在成都市崇州市天府糧倉核心區(qū)，一個兩千平米左右的溫室掩映在一大片金燦燦的油菜花之中，溫室中種植著豐碩飽滿的櫻桃番茄，紅色的果實與溫室外金黃色的油菜花交相輝映，更顯春日生機。

這個溫室可不一般——這是中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院都市農(nóng)業(yè)研究所都市農(nóng)業(yè)理論與規(guī)劃團隊在成都崇州市落地的人工智能溫室，通過人工智能技術(shù)指導(dǎo)毫無溫室種植經(jīng)驗的工人種出了酸甜適中、爽脆多汁的美味櫻桃番茄，這是我國....采用人工智能技術(shù)指導(dǎo)生產(chǎn)型溫室的成功案例。

據(jù)中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院都市農(nóng)業(yè)研究所都市農(nóng)業(yè)理論與規(guī)劃團隊數(shù)字農(nóng)業(yè)工程師周波博士介紹，溫室使用的是一套服務(wù)農(nóng)業(yè)的人工智能決策工具，利用機器視覺、知識圖譜、環(huán)境-作物數(shù)學(xué)機理等20余種決策模型，通過人工智能優(yōu)化算法..給出生產(chǎn)管理過程的決策建議，“相當于溫室擁有了‘智慧大腦’，讓普通農(nóng)業(yè)從業(yè)人員都能非常容易地掌握..農(nóng)業(yè)種植技術(shù)，高水平地完成農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理?！?

人工智能做決策指令

溫室擁有“智慧大腦”

在人工智能溫室內(nèi)，約兩千株櫻桃番茄被整齊種植在無土栽培基質(zhì)中，垂墜在藤蔓下方的番茄已經(jīng)成熟，鮮紅色的外表透露著甘甜誘人的氣息。記者注意到，每一串櫻桃番茄的形狀、大小都非常整齊?！斑@也得益于人工智能的..決策，溫度、濕度、光照、水肥等因素控制得足夠..，不僅能提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)值，也能使農(nóng)產(chǎn)品的品相更好?！敝懿ㄕf。

這項技術(shù)脫胎于..比賽。2019年，周波與其他研究人員組成中國團隊參加了在荷蘭舉行的..人工智能農(nóng)業(yè)控制挑戰(zhàn)賽，與全..的研究人員一起探索利用AI解決農(nóng)業(yè)問題?！霸诒荣愔形覀儼l(fā)現(xiàn)，按照人工智能決策指令種植出來的番茄，對照人工組種植的番茄產(chǎn)值更高?！敝懿ㄕf，“所以我們認為人工智能在農(nóng)業(yè)發(fā)展中有很大的發(fā)展空間。”

于是，在成都市天府糧倉國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園管委會、崇州市蜀興投資有限公司等的支持下，團隊于2021年開始探索AI算法負責農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理在蓉產(chǎn)業(yè)化路徑?！叭斯ぶ悄軠厥遗c普通溫室.大的區(qū)別在于決策，目前在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的關(guān)鍵步驟，比如溫度、光照、水肥等主要還是依賴經(jīng)驗豐富的農(nóng)業(yè)從業(yè)者決策，但是人工智能溫室是依靠AI決策，會更加精細和優(yōu)化。”

周波舉例說：“系統(tǒng)可以..到小時，比如在溫度控制方面，系統(tǒng)計算出..9點.合適的溫度是18~19度，要怎么控制窗戶和加溫系統(tǒng)以達到這個溫度，它都會給出解決方案，操作人員只要按照設(shè)定值輸入到系統(tǒng)里，就可以實現(xiàn)..控制?！?

同時，人工智能系統(tǒng)還能通過算法預(yù)測未來溫室的狀態(tài)?！翱梢杂嬎愠鑫磥?...溫室的溫度、濕度是如何變化的，植株干物質(zhì)合成量增加或減少了多少，以此來優(yōu)化決策?！?

周波告訴記者，如今，工作人員每天按照人工智能做出的決策指令進行農(nóng)事操作，控制溫度、光照、水肥，疏花疏果、防控病蟲害等，展現(xiàn)出較高的生產(chǎn)管理水平。櫻桃番茄從定植到..采收歷經(jīng)10周左右時間，全年產(chǎn)量可達每平方米18~20公斤，超過了國內(nèi)成熟產(chǎn)區(qū)的平均水平。

拓展應(yīng)用場景

研發(fā)大田、果樹領(lǐng)域人工智能決策工具

人工智能解決方案并不局限于溫室。周波告訴記者，在崇州AI農(nóng)場項目的執(zhí)行過程中，團隊不斷優(yōu)化算法，針對實際情況開發(fā)出了一套適應(yīng)當?shù)囟际修r(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式的人工智能解決方案。

周波介紹說，經(jīng)過2022年對水稻種植數(shù)據(jù)的采集，團隊開發(fā)出了一套針對成都地區(qū)水稻生長特性的種植決策算法，實現(xiàn)水稻生長過程的量化分析，生成..農(nóng)事指導(dǎo)建議?！鞍ㄕ赜媱潯⒉シN收獲、灌溉策略、除草計劃、施肥策略、病蟲害防治等，AI算法決策可以覆蓋水稻種植的每一個環(huán)節(jié)?！敝懿ㄕf，“我們目前正在把算法推廣應(yīng)用在大田、果樹領(lǐng)域，助力天府糧倉的建設(shè)?！?

除了應(yīng)用到大田，人工智能解決方案還可以應(yīng)用到每個人的家中。

“我們研究所主要做都市農(nóng)業(yè)的研究，包括城郊區(qū)域、城鄉(xiāng)結(jié)合區(qū)域、城市中的農(nóng)田、居民的花園陽臺露臺等，這套AI系統(tǒng)能夠提高都市農(nóng)業(yè)的效率和產(chǎn)值。”

周波舉例說，比如居民在自家露臺種植番茄、黃瓜、辣椒等農(nóng)產(chǎn)品，就可以通過AI系統(tǒng)的決策來從事農(nóng)事生產(chǎn)環(huán)節(jié)，“不是所有人都是有經(jīng)驗的農(nóng)業(yè)從業(yè)者，他可能只能根據(jù)教程去決定澆水、施肥的時間和量。但農(nóng)業(yè)是一個動態(tài)的變化過程，光照、積溫等數(shù)據(jù)不達標，直接進入下一步操作就會影響其生長發(fā)育。”周波說，“但AI系統(tǒng)可以將這些指標數(shù)字化，通過算法來告訴你，什么時候應(yīng)該進行什么操作?！?

周波表示，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對于專業(yè)化、精細化的要求越來越高，“比如土壤、植物營養(yǎng)、植保、栽培等各個環(huán)節(jié)都是不同的專業(yè)和領(lǐng)域，需要不同領(lǐng)域的農(nóng)業(yè)人才。而現(xiàn)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面臨‘種地的人少，會種地的人更少’的嚴峻挑戰(zhàn)，這就形成了矛盾。”周波說，“推動人工智能農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，讓普通農(nóng)業(yè)從業(yè)人員都能容易地掌握..農(nóng)業(yè)種植技術(shù)，高水平地完成農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理，從而提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率和產(chǎn)值?！?