農業物聯網、數字農業、智慧農業、精準農業、智能化農業......一個個農業科技名詞襲來,或許你已經見過這些科技在農業上的應用,或許你沒見過但聽了不少,或許你還心存疑問,這到底是什么樣的農業科技,在中國農業上開始應用了嗎?它離我們普通的種植者,離每一塊的農田到底有多遠?近日,本刊記者采訪了北京科百宏業科技有限公司(以下簡稱科百)董事長劉宗波。
農業物聯網是什么?
“農業物聯網(數字農業)是基于農業大數據的新型智慧農業模式,通過大數據積累和運用,實現農業生產的數字化、精準化和智能化。”北京科百宏業科技有限公司董事長劉宗波說到。
農業物聯網有幾個關鍵的層面:前端生產信息的采集、信息的傳輸、信息的處理與應用。利用傳感器采集土壤、氣象、病蟲害、農事操作等生產過程中信息,將信息傳輸到云平臺,通過云平臺進行數據分析,為生產管理、質量追溯、農技服務等提供數據支撐是物聯網技術在農業中的主要應用。
劉宗波告訴記者,農業實時傳感數據是精準農業和智慧農業的基礎,低成本和方便易用的物聯網無線傳感設備和無線控制設備是精準農業和智慧農業能否廣泛應用和普及的關鍵,而了解農業物聯網技術,學會應用相關的傳感和控制設備則是一切實現的前提。
在劉宗波看來,我們其實并不需要一個權威的農業物聯網概念,我們采取應用它,關注的是,農業物聯網到底能給我們的農業種植帶來什么?
物聯網將改變農業種植方式
作為農業物聯網領域的專家,劉宗波多年來一直從事農業大數據的采集和應用研究。在沒有農業物聯網之前,劉宗波是做節水灌溉方面的工作,那個時候就在監測土壤的水分、進行農業環境數據的搜集,通過監測和分析數據來做精準灌溉。早在1996年,劉宗波就開始利用無線節點設備和系統采集數據,實現更快速,更全面,更低成本的連續監測。
2011年,科百科技并購奧地利CAIPOS公司,研發生產高性能、低成本的物聯網無線節點和基站等農業環境信息采集設備以及大數據應用技術。主要用于溫室大棚環境信息采集和設備無線控制、精準灌溉控制、霜凍預警和病蟲害數學模型等。
“農業企業、科研單位、政府、投資機構、規模種植者等服務農業的組織都需要大數據,需要農業物聯網。”劉宗波說:“以經驗為主的傳統農業已經不能保證農業的可持續發展,這就需要收集經驗背后的數據。水、肥、藥、能源等農業投入品在使用時間、范圍、頻率上有一個最佳的點和范圍,獲取這些信息將能促進農業資源精準持續利用。”
過去,我國農業取得了飛速的發展和成績,但本質上我們還是粗放的農業種植方式,導致了資源的過度使用和大量浪費。隨著國家節水農業、高標準農田、設施農業、農藥化肥零增長等項目的推進與發展,以農業物聯網技術為代表的現代農業科技將發揮越來越重要的作用。
比如,智能無線灌溉系統的水肥一體化技術;智能大田生產系統;病蟲害模型監控系統;大棚濕度、溫度監測系統等等,都將讓農業種植更精準化,更科學合理化。
同時,農業需要外來資本的進入才能獲得更快的發展,但很多外來資本事實上并不懂得農業。
劉宗波認為,如果有一種新的農業種植模式和方案,有專業的農業技術服務商,能夠提供定量、精準、完善、可以執行的技術方案,有標準化的設施與平臺,那么外來資本人員就能很好的參與農業種植,這種新的種植模式就是農業物聯網技術的應用。
科百定位:農業解決方案物聯網平臺
劉宗波介紹,科百科技的定位就是農業大數據的采集與處理平臺,利用農業物聯網為農業種植提供更精準的農業解決方案的平臺。科百科技農業物聯網技術目前主要應用在溫室大棚、設施農業園藝以及大田種植業。
科百目前比較常用的物聯網應用系統是無線自動灌溉系統、智能溫室系統、智慧大田生產系統。
傳統的灌溉方法,水分利用率只有40%左右,在農田灌水中,我國大部分灌區的灌溉定額高出作物實際生態需水量的2—5倍,同時肥料利用率低下,不僅不能高效合理利用土地、實現作物高產,反而嚴重浪費資源和能源,引發了農業生態環境的污染。
科百科技的無線自動灌溉系統,將精準灌溉和施肥相結合,將使肥料隨適量的灌水進入作物根系附近,不會在深層流失,既滿足了作物生長所需的水肥,提高了水肥利用率,又使地下水免受肥料及化學藥劑的污染,水肥一體化技術真正做到對作物所需水分與養分進行均勻、適量、準確地控制和供應。
相對于設施農業,大田作物生產的經濟效益較低,種植者對大田生產物聯網建設和應用積極性不高。大田生產在物聯網技術應用上需要嚴格平衡投入比重。另一方面,目前市場上大多數物聯網技術儲備不足,現有產品無法實現農業物聯網預期效果,不能解決基本的大田實際生產需求,不實用,同時成本過高農民用不起,難以推廣。
針對大田生產物聯網技術應用現狀及問題,北京科百宏業科技有限公司依據大田生產特性及種植者成本要求,與測土配方施肥應用系統、藥水肥一體化等技術結合,著重研發生產提高大田作物生產的監測、預警的物聯網應用設備,滿足大田生產的實際生產需求,同時降低單位面積的物聯網設備應用成本。
溫室大棚內空氣溫度、相對濕度、光照強度、二氧化碳濃度以及土壤的溫度和含水量等因素,對溫室內作物生長起著關鍵性作用。傳統溫室中,信息采集手段不僅測量速度慢、測量精度低、實時性較差,對于光照、二氧化碳等因子更是難以監測;同時,通過人工操作設備來控制環境的方法還增加了操作人員的勞動強度和安全風險。
科百科技的智能溫室系統,通過智能監測植物的生長環境,結合植物的生長規律,創造適合植物生長的最佳條件,避免外界惡劣氣候的干擾,已成為溫室生產管理自動化、智能化的關鍵。
劉宗波指出,農業大數據使復雜的作物生長環境可視化,各種環境因素之間的相互影響關系一目了然;傳感器驅動的智能控制系統能確保水肥定量輸送到作物根系最需要的區域,充分準確發揮溫室控溫通風和補光燈設備的作用,創造植物最需要的生長環境;病蟲害模型可以準確預測病害的發生時間和程度,或者我們可以直接阻斷病蟲害發生的條件。
隨著農業環境數據的持續累積和完善,農業精準化水平會不斷提高,以設施水果和蔬菜為例,單位面積的收益將在目前國內平均水平的基礎上增加3-10倍。
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做農資需要與農業物聯網結合起來
種植者有一種潛在的需求,可以更精準的控制水肥,更精準的知道種植環境的溫度和濕度,更準確的預測病蟲害的發生。當我們人工無法做到的時候,就需要用數據采集與分析系統。種植精準化的程度越高,用的人工和水肥就會越少,作物生長的環境就會越科學生態。
問題在于,這種精準化是農民難以做到的,需要專業的服務組織。
而農資企業或農資渠道平臺正適合做這樣的事情,未來會有農資公司要建立起種植標準化體系,服務自己的客戶,這就需要有設備、有工具、有技術,而通過農業物聯網便可以實現。
在土地越來越集中的未來,一定是農業綜合服務商的天下,服務本身將成為一種產品,而傳統意義上的“產品”將逐步被邊緣化,所以我認為農資人意識上的轉型是:服務應該成為一種產品,我們是做農業服務的,不單單是賣農資產品。
有些企業會因為擔心應用物聯網后,農戶減少化肥的使用量,進而影響自己的銷量,拒絕接受物聯網。這種短見讓記者很驚訝,前沿的,對農民有利的農業科技的應用是一種趨勢,你不用,早晚別人會用。不過,也有一些前沿的企業接受,因為可以從服務里邊收取更多的收益。農資本身就是用來服務的,不是用來賣的,農業物聯網也是未來的大勢所趨。
劉宗波這樣告訴記者,假如澳大利亞有500臺核子儀(一種測定土壤水分的儀器),大多都在農業服務組織手中,而中國有500臺核子儀,大多都在科研單位手中。以前大家想提供這樣的服務,但是沒有條件,隨著農業物聯網技術的成熟,逐步具備了這樣的條件,就看大家有沒有這個意識和前瞻性。
科百科技就是一個農業大數據的平臺,采集數據并對數據進行分析,也為一些服務農業的組織提供數據支撐。要精準灌溉、精準施肥、精準植保,沒有數據支撐是難以做到的,我們的種植經驗也是數據,但是比較難描述和復制,而真正的數據則更加的精準。
科百希望未來跟有情懷的農業服務組織展開深度的合作,共同服務于農業,改變當下的農業種植模式。現在的農業物聯網或數字農業還處在市場的培育期,科百科技組織數字農業論壇,就是搭建一個平臺,希望更多的人參與進來,認識并利用農業物聯網技術,共同培育好這個市場,農業物聯網正向我們走來,它離每一塊農田將越來越近。(本刊記者劉千里)
劉宗波系北京科百宏業科技有限公司董事長
中國鄉村發現網轉自:農資與市場雜志社
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