她給傳統農業插上信息化的翅膀

“根據檢測到的當地氣候環境，提前預警可能會發生的病害和區域，精準指導當地木耳種植。”近日，在西北農林科技大學信息工程學院，農業農村部農業物聯網重點實驗室主任胡瑾教授，正在與副教授王天本討論柞水木耳大數據服務平臺的運行狀況。

春日勝黃金，農時不等人。在這個春耕春管時節，胡瑾非常忙碌。多年來從事農業人工智能與物聯網技術研究的她，帶領團隊埋首實驗室，用計算機爲農業寫代碼，用數據建模重塑傳統農業模式，爲農業管理提供智能決策，推動智慧農業從實驗室走入田間地頭和生產應用之中，爲現代農業發展注入新動能。

節本增效 讓植物自己說話

“之前都是人工進去查看，有了這個系統後，我在手機上就能操作。”在涇陽縣淇輝蔬菜專業合作社，社員吳紅娟邊用手機操控大棚邊說。令吳紅娟讚不絕口的“系統”，就是胡瑾教授團隊研發的擁有自主知識產權的“設施環境高效精準調控系統”。

淇輝蔬菜合作社目前共有40座溫室大棚，主要種植西紅柿、黃瓜、辣椒等越冬和早春茬蔬菜。2020年合作社通過學校涇陽縣蔬菜試驗示範站，引入了胡瑾教授團隊研發的設施大棚智慧管理系統，使用後的效果，讓社員們喜出望外。“與傳統大棚主要靠經驗和人力管理方式對比，這套智慧系統，無論是精準調控的便捷度，還是蔬菜品質的提升，表現都很突出。我們計劃在更多大棚和社員中推廣應用。”合作社理事長鄭輝說。

我國設施農業種植面積世界第一，但水肥和環境協同精準調控方面與發達國家尚有差距，而傳統日光溫室信息化程度低，大量依賴人力，造成作物管理不善，設施蔬菜單產較低。針對這些生產實際問題，胡瑾帶領團隊多年來致力於對現有溫室大棚進行信息化改造，通過建立融合植物生理需求的環境調控模型算法，完善模型決策及配套設備，對作物生產全過程中溫光水氣進行智能實時調控，形成了管理服務平臺、算法模型平臺、大數據分析平臺，實現了高產、優質、高效、生態、安全的生產目標。該技術獲陝西高校科技優秀成果獎一等獎，經中國農業工程學會成果鑑定達到國內領先和國際先進水平。目前已在陝西、山東、重慶等省市進行推廣應用，核心示範區面積近2萬畝，輻射近12萬畝，較傳統生產示範基地增產22%以上，減少人力投入15%以上。

“實現對所種植作物的按需調控是設施農業優質高產的關鍵。”胡瑾說，理想中的智慧農業，應該是讓植物自己告訴我們在什麼情況下它吸收營養更多，長得更好，根據植物的“體檢結果報告”來建立人工智能系統，幫助它長得更好，消耗得更少，實現節本增效。

對標國際 寫出中國農業代碼

“我們通過原創智能算法得到的調控及調控目標，可以直觀顯示到作物對光的需求減少了2/3，所造成的光合的損失只有1/5，這使我們能付出更低的成本，達到一個更好的調控效果。”在農業農村部農業物聯網重點實驗室，胡瑾教授團隊的博士生高攀指着電腦屏幕，向記者展示設施環境調控模型開發平臺的工作原理。最近他正忙着不斷完善這個建模平臺的3.0版本，力求進一步提升模型精度、數據自定義程度。

當前，來自該重點實驗室的17名碩、博士研究生正在從事農業智能物聯網研究。與傳統實驗室的儀器設備操作不同，他們聚精會神地伏案於電腦前，不時敲擊鍵盤，輸入一串串神奇的代碼。而這些代碼一旦從電腦走向田間地頭，就能巧妙地實現農業智慧化管理。

“我們要對標國際高水平研究成果，寫出屬於中國農業自主的算法，它不是簡單的複製，而是更適宜中國農業發展的模型構建，要有非常好的交互性和可推廣性。”胡瑾說，智慧農業樣本採集只靠團隊的力量有很大的侷限性，她希望在不久的將來，這套智慧模型可以吸納更多的農業專家、農民和農技人員的加入，讓數據庫更豐富，而基於數據生成的智慧網絡也將更智能更高效。

搶抓機遇 領跑智慧農業

今年兩會期間，習近平總書記在看望參加全國政協十四屆二次會議的民革、科技界、環境資源界委員時，勉勵廣大科技工作者要進一步增強科教興國的抱負，擔當起科技創新的重任，加強基礎研究和應用基礎研究，打好關鍵核心技術攻堅戰，培育發展新質生產力的新動能。

習近平總書記的講話，讓作爲一名農業科技工作者的胡瑾倍感振奮，同時也深感使命重大。她認爲，在農業物聯網和智慧農業的賽道當中，最缺乏的是感知和智能決策，而這兩個“卡脖子”問題是國家近年來各項重大政策部署和重點任務裡經常提及的，也是她繼續努力的方向。

不久前，胡瑾帶領團隊在陝西省柞水縣金米村、馬房灣村、常灣村等100多個木耳種植大棚部署了溫室環境傳感器，監測大棚內的光照、溫度、溼度、二氧化碳等數據，再通過搭建的大數據服務平臺提供精準管理、病害預警、輔助銷售等農事服務，幫助當地木耳種植實現智慧化管理。目前該平臺已在柞水縣大規模應用且運行良好。

“希望通過我們的努力，爲傳統農業插上信息化的翅膀，使現代信息技術真正賦能於農業生產，在智慧農業賽道上跑出中國速度，彰顯中國力量。”胡瑾滿懷信心地說。（中國教育報-中國教育新聞網通訊員 徐鑫 記者 馮麗）

作者：徐鑫　馮麗