人工智能让大棚慧种植

本文转自：黑龙江日报

□文/摄 本报记者李爱民

寒冬时节，室外气温已经降到零下二十多摄氏度，而位于哈尔滨市松北区的一处农业大棚内却温暖如春，一行行的有机蔬菜生机盎然、茁壮成长，一盆盆的花卉绿植争奇斗艳、竞相绽放，一排排草莓植株硕果累累、飘满清香……偌大的大棚已实现无人值守，静得仿佛能听到植物快乐生长的声音。这处智慧大棚正是哈尔滨工业大学人工智能研究院有限公司（简称工大智研）与哈尔滨市农科院依托开放创新平台合作推进的精量水肥一体化系统项目实验基地。

“目前正在开展农作物生长全流程数据采集、整理分析，优化重构智能模型设计。”工大智研总经理助理王泽指着电脑屏幕上的一组组数据说道。无人值守，如何进行数据采集？王泽笑着解释道，主要是通过环境感控设备来收集温、光、气、风等数据，通过传感设备测算土壤湿度、盐碱度，通过采集设备判断叶绿素、叶面积指数、植株氮磷钾含量等作物性状，研发人工智能多传感器数据融合与表示学习技术，构建基于时序观测数据的函数化因果机理网络，达到动态、精量、实时的水肥处方图生成方法，实现降低成本、节约人工、提高产量的目标。

位于香坊区工大智研立项的高通量蔬菜表型组学研究平台项目已经启动，当下正与黑龙江省农科院园艺分院共建智慧温室及人工气候室。与传统温室相比，这里科技感“爆棚”：目前智慧温室6000平方米的功能区域布局已初具雏形，基础物联网设备、自动喷淋设施、水肥一体化装置已安装就位，搭载高光谱、多光谱相机的轨道正在施工中。

缘何搭建这么多设备？为大量收集高通量植物表型数据，利用人工智能技术及大数据分析方法，优化选择，加速育种，挖掘不同环境、种植技术对植物的影响，以及农业生产中可信数据溯源等奠定了数据基础。高通量蔬菜表型组学研究平台项目因其研究团队坚实的技术储备及良好的软硬件设置，而获得了2022年度黑龙江省重点研发计划的支持。

精量水肥一体化系统项目实验基地、高通量蔬菜表型组学研究平台……肩负着牵头建设“智能农场国家新一代人工智能开放创新平台”的工大智研用一个个项目不断夯实人工智能技术基座。“智能农场国家新一代人工智能开放创新平台”，是东北地区首个国家新一代人工智能开放创新平台，也是我国农业领域的首个此类平台。该平台集云端人工智能赋能、边缘人工智能应用场景服务和智能农场典型的示范应用等多功能于一体，面向自主作业农场等“卡脖子”关键核心技术的国家重大需求，通过搭建空天地一体化多模态农场监测通信与网络、云边端协同智能认知决策与调度等系统，建立创新、高效、高质量、可持续发展的运行机制，实现环境感知的全面化、数据采集的精准化、信息传输的无线化、设备控制的智能化，为有效推动农业增效、农民增收、农产品安全、乡村振兴提供重要科技支撑，全面提升农业科技创新能力。

在牡丹江市爱民区大棚草莓的冬季种植生产中，康顺嘉农业科技公司借助工大智研开放创新平台的新一代数据采集分析技术，通过实时监测棚内传感节点环境信息，实现滴灌、水肥、温度、湿度、照明等精准控制，全过程记录草莓的生长状况，及时发现病虫害并采取干预措施，实现对草莓的精细化管理，大幅度提升了草莓的品质、成熟度和口感。企业实现集约化生产、远程控制、精细化调节、科学化管理、数据化分析和扁平化经营于一体的新型种植生产模式，智能化作业水平显著提升，大大推进了大棚草莓的增产增收。

番茄精细化种植的土培滴灌系统。