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    浅谈农业4.0:人工智能蔬菜产业如何影响农业

    放大字体  缩小字体 发布日期:2019-01-28 14:41:19    浏览次数:274    评论:0
    导读

    人工智能是计算机学科的一个分支,是一个正在发展中的前沿科学,它是研究人类智能活动的规律,并用于模拟、延伸、扩展人的智能的

    人工智能是计算机学科的一个分支,是一个正在发展中的前沿科学,它是研究人类智能活动的规律,并用于模拟、延伸、扩展人的智能的理论、技术及应用系统的一门技术科学。该领域的研究包括机器人、语言、图像识别、自然语言处理和专家系统等。人工智能从诞生以来,理论和技术日益成熟,应用领域也在不断扩大,可以设想,将来人工智能带来的科技产品,将会是人类智慧的“容器”。

    随着人工智能的日益成熟,人们已经意识到人类已经具备了设计和制造智慧型设施农业所需的硬件1软件条件,结合设施农业高投入、高产出的特点,建造工厂型农业不是梦。依靠人工智能技术,可以使作物在科学的温度、光照、湿度条件下生长,更专业、科学地确定作物水肥药施用时间,摆脱种植的盲目性,生产出高品质、标准化的农产品,并且提高农业生产效率、降低劳动力成本国。

    设施农业在现代农业中占有重要地位,是我国代农业的组合,包括设施蔬菜、设施花卉、设施畜牧等产业,其中设施蔬菜的规模最大。设施蔬菜栽培通过人为控制环境因子,可以摆脱传统农业自然条件的制约,从而实现高产、优质、高效的蔬菜生产。在设施设备中,节能日光温室、塑料大棚温室和普通日光温室发展速度最快。发展集约型设施农业成为我国现代农业的发展趋势。

    人工智能在产前阶段可以对土壤、作物品系等做出科学分析,帮助农民选择适合的作物品系,为后续的农业生产提供保障。土壤分析是蔬菜产前阶段最重要的环节,通过分析土壤中的有机物、无机离子、微量元素等来指导后续施肥的用量以及种类;通过分析土壤的酸碱性来指导农民选择肥料的类型,如碱性土壤,可以选择加入一些腐植酸类肥料,作物只有在合适的酸碱条件下才能更好地吸收无机盐,才能健康地生长发育;通过分析土壤的含水量,科学指导作物灌溉,避免湿度太大而引起病害;通过分析土壤中的微生物,可以对有害微生物提前预防,避免造成损失,同时合理利用土壤中有益微生物对农业生产更有利。Elgaalil利用非侵入型探地雷达成像技术来探测土壤,并用神经网络分类器对土壤进行分类研究,建立了土壤特征与宜栽作物的关联模型。

    人工智能在设施蔬菜产中阶段的应用,主要是应用农业专家系统、农业机器人、人工神经网络技术等。这些技术能科学指导农民更好地种植、管理,进而提高作物产量,实现农业的现代化、自主化管理,使农业生产不再是低级的体力劳动,而是机械化、自动化、科学化的新型产业。

    随着生活水平的提高,人们对食品安全问题越来越重视,农产品质量检测也越来越受到关注,其中电子鼻检测、图像识别等应用到农产品检测中。电子鼻检测方法在操作难度、检测时间、便携性等方面都表现不俗。Arnold等]应用电子鼻系统测量新鲜度与微生物种类、数量和挥发性物质之间的联系;Concina等1]利用电子鼻技术检测罐装去皮的番茄,发现该电子鼻可以分辨番茄是否变质,还能对特殊污染物(如大肠杆菌)进行早期检测。申广荣等利用HACCP设计了蔬菜安全生产决策系统,试验对大葱、甘蓝、黄瓜、生菜、西兰花进行了研究,以农户或企业用户的身份登录后,用户可以直接查询或输入大葱产地环境水、土、气等检测数据,并选择系统提供的有关标准,系统自动给出判断结果;同样,用户可选择检测其产品所属级别、重金属和农药残留是否超标等。

    设施蔬菜栽培是近年来发展起来的集约化的综合生产体系,通过人为控制环境,如光照、水分、温度等,为蔬菜提供更好的生长环境,以利于提高产量,并且可以生产反季节蔬菜,进而增加收入,但在设施蔬菜标准化、设施自动化控制等方面还存在不少问题。设施蔬菜生产体系科技含量低,多以传统经验为主,缺乏标准化和自动化系统,与发达国家还有很大差距。蔬菜设施生产需要高新技术支持,利用计算机网络控制温度、水分、光照,测定土壤成分,合理施肥,产后产品检测、分类、包装等,如何利用人工智能提高设施蔬菜的自动化程度,生产相关配套设施、环境控制技术等是未来急需解决的问题。

     
    (文/小编)
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