“根据检测到的当地气候环境，提前预警可能会发生的病害和区域，精准指导当地木耳种植。”近日，在西北农林科技大学信息工程学院，农业农村部农业物联网重点实验室主任胡瑾教授，正在与副教授王天本讨论柞水木耳大数据服务平台的运行状况。
春日胜黄金，农时不等人。在这个春耕春管时节，胡瑾非常忙碌。多年来从事农业人工智能与物联网技术研究的她，带领团队埋首实验室，用计算机为农业写代码，用数据建模重塑传统农业模式，为农业管理提供智能决策，推动智慧农业从实验室走入田间地头和生产应用之中，为现代农业发展注入新动能。
节本增效 让植物自己说话
“之前都是人工进去查看，有了这个系统后，我在手机上就能操作。”在泾阳县淇辉蔬菜专业合作社，社员吴红娟边用手机操控大棚边说。令吴红娟赞不绝口的“系统”，就是胡瑾教授团队研发的拥有自主知识产权的“设施环境高效精准调控系统”。
淇辉蔬菜合作社目前共有40座温室大棚，主要种植西红柿、黄瓜、辣椒等越冬和早春茬蔬菜。2020年合作社通过学校泾阳县蔬菜试验示范站，引入了胡瑾教授团队研发的设施大棚智慧管理系统，使用后的效果，让社员们喜出望外。“与传统大棚主要靠经验和人力管理方式对比，这套智慧系统，无论是精准调控的便捷度，还是蔬菜品质的提升，表现都很突出。我们计划在更多大棚和社员中推广应用。”合作社理事长郑辉说。
我国设施农业种植面积世界第一，但水肥和环境协同精准调控方面与发达国家尚有差距，而传统日光温室信息化程度低，大量依赖人力，造成作物管理不善，设施蔬菜单产较低。针对这些生产实际问题，胡瑾带领团队多年来致力于对现有温室大棚进行信息化改造，通过建立融合植物生理需求的环境调控模型算法，完善模型决策及配套设备，对作物生产全过程中温光水气进行智能实时调控，形成了管理服务平台、算法模型平台、大数据分析平台，实现了高产、优质、高效、生态、安全的生产目标。该技术获陕西高校科技优秀成果奖一等奖，经中国农业工程学会成果鉴定达到国内领先和国际先进水平。目前已在陕西、山东、重庆等省市进行推广应用，核心示范区面积近2万亩，辐射近12万亩，较传统生产示范基地增产22%以上，减少人力投入15%以上。
“实现对所种植作物的按需调控是设施农业优质高产的关键。”胡瑾说，理想中的智慧农业，应该是让植物自己告诉我们在什么情况下它吸收营养更多，长得更好，根据植物的“体检结果报告”来建立人工智能系统，帮助它长得更好，消耗得更少，实现节本增效。
对标国际 写出中国农业代码
“我们通过原创智能算法得到的调控及调控目标，可以直观显示到作物对光的需求减少了2/3，所造成的光合的损失只有1/5，这使我们能付出更低的成本，达到一个更好的调控效果。”在农业农村部农业物联网重点实验室，胡瑾教授团队的博士生高攀指着电脑屏幕，向记者展示设施环境调控模型开发平台的工作原理。最近他正忙着不断完善这个建模平台的3.0版本，力求进一步提升模型精度、数据自定义程度。
当前，来自该重点实验室的17名硕、博士研究生正在从事农业智能物联网研究。与传统实验室的仪器设备操作不同，他们聚精会神地伏案于电脑前，不时敲击键盘，输入一串串神奇的代码。而这些代码一旦从电脑走向田间地头，就能巧妙地实现农业智慧化管理。
“我们要对标国际高水平研究成果，写出属于中国农业自主的算法，它不是简单的复制，而是更适宜中国农业发展的模型构建，要有非常好的交互性和可推广性。”胡瑾说，智慧农业样本采集只靠团队的力量有很大的局限性，她希望在不久的将来，这套智慧模型可以吸纳更多的农业专家、农民和农技人员的加入，让数据库更丰富，而基于数据生成的智慧网络也将更智能更高效。
抢抓机遇 领跑智慧农业
今年两会期间，习近平总书记在看望参加全国政协十四届二次会议的民革、科技界、环境资源界委员时，勉励广大科技工作者要进一步增强科教兴国的抱负，担当起科技创新的重任，加强基础研究和应用基础研究，打好关键核心技术攻坚战，培育发展新质生产力的新动能。
习近平总书记的讲话，让作为一名农业科技工作者的胡瑾倍感振奋，同时也深感使命重大。她认为，在农业物联网和智慧农业的赛道当中，最缺乏的是感知和智能决策，而这两个“卡脖子”问题是国家近年来各项重大政策部署和重点任务里经常提及的，也是她继续努力的方向。
不久前，胡瑾带领团队在陕西省柞水县金米村、马房湾村、常湾村等100多个木耳种植大棚部署了温室环境传感器，监测大棚内的光照、温度、湿度、二氧化碳等数据，再通过搭建的大数据服务平台提供精准管理、病害预警、辅助销售等农事服务，帮助当地木耳种植实现智慧化管理。目前该平台已在柞水县大规模应用且运行良好。
“希望通过我们的努力，为传统农业插上信息化的翅膀，使现代信息技术真正赋能于农业生产，在智慧农业赛道上跑出中国速度，彰显中国力量。”胡瑾满怀信心地说。
