农机一响,种地不慌。智能机械设备的应用,一改以往面朝黄土背朝天的生产模式,将农民双手从繁重的农事工作中解放出来,有效推动农业产业快速发展。然而蔬菜生产的复杂多变,却给智能化、无人化生产应用带来了巨大挑战。
5月16日,2024中国蔬菜产业大会在安徽和县开幕。中国工程院院士、国家农业信息化工程技术研究中心主任赵春江作《无人农场的探索研究》报告,讲述农业领域无人化作业的当下与未来。
“在城镇化发展迅速,农村劳动力严重短缺,人工成本逐步增加的产业大背景下,让机器代替人力进行生产尤为重要。”中国工程院院士、国家农业信息化工程技术研究中心主任赵春江指出,蔬菜作为我国第二大农作物,其产量和种植面积均得到了显著提升,如今限制我国蔬菜产业发展的关键因素是人工成本过高。
以萝卜为例,平均每人每亩田的用工成本高达1300~1500元,为蔬菜生产带来了沉重的压力。
蔬菜产业一方面连接城市“菜篮子”“果盘子”,一方面连系菜农菜商“钱袋子”,其产业发展对优化各地农业产业链条具有重要作用。近年来,随着”卡脖子“技术不断攻破,可用于蔬菜生产的农机设备如雨后春笋般快速涌现,为蔬菜生产解决了燃眉之急。
但目前我国蔬菜生产的数字化和机械化水平仍较低,设施园艺的机械化率仅有42%,而大田生产的机械化利用率也仅有73%。对此,赵春江表示,农机设备仍需要进一步提质,通过进行智能化、数字化的改造和升级,为农民生产应用带来更大的便利。
从“解放双手”到“知天而作”,新一代人工智能正深刻改变农业的科技创新、生产、销售及经营组织方式,是推动农业新质生产力打造与高质量、可持续发展的重要手段。
“实现蔬菜无人化、少人化生产离不开人工智能的支持。”赵春江指出,农业是一个复杂的系统,尽管科学家们在农业生产领域做出过许多研究与努力,已期实现农业生产机械化,但是农业生产在很大程度上仍需依靠经验进行管理,很多情景难以用数字模型进行精细表达。
随着人工智能的出现,这一困境得到了有效解决。据赵春江介绍,现在新一代人工智能能有效实现数据和知识的动态化管理,使得智能农机设备在农业无人化作业应用中展示出大活力。
随着生物技术、信息技术和智能装备三大现代农业生产力要素不断融合发展,近年来逐渐形成了一种先进的农业生产力——智慧农业。
智慧农业强调的是智能化的决策系统,配之以多种多样的硬件设施和设备。智慧农业依托部署在农业生产现场的各种传感节点和无线通信网络实现农业生产环境的智能感知、智能预警、智能决策、智能分析等,为农业生产提供精准化种植、可视化管理、智能化决策。
在赵春江看来,智慧农业具有典型的新质生产力特征。①智慧农业具有先进的生产工具,如智能设备、机器人等,能对传统农业生产具有一定的颠覆性。②智慧农业还表现出高质量、高效率和高效能等特性,能为农业生产提供更加方便快捷、人性化的服务。