用人工智慧種番茄 收穫“兒時味道”

天氣熱了自動開窗通風，土壤幹了滴灌系統主動澆水，莖葉粗細、果子大小都有傳感器實時傳遞信息，除了人工剪枝摘果，其他工序都由人工智慧系統完成……

在這個高度智慧化的溫室內，一群平均年齡不到30歲的“碼農”，種出了畝産3萬斤的高品質番茄，嘗過的人無不稱讚——“這就是小時候的味道”。

1月10日，“AI種番茄”技術走出實驗室，落戶江蘇高郵智慧農業示範基地。根據江蘇省農業科學院（以下簡稱江蘇省農科院）智慧農業團隊與高郵市政府簽訂的合作協議，雙方將在這裡打造一個核心100畝、輻射600畝的智慧農業示範基地，今後種植品種也將從番茄逐漸拓展到其他果蔬。

小番茄為何“如此多嬌”

紅的嬌艷欲滴、黃的溫潤如玉、綠的沁人心脾、黑的晶瑩透亮……2021年元旦，記者走進江蘇省農科院“智慧溫室”，仿佛進入了一個五彩的世界，十多種來自世界各地的番茄品種在此爭奇鬥艷。

“這是我們通過全球‘選美’選出來的番茄品種。” 團隊&&人、江蘇省農科院信息所副所長任妮博士告訴記者，結合前幾季的試驗，他們選種了甜度高、硬度低、口感好、顏色豐富、抗病性強的番茄品種。

記者採訪時，正值“霸王級寒潮”橫掃江南，戶外寒風凜冽，氣溫已降到零下，但“智慧溫室”裏卻能感受到濃濃的春意，溫度顯示在20.1℃，完全沒有傳統大棚濕悶的感覺。幾十個金屬栽培槽整齊排開，栽培槽裏一株株長勢茂盛的番茄藤蔓沿著鐵絲向上攀爬。

記者發現，有些植株藤蔓上安裝有傳感器，角落裏還安裝了攝像頭，這些都是自動控制系統的一部分。

“我們利用傳感器、攝像頭等物聯網感知技術，以及4G、Zigbee、WiFi等網絡傳輸技術，可以實時精準地感知、傳輸、獲取、處理關於溫室內環境和番茄的各種數據。”任妮告訴記者，每個番茄生長全過程的數據，都以“可視化”的方式展現，工作人員可隨時隨地通過電腦、手機查看番茄的“健康狀況”，就像配備了一個“私人醫生”。

農作物長勢如何，終於告別“良好”“喜人”這樣的籠而統之的詞彙，取而代之的是依靠植物本體傳感器，採集番茄的葉溫、莖粗、果徑等數據，“當前的光照是否充足，溫度是否合適，水肥是否給得剛剛好，都讓番茄自己來‘説話’。”任妮説。

除了番茄生長全過程數據實時精準感知，智慧溫室內還有水肥一體化智慧管控系統，包括水肥機、滴灌系統和無公害配方水溶肥，實現了按需精準施肥，讓番茄也擁有“私人定制”的營養師，不僅吃得飽而且吃得好。

另外，這些番茄全程都栽培在基質中，杜絕了土傳病害，減少殺菌劑和殺蟲劑的使用；同時，還用熊蜂對番茄進行自然授粉，杜絕使用生物激素和生長劑，讓番茄回歸“兒時的味道”。

可複製可落地的智慧農業技術

5G、傳感器、機器人……近幾年，智慧農業的概念被熱炒，一連串貌似高大上的詞彙，可能會讓人以為這是一項高高在上的技術。

但在任妮的眼裏，智慧農業應該是實實在在能落地應用、解決實際問題的技術，“智慧農業不僅僅是各種信息技術的代名詞，更是農業的新業態、新模式。”任妮説。

“我認為傳統農業現在面臨兩個最關鍵的問題，一個是誰來種地，另一個是如何種好地。”任妮説，智慧農業可以吸引更多有知識、有文化、有技術的年輕人加入到農民的隊伍中來，讓農民成為有吸引力的職業，也就是新型職業農民。而在提升農作物産量、把控農産品質量、降低農業生産風險以及減少農業對環境的影響等方面，智慧農業也大有可為，通過智慧設備實現農業生産的標準化、精準化、智慧化和綠色化，就能夠讓農業變成有奔頭的産業。

朝著這個目標，3年前，任妮帶著一群平均年齡不到30歲、完全沒有學過農業知識的信息技術人員，用智慧技術種起了番茄。

第一季種出的番茄産量雖然不高，但是口感很好，這堅定了他們繼續努力的信心；到了第二季，因為一場病害，整個大棚顆粒無收，開始讓他們反思如何防治農作物病害；到第三季，不僅番茄口感依舊很好，而且産量大幅提高。“眼下這一季番茄，小的畝産2萬多斤，大的可達3萬多斤。”任妮説，最關鍵的是，形成了一整套可複製可落地的智慧農業技術，對方只需建好大棚，其他的都交給智慧農業系統，不論誰來種、不論在哪種，品質和産量都能保持一致。

以番茄為例，從8月份定植，到來年的6月份清棚，整個生長週期的水肥和環境調控都不需要人為干預。借助物聯網、大數據和人工智慧技術，系統會分析溫度、光照、濕度、二氧化碳以及基質的溫度、濕度、酸鹼性等指標，一旦發生異常，就能夠自動提醒管理員及時採取措施。

任妮説，在番茄整個生長週期中，只有整枝、打杈、下盤、採摘需要人工操作，“過去2個人管理1個大棚忙得停不下來，現在1個人管2個大棚輕輕鬆鬆”。

為了解答種植戶的技術疑問，他們還利用人工智慧深度學習技術，把公開的番茄專著、論文及網絡資源匯集起來，打造了一個基於知識圖譜的智慧專家問答系統。“只要是有關番茄種植的，智慧專家都可以全天候進行精準作答。”任妮説。