地面智能機器人、無人機如何作用于農業園區?它們組成的“管家搭子”,如何實時、精準采集和分析相關信息,為每棵植株制作“成長檔案”?隨著新一輪科技革命和產業變革的深入推進,數字技術正在為農業發展插上騰飛的翅膀。
“根據需求,植株的每個生長因子都可以被設置成喜歡的‘配方’,比如是否要澆水施肥,何時采摘最能保證口感等,都能一目了然。”11月6日,國家自然科學基金項目研究成果“地面-無人機高通量植物表型系統研究”項目負責人、浙江科技大學教授徐興透露,該項目已在浙江桐鄉的烏鎮國際互聯農業博覽園(以下簡稱“博覽園”)、石門藍莓園進行實踐。
走進博覽園一號棚,一臺形似小坦克的黑科技智能機器人穿梭在“嘉紅100”番茄園中。一個手機、一個攝像頭、一把測量尺……化作機器人的眼、口、手等,幫助工作人員采集、分析各類環境數據。
枝葉繁茂,鮮綠的藤蔓上掛著一個個小燈籠似的番茄。博覽園一號棚里,7200棵“嘉紅100”長勢喜人。“嘉紅100”肉厚多汁、酸甜可口,常常一經推出就銷售一空。對于果農而言,預防病蟲害、預測成熟時間和上市時間就顯得至關重要。“采用這套模式后,預計產量能增產20%到30%。”實驗室成員趙蕓信心十足。
從實驗室到田間地頭很遠,設計出來的智能機器人和無人機,能否適應現實環境,只有在田間地頭才能找到確定的答案。
桐鄉市石門鎮是國家級農業產業強鎮,農業發展優勢明顯。徐興團隊以石門鎮的藍莓采摘園為主要試驗基地,攻克解決果農的實際需求。
“我們去年就使用了這套系統,很好地減輕了人力成本,提高了生產效率。”位于石門鎮墅豐村的藍莓園負責人來云峰感觸很深。來云峰種植了108畝藍莓,共有“奧尼爾”“密斯提”“萊格茜”3種南高叢系列優質品種,在上海、杭州等周邊地區擁有穩定客源。
“即使是同一根樹枝上,藍莓的成熟度也不一。根據系統的分析,我們可以提前判斷需要多少人力,比如在生長階段,根據生長情況安排除草、施肥、澆水等管理工作,在采摘階段,按照客戶訂單量的實際需求,匹配相應人力。”來云峰說。
眼下,藍莓園正處于“休眠期”,在“天上飛、地面查”的搭配中,不僅為植株病蟲害“把脈診療”,還為果樹移栽提供了科學指導建議。
來云峰的肯定更給予了徐興團隊信心。在項目落地前大半年時光中,徐興團隊都在實驗室里埋頭苦干。經過反復實驗、選型配件、程序設計,團隊開發出了第一代地面機器人植物表型采集系統和第二代無人機遙感系統。
如今,該系統不僅能夠完成果園的自動建圖和自主導航,實現機器人在果園中的精準定位,還能借助機載相機系統,獲取植株的深度信息,對植株進行三維重建,從而實現對植株生長情況的全面檢測。
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