2022年12月21日 星期三
他研发的AI技术助农民变大棚管理专家
科技特派员、西北农林科技大学园艺学院副教授孙先鹏(左)为设施大棚种植户进行科技服务。受访者供图

    ◎本报记者 马爱平

    作为一名设施农业方面的科技特派员,就是要不断在田间地头发现问题,然后努力解决问题,给农户送上克服生产困难的密钥。我有责任为设施大棚种植户进行科技服务,为农户实现优质高产保驾护航。

    孙先鹏 科技特派员、西北农林科技大学园艺学院副教授

    “今年受新冠肺炎疫情以及天气的影响,陕西杨凌智慧农业示范园在生产中遇到比较多的问题,多亏科技特派员、西北农林科技大学园艺学院副教授孙先鹏及时指导,帮助园区企业渡过难关。而学校和企业联合研发的智慧农业系统,不仅降低了工人的劳动强度和人工成本,而且实现了对温室环境的精准调控,极大地提升了坐果率,为提质增效奠定了基础。”12月12日,陕西杨凌智慧农业示范园(以下简称杨凌示范园)总经理马辰运说。

    设施大棚生产过程中,除了通风换气、浇水施肥,还要随时根据大棚内外的气温变化采取应对措施,一刻也不能离开人。尤其冬季过年期间,正是大棚生产最热火朝天的时候,农户忙得连走亲戚的时间都没有。

    “科技特派员就是要不断在田间地头发现问题,然后努力解决问题,给农户送上克服生产困难的密钥。”孙先鹏说。孙先鹏2010年进入设施农业工程领域,开始进行温室建筑环境方面的研究,他表示,作为一名设施农业方面的科技特派员,他有责任为设施大棚种植户进行科技服务,为农户实现优质高产保驾护航。

    AI技术让农户实现轻松管理温室

    “离不开人是目前设施农业发展的瓶颈,也是设施农业科技特派员亟须解决的第一要务。”孙先鹏说。

    在我国,土地集约化程度低,农户通常使用单跨温室大棚进行农作物种植。在生产过程中,农户摸索建造出蓄热和保温性能良好的厚土墙日光温室,并配合使用保温被,让北方大多数生产地区的温室大棚无需加温也能安全越冬。不过,这种温室的尺寸、材料五花八门,管理基本是农户凭经验进行。

    孙先鹏一直在思考,能否找到一种方法解决我国非标准化温室大棚的自动化、智能化管理问题,让普通农民便捷地实现智慧化温室管理。

    针对陕西省几种效益较好的产业,孙先鹏开展了设施冬枣、设施阳光玫瑰葡萄、设施火龙果、设施樱桃四种作物的智慧化温室种植研究,以期建立人工智能(AI)辅助种植策略。他与河南田丰信息科技有限公司开展技术合作,共同研发出了基于AI技术的设施农业远程智慧化管理系统“棚掌柜”。通过AI技术,“棚掌柜”能实现不同类型和结构温室大棚的环境远程及智能化调控,同时系统强大的稳定性和安全性,确保农户可以轻轻松松管理温室。

    “棚掌柜”大大降低生产和管理风险

    今年3月,杨凌气温骤降。彼时正是设施大棚樱桃果实生长的关键时期。孙先鹏整天都在杨凌示范园,与园区农技人员交流气温骤变时的应对办法,并对研发的“棚掌柜”进行实际应用效果测试。

    马辰运告诉记者,杨凌示范园种植了41棚樱桃和68棚葡萄,过去园区大约需要60名员工负责这些温室大棚的管理,尤其是低温高湿时期的除湿以及高温时期的通风降温,稍不注意,就会造成管理事故导致减产甚至绝收。

    2021年,马辰运从孙先鹏那里得知了集成设施樱桃和葡萄管理栽培方法的“棚掌柜”,便迫不及待地给杨凌示范园安装了两台。马辰运说:“通过3个月的实验,发现‘棚掌柜’大大降低了管理事故的发生、减轻了工人的劳动强度。对企业来说,这不仅减少了人工成本,而且大大降低人工管理的风险。经过测算,如果给杨凌示范园100多栋温室大棚都装上‘棚掌柜’,仅一年节约的人工成本就可达75万元,增产增效200余万元。”

    陕西渭南大荔县是陕西省设施冬枣产业大县,设施冬枣面积达30余万亩。2021年,大荔县承担了陕西省农业农村厅“设施农业全程机械化示范县”项目,作为该项目组成员,孙先鹏开展了智慧农业技术应用实验与推广。目前,大荔县设施冬枣种植户已经安装了500多套“棚掌柜”,农户增效100余万元。“我们再也不用时时蹲守在大棚里,无论身处哪个角落,一部手机就可以轻松管理大棚生产。”安装了“棚掌柜”的农户乐呵呵地说。

    据了解,“棚掌柜”已在北方13个省进行示范推广,推广面积2.5万余亩,带动农户1.3万余户,增效6000余万元。

    在孙先鹏看来,服务国家设施农业发展战略需求,助力乡村振兴是科技特派员的使命。下一步,孙先鹏计划针对西北干旱半干旱地区,继续开展特色作物设施种植环境精准调控技术的研究,让农民真正成为温室大棚管理的“甩手掌柜”。

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