2024 年 12 月 19 日,在江西省瑞昌市的高标准设施蔬菜示范中心,有工人正在进行西红柿的采摘工作。这张照片是由魏东升拍摄的(人民视觉)。
3 月 16 日,在山东青岛莱西市沽河街道,植保无人机和长臂喷雾机在田间对小麦进行管护工作。这是张进刚所拍摄的(人民视觉)。
3 月 21 日,无人巡检机器人在天津的一家智慧农业园区进行巡控。这是新华社记者孙凡越所拍摄的场景。
湖北秭归,无人机装载着“AI 大脑”在山地果园中来回穿梭,能够自动把田埂、沟渠、电线杆等复杂地形特征识别出来;广东茂名,荔枝产业的大数据平台已经完成了本地化部署,这样一来,病虫害的诊断就更加高效且准确了……
近年来,“AI+农业”进行了不少尝试。AI 大模型技术在不断升级,那么农业的各个领域以及各个环节将会迎来哪些机遇呢?这些尝试的效果又如何呢?记者对此进行了采访。
育种装上“加速器”
吉林公主岭的玉米试验田里一望无际。一台机器人在绿油油的叶片间穿梭,拍下了植株的清晰影像。中国农业大学教授陈建给记者展示了一段视频。画面中展示的是他与团队的研究成果,即搭载国产 AI 种业大模型“丰登”的智能育种机器人。
育种机器人有什么功能?如何替代人工?
袁隆平先生是我们熟知的,他是一位育种学家。陈建向记者介绍说,过去培育新品种,依靠的是育种学家长期在野外进行观测和试验。这种方式不仅辛苦,而且育种周期相对较长。
陈建和他的团队正在进行的工作,是让智能机器人在田间地头对作物进行观察和判别。首先筛选出那些可能具有高产、抗病等潜在优质基因的植株,然后将这些植株提供给育种学家,以便他们进行进一步的检测实验。
机器人出现了。它的目的是替代过去育种学家所做的那些工作。那些工作很辛苦,并且技术含量相对不高。陈建这样说道。
AI 大模型赋予了智能育种机器人能力。与传统农机相比,智能育种机器人不仅能够执行命令,还能像人类一样自主进行联想推理。例如,它可以根据玉米的株高以及果穗数量等特征,来判断该玉米是否属于潜在优势植株,并且能够决定是否调整行进轨迹以便重点进行感知。
陈建介绍,一个机器人每小时可以完成 2.5 亩农田的检测。成百上千个机器人同时进行作业,就能够实现量的巨大飞跃。在根据观测结果完成初筛之后,需要进入实验室检测的植株数量大幅减少,育种周期也明显地缩短了。
AI 在实验室里能够协助科研人员迅速找到优势植株所具有的共性基因片段。在表型检测这个阶段,AI 可以发挥作用;在基因分析这个阶段,AI 也能够发挥作用。就如同给育种安装了“加速器”一样。陈建说道。
育种对于农业的发展有多重要?
种子被称作农业的“芯片”,种业属于国家战略性、基础性的核心产业。袁隆平先生的超级稻给全世界带来了福祉,我们期望借助 AI 来加快育种进程,使小麦、玉米等粮食作物能够在高原、戈壁、盐碱地等恶劣的环境中生长。陈建表示,如此一来,中国的粮食安全会更有保障,人类的饭碗也会更加稳固。
农业有了“新农具”
除了服务于育种,AI又给普通农户的生活带来哪些改变?
在江苏镇江,句容春田生态农业发展有限公司的总经理是夏洪宇。他经营着位于茅山镇何庄村的一家无人农场。对他而言,AI 实实在在地带来了人力的解放以及产量的提升。
夏洪宇向记者讲述,以往使用农机时,需人去给地图进行“打点”操作,还要手动去规划路线;而如今借助北斗+5G 高精度定位技术,再搭配上 AI 智能算法,农机就能够自己规划路径,并且可以自动避开障碍物。在除虫和除草等领域,AI 通过对视频监控和作业照片的识别,能够在第一时间全面获取虫情以及作物的长势情况,“往往比人的判断更加迅速且准确”。
从 2023 年开始进行改造,到现在为止,农场的粮食单产和总产都有了大幅的提升。他表示。
近年来,AI 与大数据、5G、物联网等技术相配合,正成为不少地方在种植番茄、荔枝、蓝莓等农作物以及养殖猪、牛等家畜方面的“新农具”。
以农业无人机作为例子。当下市场上常见品牌的无人机大多装配了 AI 功能。这些无人机能够承担喷药的工作,能够承担施肥的工作,能够承担播种的工作,能够承担运输的工作,能够承担监测灾情的工作。据农业农村部部长韩俊在今年全国两会“部长通道”上所做的介绍,当前中国农业无人机的保有量超过了 20 万架,其作业面积超过了 4 亿亩。
陈建表示,普通农户大多会采用一种模式,即向合作社或公司租用无人机服务。采用这种模式后,机器就能够跨省调度,并且能够得到充分利用,同时农户所负担的成本也降低了。
AI 大模型得到广泛应用,尤其是图片识别和语音等功能得以普及,这使得农村群体的信息获取门槛降低了。
这几天,吉林省蛟河市有一位 38 岁的村支书叫吕宏岩,他在网上变得很有名。在视频里,他亲自指导年纪比较大的村民如何与 AI 对话,以解决日常养牛和种地中遇到的问题。他感慨道:“AI 的普及,让村民们自主解决问题的能力得到了极大的提升。”
农业农村部与腾讯合作推出“耕耘者振兴计划”,目的是推动“AI 下乡”。该计划将用 3 年时间,对乡村治理骨干以及新型农业经营主体带头人进行免费的 AI 工具培训。
全链赋能“产供销”
AI 对农业进行赋能,在育种领域有展开;在种植领域有铺开;在养殖领域有铺开;在渔业领域有铺开。同时,在生产加工环节有拓展;在仓储物流环节有拓展;在数字营销环节有拓展。
广西灵山是闻名的荔枝之乡。其荔枝种植规模在广西处于首位,在全国位列第二。不过,由于受到保鲜技术的制约,物流时效的影响以及销路存在的问题,那些品质优良的灵山荔枝名气并未广泛传播,果农所获得的利润也不是很高。
AI的使用,为解决这些问题提供了灵感。荔枝采摘下来后,利用 AI 图像识别技术,能够依据大小和成色进行分级分选。不同等级的果子,会自动分配到不同的销售渠道,以此实现利润的最大化。接着,AI 算法可以快速将订单与库存进行匹配,确保发给消费者的荔枝保持足够的新鲜度。另外,在农产品深加工环节,AI 就像管理一家小工厂那样,能够把原材料采购、生产线开设、称重结款等各项工作都安排得妥妥当当。
在营销这个环节,各类 AI 工具进入到了电商平台。这些工具成为了千千万万新农人的“顺手的兵器”。
以淘宝为例,从商家经营这个方面来看,有基于 Al 的工具创新,比如广告能精准投放;从消费者体验这个方面来看,也有基于 Al 的工具创新,像文生图可制作海报,AI 客服能查询物流信息,还有自动生成直播话术等。平台不仅为这些各类工具提供了免费教程,还使得农户能够更快地掌握这些工具。这些举措都在不同程度上降低了农产品营销的成本,同时也提升了运营效率。
农民或变“管理者”
农业是人类社会最为古老的行业,它的发展转型面临着复杂的挑战。这表明 AI 与农业的“结合”并非是一件容易的事情。
一方面,“巧妇难为无米之炊”,这表明 AI 农业大模型是离不开高质量农业数据的。但是,农业数据存在地域性、季节性、多样性以及周期性等特点,其复杂程度相较于其他行业来说是明显更高的。
一方面,和其他行业相比,农业的利润空间比较小,而且开发和维护 AI 系统的成本比较高。从业内人士那里得知,当下 AI 在农业领域的应用大多处于试验示范的阶段,还没有形成能够被复制的商业模式。同时,AI 在农业产供销的全链路中的应用依然是点状分布的情况,没有实现全面的整合。
这些问题如何解决?需要各方参与者更多思考。
国家数据局以及农业农村部等有关部门,面对数据复杂的情况,正在通过制定统一标准以及建设产业云服务平台等举措,开始着手减少在农业数据要素开发利用过程中所存在的障碍。
如何推动 AI 全面整合农业产供销全链路呢?需要以真实应用场景作为锚点,通过多方协作以及长期投入来实现。同时,资金与政策方面的支持也是必不可少的。
专家指出,要真正实现农业智能化的愿景,产业现代化程度需与之“配套”。其一,以销促产,发展“订单农业”,以助力解决“卖不出去”和“卖不出好价”的问题;其二,推动土地流转与经营托管进一步“规模化”;其三,加快农业“组织化”,探索国企、村集体与农民共同参与的新模式。
还有一个问题在人们面前:AI 越来越多地参与到农业生产环节,会带来怎样的变革?AI 越来越多地参与到农业供应环节,会带来怎样的变革?AI 越来越多地参与到农业销售环节,会带来怎样的变革?农业这一古老行业将因 AI 参与各环节而产生怎样的变革?
陈建觉得,未来的农业会在更大程度上依靠智能装备。农民的角色将会发生转变,他们会成为管理者,负责对机器人的工作进行监督和协调。
我希望未来人们提及“农民”时,不会最先想到“辛苦”。我希望人们能将“农民”当作一种具有高技术含量的职业选择。陈建对记者这样说道。
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