讓脫貧攻堅一線有了新利器
指著“云攝像頭”，科技特派員王冉冉告訴記者，這些就是智慧果園的“眼睛”，重點拍果樹的葉子，通過葉面情況反映果樹本身的營養(yǎng)含量，并通知遠在云端的“大腦”，對灌溉和施肥策略及時作出調整，再下達指令讓泵站自動精準化運行。
從“眼睛”到“大腦”，再到“手腿”，支撐起“智慧果園”的是復雜的軟件和易操作的硬件。
記者了解到，該團隊建立的基于云平臺的果園水肥精準管理模型，依據(jù)養(yǎng)分平衡法，以果樹目標產(chǎn)量、土壤養(yǎng)分含量、肥料利用率和肥料養(yǎng)分含量等四個參數(shù)作為輸入?yún)?shù)，計算果園年周期內氮、磷、鉀肥的施肥總量，分析不同樹齡的果樹在年周期內生長特點和需肥規(guī)律，劃分施肥時期。根據(jù)果樹不同生長時期需肥量將施肥總量分配到各個施肥時期，制定合理的施肥制度，建立基礎施肥模型。另外，還使用葉片營養(yǎng)診斷技術檢測果樹葉片中氮、磷、鉀三種元素的含量，診斷果樹在每個生長階段對氮磷鉀肥料的需求狀態(tài)，對基礎施肥模型進行動態(tài)調整。
“過去除草、施肥、澆水、打農(nóng)藥等果園管理工作幾乎全部依賴人工，1500畝的蘋果園需要請大量的勞動力，耗時費力且用藥損耗大。”作為現(xiàn)場管理人員，張軍剛告訴科技日報記者，現(xiàn)在果園實現(xiàn)了機械化、智能化作業(yè)全程覆蓋，只要設定好參數(shù)，水肥設備就能自動運轉，工作人員相互接觸的頻率大大降低，在疫情期間也可以保證安全生產(chǎn)。
有了省時省力、規(guī)范高效、安全可靠這三張“名片”，這樣的系統(tǒng)當然會受到農(nóng)民追捧。由此，王冉冉對這套系統(tǒng)的推廣應用充滿了信心，“這幾天電話微信就沒斷過，好多都是要引進我們這套系統(tǒng)的，能為復工復產(chǎn)和脫貧攻堅做點實實在在的事，大家都發(fā)自內心地高興！”
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