日前舉行的第五屆數(shù)字中國建設(shè)峰會(huì)，多維度呈現(xiàn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的數(shù)字化打開方式：在東北黑土地的無人農(nóng)場，耕種防收一鍵完成;在南方山地丘陵茶園，碳收支賬本一目了然;在工廠化蛋雞舍，病死雞低產(chǎn)雞一眼識別……
在數(shù)字化時(shí)代，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)“看天吃飯”“面朝黃土背朝天”的刻板印象被打破。智能裝備成了“新農(nóng)具”，數(shù)據(jù)成了“新農(nóng)資”，耕出高產(chǎn)優(yōu)產(chǎn)“智慧田”。
一只蛋雞的數(shù)字之旅
對“雞倌”們而言，最費(fèi)時(shí)傷神的不是拌料飼喂，也不是清理雞舍，而是在茫茫雞群中找出一只死雞。
位于福清市漁溪鎮(zhèn)的福建光陽蛋業(yè)股份有限公司蛋雞養(yǎng)殖場，有12棟雞舍，單棟存欄量5萬羽。每天，每棟雞舍的飼養(yǎng)員要花大半天時(shí)間巡檢雞舍，排查出死雞。“若不及時(shí)處理，極易發(fā)生疫病，還會(huì)出現(xiàn)堵蛋情況，使雞蛋無法順利進(jìn)入輸?shù)熬€。”場長李國彬說，在5萬羽雞群中找到三兩只死雞，無異于大海撈針，對飼養(yǎng)員身心都是一種考驗(yàn)。
去年“上崗”的蛋雞養(yǎng)殖機(jī)器人——“木雞郎”，解放了“雞倌”。“利用人工智能技術(shù)，‘木雞郎’能從形態(tài)特征判別蛋雞是否為死雞，并給出精確定位，飼養(yǎng)員只需按圖索驥及時(shí)淘汰即可。”李國彬說，雞頭與雞爪狀態(tài)是判斷蛋雞狀態(tài)的重要依據(jù)。一般而言，死雞的爪子多呈僵直狀。“借助‘木雞郎’的‘慧眼’，死雞檢出率可達(dá)99%。”
數(shù)字農(nóng)業(yè)，讓養(yǎng)雞變得事半功倍。
作為蛋禽領(lǐng)域的龍頭企業(yè)，光陽蛋業(yè)早在2012年便涉足數(shù)字農(nóng)業(yè)，啟動(dòng)建設(shè)了一套農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。該系統(tǒng)可實(shí)時(shí)監(jiān)測雞舍環(huán)境數(shù)據(jù)，并通過溯源系統(tǒng)為每一枚雞蛋找到“娘家”。但在公司董事長余劼看來，這套系統(tǒng)有點(diǎn)“中看不中用”，對提高生產(chǎn)效率并沒有太大幫助。
“數(shù)字農(nóng)業(yè)并不僅僅是布設(shè)一堆傳感器，而要把海量數(shù)據(jù)用起來，服務(wù)于生產(chǎn)。”2018年，光陽蛋業(yè)入選農(nóng)業(yè)農(nóng)村部數(shù)字農(nóng)業(yè)試點(diǎn)項(xiàng)目，余劼開始復(fù)盤和反思，數(shù)字農(nóng)業(yè)應(yīng)當(dāng)是什么樣的。
經(jīng)過幾年探索，光陽蛋業(yè)構(gòu)建了一套數(shù)字化養(yǎng)殖系統(tǒng)。蛋雞養(yǎng)殖由此實(shí)現(xiàn)全流程高度數(shù)字化：自動(dòng)采集環(huán)境數(shù)據(jù)、自動(dòng)化環(huán)境控制、自動(dòng)化精準(zhǔn)飼喂、自動(dòng)清糞、疫病監(jiān)測與預(yù)警、自動(dòng)集蛋與包裝……2020年問世并于去年投用的全球首臺(tái)商用養(yǎng)雞機(jī)器人“木雞郎”，則是其數(shù)字化轉(zhuǎn)型的最新成果。
排查死雞僅僅是“木雞郎”眾多技能中的一項(xiàng)。余劼將其“十八般武藝”歸結(jié)為三類：“代王巡山”，定時(shí)或依據(jù)指令開展雞舍巡查;“動(dòng)態(tài)清零”，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并定位死雞、低產(chǎn)弱雞;“決策高參”，自動(dòng)生成環(huán)境云圖、行為異常及死淘分布等圖表，為改進(jìn)養(yǎng)殖方式提供科學(xué)依據(jù)。
“木雞郎”做到了飼養(yǎng)員想做而做不到的事。以排查低產(chǎn)弱雞為例，在蛋禽養(yǎng)殖中，產(chǎn)蛋率是最重要的指標(biāo)。低產(chǎn)弱雞“光吃不下蛋”，投入產(chǎn)出比極低。但通過人工準(zhǔn)確找出哪只雞是低產(chǎn)弱雞，幾乎不可能。“木雞郎”卻能精準(zhǔn)識別。得益于此，光陽蛋業(yè)每只雞每個(gè)產(chǎn)蛋周期可節(jié)省飼料0.5公斤。目前，一公斤飼料成本3.5元。節(jié)本增效顯著。
最近，“木雞郎”向后臺(tái)反饋了一張蛋雞行為異常圖表：某個(gè)區(qū)域的雞群頻繁張嘴。“結(jié)合環(huán)境數(shù)據(jù)，我們發(fā)現(xiàn)該區(qū)域溫度不均勻，氣味較濃，并及時(shí)改進(jìn)優(yōu)化，為每一只雞都提供舒適的生長環(huán)境。”余劼說，這個(gè)容易被忽視的細(xì)節(jié)，實(shí)則是蛋雞的情緒表達(dá)。
通過技術(shù)迭代與深度學(xué)習(xí)，“木雞郎”還將變得更加聰明。在余劼的設(shè)想中，未來“木雞郎”有望通過“望聞問切”，多維度精準(zhǔn)判別蛋雞的健康狀況，還能通過大數(shù)據(jù)分析，為蛋雞提供更加精準(zhǔn)的營養(yǎng)模型，“要補(bǔ)充多少碳水、蛋白質(zhì)、維生素、纖維，不再依賴經(jīng)驗(yàn)，全部用數(shù)據(jù)說話，從而達(dá)到精準(zhǔn)飼喂與節(jié)糧目的”。
行業(yè)痛點(diǎn)的數(shù)字化解法
一只蛋雞的數(shù)字之旅，背后是福建農(nóng)業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型之路。
“我們推動(dòng)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星遙感、5G、人工智能、區(qū)塊鏈、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等數(shù)字技術(shù)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營管理深度融合。”省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳市場與信息化處處長陳洪說，2017年起，福建率先在全國組織建設(shè)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)智慧園，以數(shù)字化賦能茶葉、食用菌、水果、蔬菜、畜禽等福建優(yōu)勢特色產(chǎn)業(yè)。
數(shù)據(jù)顯示，福建已建設(shè)國家級數(shù)字農(nóng)業(yè)示范基地5個(gè)、省級現(xiàn)代農(nóng)業(yè)智慧園60多個(gè)、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用基地700個(gè)，累計(jì)投入財(cái)政資金1.5億元，撬動(dòng)社會(huì)資本10億元以上，輻射帶動(dòng)全省各類新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體1000多家。
數(shù)字化技術(shù)直指傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)痛點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的流程再造。
在碳達(dá)峰、碳中和背景下，農(nóng)業(yè)如何展現(xiàn)擔(dān)當(dāng)?數(shù)字化，讓農(nóng)業(yè)碳收支明明白白。福建八馬茶業(yè)有限公司引進(jìn)了氣象觀測系統(tǒng)，實(shí)時(shí)記錄茶園溫度、降水、輻射等相關(guān)氣象數(shù)據(jù)。
“我們利用氣象數(shù)據(jù)，結(jié)合實(shí)地測量到的葉面積指數(shù)、植被聚集指數(shù)等指標(biāo)，通過生態(tài)過程模型，推導(dǎo)出茶樹碳通量;通過對土壤取樣，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室理化分析，估算茶園土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量。”省農(nóng)業(yè)科學(xué)院數(shù)字農(nóng)業(yè)研究所研究人員王苗苗說，“摸清農(nóng)業(yè)碳匯家底后，為未來農(nóng)業(yè)碳匯交易奠定了基礎(chǔ)。”
在日前舉行的第五屆數(shù)字峰會(huì)上，福建八馬茶業(yè)有限公司通過可視化平臺(tái)，展示了一本茶園“碳賬本”：位于安溪縣西坪鎮(zhèn)的400畝茶山，茶樹每年可實(shí)現(xiàn)凈固碳量101.66噸;0至20厘米的土壤層中，碳儲(chǔ)量約為1108.46噸。
茶葉加工過程同樣蘊(yùn)含著減排潛力。在安溪，一套能夠模擬制茶大師工藝的智能系統(tǒng)即將投入商用。“我們將物聯(lián)網(wǎng)、智能控制、數(shù)字孿生、人工智能等技術(shù)深度融合應(yīng)用于曬青、涼青、搖青、殺青、揉捻、包揉、烘干等烏龍茶制作環(huán)節(jié)。”省農(nóng)科院數(shù)字研究所研究人員李志鵬說，2019年，該所聯(lián)合安溪多位制茶工藝大師，組建協(xié)同創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，開展鐵觀音智能化初加工關(guān)鍵技術(shù)聯(lián)合攻關(guān)，“這套技術(shù)精準(zhǔn)采集人工制茶力度、時(shí)間、次數(shù)等數(shù)據(jù)，同時(shí)記錄茶葉失水率等指標(biāo)，最終達(dá)到機(jī)器模擬人工的效果，精準(zhǔn)生產(chǎn)，節(jié)能減排”。
非洲豬瘟疫情曾給生豬養(yǎng)殖業(yè)帶來巨大沖擊。數(shù)字農(nóng)業(yè)護(hù)航農(nóng)業(yè)生物安全。“以往，盤豬、稱重等都由人工操作，無形中增加了感染風(fēng)險(xiǎn)。”省農(nóng)科院農(nóng)業(yè)工程技術(shù)研究所科技人員吳飛龍所在的科技服務(wù)團(tuán)隊(duì)，在福建省星源農(nóng)牧科技股份有限公司開展數(shù)字農(nóng)業(yè)試點(diǎn)，探索動(dòng)物疫病防控的智能農(nóng)業(yè)方案。
“工作人員可以通過手機(jī)終端遠(yuǎn)程操控豬場內(nèi)的智能硬件，實(shí)現(xiàn)智能盤豬、智能稱重、膘情監(jiān)測、智能飼喂、可追溯管理，從而大大減少人員介入，有效降低了生豬的感染風(fēng)險(xiǎn)。”吳飛龍說，由于生產(chǎn)管理更加科學(xué)精細(xì)化，可有效地控制抗生素、添加劑及獸藥的投放，從而確保了食品安全，豬舍管理成本也大大降低。
數(shù)字農(nóng)業(yè)如何用得更好
人工成本上漲、政策利好、技術(shù)進(jìn)步，加之近年來開展的用戶教育，數(shù)字化日益成為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型的新方向，并迎來了新一輪投資與創(chuàng)業(yè)熱潮。但在業(yè)者看來，數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展的廣度與深度都有待拓展。
李志鵬在調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，不少數(shù)字農(nóng)業(yè)項(xiàng)目存在“重建設(shè)輕運(yùn)營”現(xiàn)象。“部分項(xiàng)目展示成分大于實(shí)際應(yīng)用效果。”他說，許多數(shù)字農(nóng)業(yè)項(xiàng)目僅僅實(shí)現(xiàn)了簡單的信息傳輸與顯示，未能與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營深度融合，難以解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的實(shí)際問題。
在李志鵬看來，不少農(nóng)業(yè)信息化服務(wù)企業(yè)花大力氣建設(shè)平臺(tái)，卻缺乏專業(yè)的管理運(yùn)維服務(wù)，使得數(shù)字農(nóng)業(yè)系統(tǒng)利用率低，也讓一些農(nóng)戶與農(nóng)企產(chǎn)生“信息技術(shù)無用論”的偏見。
省農(nóng)科院土壤肥料研究所副研究員林瓊則認(rèn)為，數(shù)字技術(shù)與農(nóng)業(yè)深度融合的關(guān)鍵，在于挖掘數(shù)據(jù)的潛力，讓數(shù)據(jù)真正成為指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的“新農(nóng)資”。
“數(shù)據(jù)不夠用、不好用、不會(huì)用，是制約農(nóng)業(yè)數(shù)字化的關(guān)鍵問題。”林瓊以蔬菜大棚數(shù)據(jù)采集為例，當(dāng)前數(shù)字農(nóng)業(yè)項(xiàng)目采集的數(shù)據(jù)多集中于光溫濕等環(huán)境數(shù)據(jù)，植物傳感器研發(fā)利用程度有限，缺乏對作物生長狀況數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)掌握。“比如大棚溫度高了，對番茄莖葉生長、開花、果實(shí)膨大、糖分累積、生長脅迫等有什么影響?”林瓊說，只有將環(huán)境因子與作物生長相關(guān)聯(lián)，才能真正用數(shù)據(jù)說話，精準(zhǔn)調(diào)整管理措施，否則依然要高度依賴人工經(jīng)驗(yàn)。
李志鵬則主張打破數(shù)據(jù)孤島，提高數(shù)據(jù)質(zhì)量。“目前，數(shù)字農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范研制較為缺乏，造成數(shù)據(jù)質(zhì)量較差，農(nóng)業(yè)信息無法有效實(shí)時(shí)共享、分析和應(yīng)用。”他建議，加強(qiáng)數(shù)字農(nóng)業(yè)相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的建設(shè)，制定一批農(nóng)業(yè)傳感器、農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸?shù)认嚓P(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)互聯(lián)共享和應(yīng)用。
在這方面，福建已有所突破。近年來，福建省實(shí)施了福建“農(nóng)業(yè)云131”信息工程，旨在構(gòu)建一個(gè)農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)資源中心，完善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營管理和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全服務(wù)等三大應(yīng)用體系，打造一個(gè)全省“三農(nóng)”信息綜合服務(wù)平臺(tái)。
“我們正加快完善福建‘農(nóng)業(yè)云131’工程，建設(shè)算力、算法、數(shù)據(jù)、應(yīng)用資源協(xié)同的省級農(nóng)業(yè)農(nóng)村大數(shù)據(jù)中心。”陳洪說，下一步將進(jìn)一步完善省、市、縣、鄉(xiāng)(鎮(zhèn))、村五級數(shù)據(jù)采集匯聚，構(gòu)建實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)采集體系和數(shù)據(jù)庫，深度挖掘分析農(nóng)業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈和農(nóng)村全領(lǐng)域數(shù)據(jù)，加快數(shù)字資源要素價(jià)值充分釋放。
培育應(yīng)用型人才，是數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展的又一關(guān)鍵。福建新大陸科技集團(tuán)有限公司是多家省級現(xiàn)代農(nóng)業(yè)智慧園的技術(shù)支持方。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人吳仲鋼發(fā)現(xiàn)，不少項(xiàng)目在建設(shè)初期效果良好，但后續(xù)運(yùn)營乏力。“大多數(shù)農(nóng)民、農(nóng)業(yè)企業(yè)缺乏信息化技術(shù)的使用經(jīng)驗(yàn)和信息化知識，設(shè)備操作、數(shù)據(jù)分析等能力不足。”他建議，完善農(nóng)業(yè)數(shù)字化人才培育機(jī)制，讓數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)真正用起來、用得好。(記者 張輝)