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从凭感觉到讲科学,环境数据如何助力农户实现精准化种植?

飞英思特科技 来源: 飞英思特科技 作者: 飞英思特科技 2022-12-02 10:48 次阅读

农业作为我国国民经济中的重要支柱产业,历来受到国家的大力扶持,特别是在实现全面脱贫的历史任务后,农业数字化转型成了新的政策热点。今年党的二十大报告明确提出,要全面推进乡村振兴,加快建设农业强国,强化农业科技和装备支持。

农业农村现代化是乡村振兴的前提条件,而如何将先进的农业技术与农业生产有效结合,促进农业数字化转型,推动农事生产全过程精准化、可视化、智能化管理,切实帮助农户降本增效,则是实现农业农村现代化面临的最紧要问题。

传统农业生产看天吃饭,
大肥大药现象极其严重。

目前,我国传统农业仍旧以家庭为主要经营单位,人均耕地面积小,大多数农业生产活动主要依赖人力、畜力,劳动生产强度大、生产集约化程度低、生产效率低下。此外,在整个农事生产过程中,看天吃饭的情况未得到显著改变,主要还是依赖农户过往积累的种植经验进行判断。

根据过往的发展历程来看,“粗放”仍旧是我国农业生产过程中最为显著的特点,通常以大水、大肥、大药为生产样式。据统计,中国化肥用量始终居于世界前列,每公顷用量是世界平均水平的4倍以上,每年农药用量高达180万吨,而真正能够作用于农作物的却仅占30%左右,剩余的70%均被土壤或植物所吸收。

盲目使用大量的化肥农药,不仅对生产资源造成极大浪费, 还易使土壤板结、酸化,导致作物产量和品质下降、农药残留超标等,让本就利薄的种植效益进一步降低,农民种粮积极性持续下跌,农村空心化日趋严重。

粗放模式难以持续发展,

精准种植成为破局关键。

乡村要振兴,首先需要产业兴旺。唯有帮助整个农业产业兴旺,农户种植收入提高,乡村振兴才能真正实现。而数字技术在这其中发挥的主要作用和逻辑,就是要推动农民和农业生产,由传统的劳动和资源密集型向技术和数据密集型转变。

届时,数据资源将成为最重要的生产要素,测土配方施肥、农药施用、补水灌溉、病虫害监测、生产技术等各种管理和决策,都以精准的数据为依据,而不再是凭借农户的经验之谈。

更值得注重的是,农业精准化种植的好处不仅仅在于生产效率的提升,对于茶叶、水果、烟草、香料等高经济价值的作物而言,最直接的体现则是产品价格表现更为出色。以大名鼎鼎的阳光玫瑰葡萄为例,2016年是其初登神坛的一年,市场价格一度高达300元一串,更被誉为“葡萄中的爱马仕”。但短短的几年时间,阳光玫瑰的市场价格却已跌到19.9元/斤,甚至是9.9元一斤。

随价格一同断崖式下跌的,还有种植户的收成。据红星新闻报道,四川西昌等地的阳光玫瑰葡萄产地,今年上市以来批发价大多在每斤10元左右,最低的甚至达到了每斤4-5元,相比三年前,价格已经腰斩。种植户只能保本或者小赚, 再不复往昔势头。

俗话说,物以稀为贵。阳光玫瑰早期之所以会出现这样的“天价”,与产量少,品质佳密切相关,但随着国内果农大面积种植,产量得到增加,价格下浮也是情理之中。但事实是并非所有的阳光玫瑰葡萄都只能卖低价,从市场价格来看,一些优质的精品果每斤仍然卖50元以上,而那些单价较低的,基本都属于中下等级,果型较小,味道酸涩且果皮较厚。

价格的两极分化,也从侧面证明了阳光玫瑰并非卖不出高价,而是缺少支撑高价的品质。一般情况下,决定葡萄品质的因素有2个:直射阳光充足,土壤透气性强。而具体到阳光玫瑰,它属于中熟略偏晚的品种,其最佳生长环境温度为21℃—26℃,土壤有机质须达3%以上,要求无霜期长,且要保障果体与树体拥有充足的发育时间,采摘时低糖标准在16%以上为佳。

但在传统的种植管理过程中,果农由于缺乏对这些数据的精准把控,导致产出果品质量层次不齐,严重影响种植收益。例如,阳光玫瑰对肥水要求较高,需要保持充足的补给,否则易出现严重的缺素症、僵苗、果实大小不均且难以产生香气。而在高温环境下,又要控制好土壤湿度,不然容易发生果锈、树势弱甚至死树的情况。

这样的背景下,“粗放”的种植管理模式已然不能支撑新时代农业产业的发展需要,而物联网人工智能、大数据等信息技术的引入,正逐步改变着农业生产的模式。

分布式监测环境变化,

智能分析最佳解决方案。

作为无源物联网领域的头部企业,飞英思特以“精准化”作为农业行业切入点,推出了全新的智慧农业解决方案。该方案致力于通过“全天候、全区域、高频次”的数据监测方式,实时洞察高经济价值作物生长环境情况,并根据数据进行AI智能分析和决策建议,帮助农户实现精准化种植,实现产量和质量的双重提升,扩大自身收益。

数据是实现精准化种植的前提,为了彻底解决农业传感器因地形限制或电池续航所造成的数据缺失、数据不精准、数据采集频次低等难题。飞英思特围绕自研的能量采集技术,专为智慧农业解决方案打造了一款免布线、免电池、模块化设计的自供能农业监测设备。

其可在低光照度的环境下采集光能为自身充电,实现能量自治。凭借这一特性,在一些市电到达困难、项目体量大等农业场景下,也能实现低成本的全面部署。

以葡萄种植园为例,这类场景不仅面积宽广,且相当一部分位于丘陵、坡地、沙石山地等复杂地势中,这就导致同一区域不同地段的土壤土质、含水量、光照等生长条件很大可能存在差异。但由于环境和成本限制,在选择传统的布线方式部署传感器时,数量往往偏少,难以精准把控区域内各个地块的环境数据变化。

而飞英思特所推出的智慧农业解决方案,则从成本和数据精准度入手,使得在性价比更高的前提下轻松实现大规模分布式部署,增强了种植区域内的数据监测密度,很好的解决了数据类型少、数据缺失、数据不精准等难题。

借助分布式环境监测信息监测子系统,可在园区内各个点位上部署免布线、免电池的气象传感器、温湿度传感器、土壤墒情传感器、图像采集数据等,并根据作物所需以半小时/次、1小时/次至1天/次等各种频率采集环境数据,然后通过主控节点将数据上传至数据管理子系统进行分类、分拣和融合,综合得出系统数据报告,形成统计数据和报表,时刻监控葡萄苗情、病虫情、灾情和生长发育以及周边环境等情况,为生产管理提供数据支撑。

自定义设置环境参数预警,

多种方式联动设备优化调整。

根据葡萄在各生长周期对环境的需求不同,系统可自定义设置环境参数预警区间,对灌溉水泵、通风、补光、降温等设备开启的频率和时长进行设置,以及设置各设备开启的先后顺序,实现分步控制。当葡萄种植园区内某地块出现缺水、缺肥、温度过高等情况,系统将自动联动相关设备进行补充调整。此外,人员也可通过手机电脑手动实现灌溉等控制,从而实现葡萄精细化、智能化管理。

此外,方案中的生产管理日志还可以供生产者记录生产工作具体情况,如整地、种植、施肥、用药等日常工作的电子详细记录,记录各生产管理过程的时间、操作人、 操作方法和操作结果,从而建立葡萄作业流程、规范和标准。

整体而言,通过引入智慧农业解决方案为葡萄种植管理精准赋能,生产管理者不仅能及时掌握葡萄园区空气和土壤环境等数据,了解葡萄长势、病虫害发生情况,还能以实时数据指导葡萄种植,科学防治病虫害和浇水施肥,减少用药、用水和用肥,既降低了综合投入成本,又提高了葡萄质量和品质,可谓一举两得。

目前,飞英思特推出的智慧农业解决方案已成功应用在茶叶、烟草、草莓、葡萄、大樱桃等多类具有高附加值经济作物当中,面对山地、大棚、沙地、大田等不同的环境,数据采集及传输能力稳定可靠,方案的实用性及价值被客户充分肯定。

数字技术与农业的加速融合,正逐步改变从业者的生产管理方式,以数据为核心的精准种植模式正受到越来越多人的欢迎。飞英思特身处于行业变革的大局之中,将持续推动无源技术在农业领域的科技创新,帮助构建中国智慧农业生态体系,让每一个农户都能享受到科技带来的红利,轻松实现精准化种植,以高品质带来高收入。

审核编辑黄昊宇


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