农业模型、人工智能,大数据分析等技术,贯穿于智慧农业的信息感知、信息传输、信息处理与控制全过程,是实现智慧农业的核心技术力量。所谓的农业模型,指的是农业系统要素内及要素间关系的定量化表达,在智慧农业数据获取与处理中发挥不可或缺的作用,成为信息农业技术落地应用的重要桥梁和纽带。
案例一:气候情景预测
作为农业环境模型与农业生物模型相结合应用的典型例子,未来在农业生产方面会得到极大应用。
案例二:稻、油菜生产智慧化及灾害预警
水稻/油菜生长模型及其决策系统R/OCSODS与农业物联网、大数据等技术结合,开展了稻、油生产智慧化及主要灾害预警关键技术应用。其方法是基于农业模型的,利用环境(气温、光照、土壤水分、养分等)、生长(生物量、LAI、植株水分、养分等)及病虫灾害感知数据进行生产管理决策、灾害精细评估防控预警以及装备化实施。
2015-2018年,该模型在江苏省南通、南京、泰州及盐城,湖北、四川、安徽、江西等地累计应用推广7101.8平方公里,新增纯收益96268.54万元,累计总经济效益15.92亿元。
案例三:设施番茄感知与栽培示范
设施番茄生长模型及其决策系统与自主研制的物联网检测采集终端iDCT-4、大数据等技术结合,开展了设施番茄生产智慧化关键技术示范。基于农业模型,利用基于无线网络传感器与光谱的设施番茄环境(气温、光照、湿度、土壤水分、养分等)与生长(生物量、LAI、植株水分、养分等)感知数据,进行设施番茄精确栽培管理决策、不适生长、环境及灾害预警和装备化(水肥一体化等)实施,通过人工(塑料大棚)、半自动(日光温室)和智能全自动(智能温室)调控,实现设施番茄高产、优质、高效、绿色生产。
该应用是将农业模型应用在智能温室大棚培植番茄上,首先需要智能温室大棚作为“硬件”,再将设施番茄生长模型及其决策系统作为“软件”,指导番茄在生长中的水肥、光照、二氧化碳浓度等调控,将智能温室大棚功能充分利用。
江苏省扬州市等多所蔬菜园区、智慧农业公司,共同参与了示范。其中,2018年8月至2019年1月,在扬州市江都区吴桥镇蔬菜园区设施番茄栽培测试应用,结果表明,与相同条件下无精确栽培对照相比,大棚作物生长环境传感器监测与栽培优化决策,可使番茄增产5.9%,水、肥、药、种等总利用率提高6.5%,总生产成本降低10.3%。