廣西智慧柑桔的技術構成與發(fā)展建議

柑桔屬蕓香科動物，果實富含炊事纖維、 有機酸、果膠、糖苷和多種維生素，是我國次要的生果品種之一。廣西因為奇特的天氣前提和優(yōu)勝的情況前提，成為適宜柑桔種植 的生態(tài)區(qū)，也是全國柑桔重點產區(qū)。據國 家統(tǒng)計局統(tǒng)計，２０１９年廣西全區(qū)柑桔栽培面 積到達５４．６ 萬ｈｍ２（８１９萬畝），總產量到達 １０２２萬ｔ（約占全國１／４），產值３７６億元，其 面積、產量和產值均居全國首位，是廣西西部 貧苦地域脫貧攻堅和村落復興的收柱財產。 然而，廣西柑桔種植區(qū)多處山區(qū)，地形復雜， 耕地破裂化水平高，加上農村勞動力呈現差別水平的欠缺，招致農業(yè)面對用工難，成本高的問題。目前，廣西柑桔因為居高不下的 人力成本、落后的消費手藝和設備、低下的辦理程度，招致產量和品量無法有效提拔，病蟲害防控低效、果品銷售困難、經濟效益走低等 問題突顯，財產鏈延伸困難，已經嚴峻造約了 財產的開展。跟著大數據、人工智能等現代 信息手藝在農業(yè)范疇的普遍應用，將逐步替代以往依靠人腦、勞力、簡單機械的消費方 式，逐漸實現農業(yè)信息智能感知、聰慧 *** 控、 長途指點、科學決策、量化精準投入、個性化 辦事的全新農業(yè)消費體例。即，農業(yè)機械 化和信息智能化的深度交融，實現柑桔的智 慧化辦理，已成為廣西柑桔財產晉級的重要 打破口。鼓舞和積極引入現代信息手藝，更 替老舊傳統(tǒng)的運營形式，加快柑桔財產轉型 晉級，也已成為廣闊果農及農業(yè) *** 織的 迫切需乞降廣西現代特色農業(yè)高量量開展的目的。筆者從當前聰慧果園的開展現狀動手，闡發(fā)合適廣西柑桔產區(qū)的現代信息手藝理論和手藝辦法，提出響應的戰(zhàn)略行動，以促 進廣西聰慧柑桔的安康開展。

１ 廣西聰慧柑桔開展的前提

１．１ 國度政策引導 自黨的 *** 以來，我國高度重視農業(yè)農村現代化和智能信息化工 做。２０１７年中 央１號文件出格指出加快適宜機械化消費； ２０１８年中央１號文件提出“加快開展數字農業(yè)和聰慧農業(yè)，推進遙感手藝應用和物聯網試驗示范”；２０１９年中央１號文件要求“加快 打破農業(yè)核心手藝，鞭策聰慧農業(yè)等范疇自 主立異”；２０２０年中央１號文件強調要“加強 現代農業(yè)設備建立，加快物聯網、大數據、人工智能、區(qū)塊鏈、第五代挪動通信收集等現代 信息手藝在農業(yè)范疇應用”；２０２１ 年中央 １ 號文件再次強調“開展聰慧農業(yè)，成立農業(yè)農村大數據 *** ，鞭策新一代信息手藝與農業(yè) 消費運營深度交融”。農業(yè)農村部也相繼印發(fā)了《數字農業(yè)農村開展規(guī)劃 （２０１９—２０２５ 年）》《“互聯網＋”農產物出村進城工程試點 工做計劃》等政策，明白了新期間數字農業(yè)農 村的建立思緒。

１．２ 處所 *** 重視 為加速農業(yè)數字化轉 型，廣西壯族自治區(qū) *** 專門下發(fā)了《自治區(qū) 黨委、 *** 關于深切施行大數據戰(zhàn)略加快數 字廣西建立的定見》（桂發(fā)〔２０１８〕１６ 號）、《廣西數字經濟開展規(guī)劃（２０１８—２０２５ 年）》（桂 政發(fā)〔２０１８〕３９號）、《廣西數字農業(yè)開展三年 動作計 劃 （２０１８—２０２０）》等 相 關 政 策，圍 繞 “互聯網＋現代農業(yè)”全面發(fā)力，以建立聰慧農業(yè)為目的，在全國率先建立廣西農業(yè)大數 據中心，打造“廣西農業(yè)云”，積極推進大數據、云計算、人工智能、物聯網、３Ｓ手藝等在 農業(yè)全財產鏈的應用。此外，為促進財產轉型晉級加快推進５Ｇ 開展的總體要求，自治區(qū) *** 特造定了《廣西加快５Ｇ 財產開展行 動方案（２０１９—２０２１ 年）》的通知（桂數廣發(fā) 〔２０１９〕４號），通知要求“依托５Ｇ 收集等新技 術，推進其與農業(yè)消費、運營、辦理、辦事各環(huán)節(jié)彼此交融，建立５Ｇ 聰慧農業(yè)財產園區(qū)，構 建基于５Ｇ 收集的聰慧農業(yè)互聯網”。《廣西壯族自治區(qū)人民 *** 關于加快推進廣西現代 特色農業(yè)高量量開展的指點定見》中也明白 提出“立異開展聰慧農業(yè)，深切施行‘互聯網 ＋’現代農業(yè)工程，推廣應用物聯網、大數據、 云計算、挪動互聯等現代信息手藝，建立農業(yè) 資本一張圖”。信息手藝代表著當今先輩消費力的開展標的目的，農業(yè)信息化已成為引領我 國現代農業(yè)開展、立異農業(yè)辦理辦事和破解 農業(yè)開展難題的一定選擇。

１．３ 產學研連系 為推進產學研一體化，使科技功效更好地辦事于財產開展，２０１９年廣 西壯族自治區(qū)農業(yè)科學院與中國農業(yè)科學院，并與廣西本地柑桔企業(yè)結合開展科技協(xié)同立異《廣西聰慧柑桔財產關鍵手藝研發(fā)與 集成示范》項目，使命聚焦廣西柑桔財產，在 地盤資本數字化辦理的根底上，以柑桔全產 業(yè)鏈信息辦理為經，以肥水一體化智能辦理和機器采摘為緯，充實應用遙感、物聯網、人工智能、大數據，機器視覺、數字模子和智能控造等現代信息手藝理論和辦法，開展聰慧型柑桔消費的關鍵手藝和 *** 集成立異研究，以期為廣西柑桔財產信息化開展供給尺度模子。

２ 廣西聰慧柑桔關鍵手藝構成

廣西聰慧柑桔關鍵手藝分為耕地識別與耕地地塊大數據平臺構建、水肥一體化聰慧 灌溉 *** 、聰慧果園智能采摘及測產 *** 、全財產鏈信息辦理及電子商務 *** 、聰慧果園 *** 集成五個部門。

２．１ 耕地識別與耕地地塊大數據平臺 廣西地勢以山地為主，山地丘陵性盆地地貌，耕地碎片化水平高，多云多雨，存在遙感數據保障率低、柑桔地塊識別困難等難題。因而，該 手藝在傳統(tǒng)耕地資本查詢拜訪與 *** 縱時空格局探測的根底上，重點處理耕地地塊信息獲取難 的問題。一是借助于高分遙感數據、無人機 影像手藝、物聯網、挪動互聯網等天空地一體化智能感知手藝，全面獲取耕地地塊的形態(tài)、 理化、情況、權屬、辦理等信息， *** 縱深度進修 等手藝，開展耕地與做物散布造圖研究， *** 縱 信息熵模子等辦法，開展地塊邊沿信息檢測， 實現耕地地塊識別與耕地地塊大數據平臺構 建。二是成立聰慧耕地長途控造和辦事中 心，在天空地一體化三網交融數據撐持下，利 用手機 ＡＰＰ與ｃｒｏｗｄｓｏｕｒｃｉｎｇ手藝，開展地 塊標準農戶消費決策信息收羅，搭建聰慧耕地大數據存儲平臺與耕地地塊精細辦理和智能決策調度 *** ，實現數據驅動的耕種過程 全數字化聰慧決策與控造。三是打造尺度化 的聰慧耕地感知手藝、辦理平臺與應用辦事 *** ，為聰慧耕地數據的獲取、闡發(fā)和決策供給 營業(yè)支持和智能辦事。

２．２ 水肥一體化聰慧灌溉 *** 在柑桔的 消費中，傳統(tǒng)的灌溉體例（溝灌、漫灌、淋灌） 水資本 *** 縱率低、旱澇不均、耗時、費工、費 肥，還會毀壞土壤構造，招致雜草和病蟲害滋 生，倒霉于柑桔產量和品量的提拔。水肥 一體化是在傳統(tǒng)管道灌溉體例的根底上開展 而來，具有節(jié)肥、節(jié)水、省力、省工、精準、高效 的特點，該項手藝可按照土壤營養(yǎng)情況和 做物的需水需肥規(guī)律和特點，實現水肥同步、 精準、按時、定量、平均的功用，是目前為行農業(yè)消費上最節(jié)水節(jié)肥的手藝之一。目前廣西柑桔滴灌水肥一體化在本地應用遍及廣 泛，但存在著灌溉施肥軌制不合理、 *** 配套不完美、水肥精準智能辦理手藝不高檔關鍵 問題，其次，常規(guī)的 *** 灌溉施肥及田間辦理 需要大量的人力投入。若何實現柑桔水肥的 切確施用及高效 *** 縱，進步智能化辦理程度， 已經成為廣西柑桔財產急需處理的關鍵手藝 與問題。

廣西聰慧柑桔水肥一體化灌溉 *** 次要從３個方面停止構建：一是針對本地柑桔種植辦理形式，借助先輩的計算機手藝、通信手藝、傳感手藝，按照柑桔水肥需求規(guī)律，并基于土壤、柑桔品種、氣象信息成立柑桔生育期 水肥數據庫，開發(fā)多元灌溉信息獲取與傳輸手藝，構建水肥聰慧決策模子及灌溉預報 *** 。二是針對柑桔種植園區(qū)，從供水、過濾、管網、灌水器、田間自控等方面，停止灌溉 *** 全流程優(yōu)化設置裝備擺設和產物選型，構建可靠、先輩、抗梗塞地下滴灌灌水器、水肥一體扮裝備。三是開發(fā)水肥信息監(jiān)測 *** ，交融水肥 決策手藝，研發(fā)智能施肥機等關鍵水肥測控設備，構建中控平臺集中控造、手機 ＡＰＰ 端 挪動控造和田間現場控造等水肥管控形式。 三方面配合集成廣西柑桔水肥藥一體化高效 管控手藝 *** ，有效提拔柑桔水肥 *** 縱效率和產量的增加，降低成本投入，促進效益提拔。

２．３ 聰慧果園智能采摘及測產 *** 廣西柑桔園種植區(qū)域廣、面積大，柑桔品種多、成 熟及采摘籠蓋時間長，且柑桔具有枝葉茂盛、 簇狀成果、果實外皮易損等特點，采摘上存在 雇工難、雇工貴、人工采摘效率低等難題。做 為廣西更大宗的生果，柑桔智能采摘 *** 與 測產 *** 的構建起首需要基于大數據平臺構建柑桔品量主動判別模子、主動測產算法模 型， *** 縱可見光的柑桔主動檢測和識別模子， 以及共同柑桔本身生長及生長情況，構建柑 桔病蟲害主動識別與檢測 *** 。此外，將采摘 *** 與修剪 *** 彼此連系，在完功效實采摘的同時，也趁便將果樹停止了修剪，大大節(jié)約和減輕人力物力。采摘 *** *** 縱 ＲＧＢ－Ｄ 的視覺輸入、監(jiān)測設備、ＧＰＳ定位 *** 等，該 *** 起首對果實信息停止收羅，然后停止大數據闡發(fā)處置，再傳到手機端或視頻端。有公用設備對果園內的每棵樹停止實時監(jiān)控，當果實成熟度到達必然閾值時，主動啟用采 摘機器人停止聰慧化采摘，并將生果根據分選尺度放入指定采收箱內。為制止柑桔病害傳布，每個采摘機器人的果剪配有消毒設備，每剪一棵樹后均停止消毒處置。

２．４ 全財產鏈信息辦理及電子商務 目前 農業(yè)物聯網手藝已經應用到農業(yè)范疇的各個 環(huán)節(jié)，但更多的是集中在情況數據收羅、設備 主動控造等，收羅的數據尚難以現實用起來， 次要是缺乏與農業(yè)專業(yè)范疇常識的深度融 合。針對廣西柑桔果園存在的科學辦理不到 位、專家手藝指點不敷、病蟲害識別與防控薄 弱、量量平安 *** 不健全、市場銷售風險高以 及人工采摘成本居高不劣等問題，綜合應用 大數據、云計算、物聯網、傳感器等現代信息 手藝，構建柑桔果園生長情況主動感知 *** 、 果園蟲情主動診斷與害蟲主動識別 *** 、產 品量量平安朔源 *** 、市場預警與電子商務 *** 、專家長途診斷 *** 、農資辦理 *** 和健 康柑桔種苗消費 *** ， *** 縱廣西柑桔財產大 數據綜合應用平臺，全面提拔廣西柑桔財產 聰慧辦理程度。

２．５ 聰慧果園 *** 集成 按照廣西聰慧果園消費、運營、辦理等關鍵環(huán)節(jié)的地塊屬性、 灌溉辦理、采摘測產、種植情況、病蟲害測報、 市場暢通等多時空、多粒度、多類型的海量數 據，開展聰慧果園數據收羅、存儲、處置、可視 化等停止集成應用，以提拔聰慧果園全財產 鏈信息感知程度、數據尺度化程度和決策收 撐程度。廣西聰慧柑桔項目標合做示范企業(yè) 鳴鳴果業(yè)完成了全國首張果樹“ *** ”——— 果樹編碼數字地圖，把果樹的種植生長情況、 巡檢記錄等各類信息與航拍實景相連系，并 上線了集種植全財產鏈的栽培、采收、運輸、 倉儲、分選、加工、包拆、銷售為一體的“鳴鳴 果園 ＡＰＰ Ｖ１．０”（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｇｘｍｍｇｙ． ｃｏｍ／ｃｏｎｔｅｎｔ－１６－３５２－１．ｈｔｍｌ），已綜合集成了 消費、辦理、營銷等方面的２３個應用場景。

３ 廣西聰慧柑桔開展建議

在現代農業(yè)開展過程中，從種植到銷售，互聯網大數據手藝已經深入融入每一步，但 與興旺國度的現代農業(yè)比擬，仍然存在較大的差距。聰慧農業(yè)是涉及多部分、多范疇、多 學科的穿插和集成應用學科，具有奇特的 *** 性和復雜性，是信息科學手藝與農業(yè)的連系，也是農業(yè)信息化開展從數字化到收集化 再到智能化的高級階段，是農業(yè)４．０的重要內容。廣西聰慧農業(yè)的開展處于剛剛起步 階段，尚存在四個方面的次要問題：一是根底研究和積累還不敷，研究立異存在碎片化，缺 乏 *** 、深切的摸索和有機跟尾與整合；二是感知傳感器和智能配備研發(fā)才能不敷，缺乏 成熟、可靠、易用的消費精準監(jiān)測和情況控造配備；三是關鍵核心手藝與產物的研發(fā)滯后， 特色化的聰慧農業(yè)手藝 *** 集成與平臺搭建不完美，精準化消費辦理尺度標準、診斷模子 和算法研究仍較落后；四是具有示范帶動性的聰慧農業(yè)示范區(qū)規(guī)劃和建立還不敷健全。 廣西做為我國西部偏僻山區(qū)，區(qū)域農業(yè)開展 程度良莠不齊，尚未具有完美的農業(yè)數據庫 *** ，還很難實現農戶消費與農業(yè)信息辦事 *** 的有機連系。因而，安身廣西當前的農 業(yè)現代化與村落復興戰(zhàn)略的需求目的，通過 打破聰慧農業(yè)核心手藝、壟斷壁壘手藝、短板 手藝與卡脖子手藝，實現農業(yè)“機器人替代人 力”“電腦替代人腦”“自主立異替代進口”的 三大改變。通過不竭進步農業(yè)消費智能化 和運營收集化程度，加快便利的信息化辦事 普及，降低消費和應用成本，為廣闊果農供給 專業(yè)、平價、適用的個性化精準信息辦事，將 成為廣西聰慧柑桔近期開展的標的目的。同時， 在農業(yè)財產轉型晉級的關鍵時刻，充實 *** 縱 好大數據，推進廣西聰慧農業(yè)安康、有序、高 效開展，激發(fā)農村活力，助力村落復興，可為 廣西現代特色農業(yè)、綠色農業(yè)和高量量農業(yè) 開展供給科技支持。

３．１ 成立科技立異和行業(yè)尺度 *** 傳感器是聰慧農業(yè)核心手藝，此中土壤養(yǎng)分傳感 器、土壤墑情傳感器、土壤重金屬傳感器、農藥殘留傳感器、氣象預測預報傳感器、做物光譜闡發(fā)傳感器、做物營養(yǎng)傳感器、農產物品量 傳感器、病蟲害預測預報與防控識外傳感器 以及采摘識別等高端傳感器是造約廣西聰慧 柑桔開展的次要因素。因而， *** 應鼎力收 持研發(fā)契合廣西農業(yè)特殊地貌和普遍用處的 低成本、切確可靠、可以適應惡劣情況的農業(yè) 物聯網公用傳感器，以及加快鋪設５Ｇ 基站， 處理偏僻山區(qū)農業(yè)物聯網的普及與籠蓋問 題，讓富有廣西民族特色的稀有農產物走出大山走向群眾視野具有重要意義。例如： 可 *** 縱傳感器收羅柑桔種植區(qū)域內的情況和 氣象數據，如當天的溫度、空氣和土壤濕度、 土壤水分含量、土壤 ｐＨ 值、土壤礦物量含量、光照強度、風速和風向、降雨量等，通過大 數據 ＡＩ算法評估，立即生成指點消費的數 據輸送至可視化視頻端或手機端，輔助農事 *** 做人員更好地施行消費控造。此外，行 業(yè)尺度是指點行業(yè)標準化消費的原則，加快 成立農業(yè)物聯網行業(yè)應用尺度 *** ，用以指 導農業(yè)物聯網手藝應用開展具有重要的意 義。例如信息獲取感知尺度，包羅傳感器獲取數據的尺度、闡發(fā)測試尺度、利用標準、接 口尺度等；信息辦事尺度，如農資分類、農產 品分級、標識、溯源數據的格局尺度等；以 及信息應用尺度，好比相關項目標立項尺度、 施行標準、辦理法式、智能化 *** 集成與應用 的尺度等。

３．２ 加強根底設備建立和投入 聰慧農業(yè) 涵蓋的智能化 *** 次要涉及智能化傳感設 備、精準的智能定位 *** 、大數據處置器、數 字化精準化的水肥一體化應用 *** 以及與物 聯網手藝相聯系關系的現代化、智能化長途控造平臺。因而，處所 *** 應進一步加大農業(yè)信息化根底設備的投入力度，通過成立專項 資金攙扶，修建村村通公路，出格是果園種植區(qū)修建完美的交通道路網，便利把采收的生果運往全國各地；大范疇鋪設５Ｇ 基站，實現收集全籠蓋，便于智能設備與電商收集 *** 的通順運行；此外還要在確保產物量量的情況下讓農機設備消費企業(yè)降低成本，擴大農機設備消費規(guī)模，增加市場投入量，加快現代農機設備如大載荷農業(yè)無人機、高端智能拖沓機、采收機，以及能承擔高勞動強度、適應惡劣功課情況、完成高量量功課要求的農業(yè)功課機 器人等進入農田，為促進聰慧農業(yè)的安康快速開展奠基堅實的物量根底。

３．３ 加強農業(yè)人才引進與培育 將來聰慧農業(yè)的開展，是要求加強農業(yè)與信息手藝的 高度交融，綜合運用農業(yè)手藝、生物手藝、信 息手藝、工程手藝等，實現從消費到消費全過 程高量量、高效率、尺度化、專業(yè)化的監(jiān)控和 辦理。開展聰慧農業(yè)，最重要的是培育具 有穿插學科、綜合本質過硬的復合型人才，歸 根結底人才是支持聰慧農業(yè)開展的底子保 障。 *** 應鼎力引進外來“高、精、尖”人才資 源并加強培育本地農業(yè)人才，加大科研院校 相關研究經費的投入力度，鼓舞專家?guī)F隊、 帶項目、帶資金到聰慧農業(yè)試驗田立異創(chuàng)業(yè)， 通過加大資金投入帶動當地聰慧農業(yè)可持續(xù) 開展；還應將職業(yè)農人培育納入處所教育培 訓開展規(guī)劃，積極選派優(yōu)良農業(yè)科技人員到聰慧農業(yè)開展 先輩地域和農業(yè)物聯網手藝專業(yè)公司停止研 修進修；鼓舞有關高校、職業(yè)院校開設聰慧農 業(yè)課程，為農業(yè)農村的現代化歷程加速培育 穿插復合型的農業(yè)人才。例如：華中農業(yè)大學于２０１９年新設立了聰慧農業(yè)學科，該專業(yè)將信息手藝、生物手藝、現代工程手藝、現代運營辦理常識與農學彼此交融，努力于培 養(yǎng)具有優(yōu)良道德涵養(yǎng)、社會責任感、三農情懷、審辯思維和全球視野，自主進修和理論創(chuàng) 新創(chuàng)業(yè)才能強，能勝任現代農業(yè)及相關范疇的教學科研、財產規(guī)劃、運營辦理、手藝辦事 等工做的高本質立異型復合人才，那在我國高檔院校尚屬初次。此外， *** 還應積極鼓 勵新型運營主體與科研院校、高手藝企業(yè)開展交換合做，配合培育專業(yè)型、復合型、學科 穿插型聰慧農業(yè)人才，力爭為我區(qū)培育一收高本質、懂手藝、會運營的本土科技步隊。

做者：劉吉敏、覃澤林、方 輝、曾志康、黃啟廳、黃其椿、韋紹龍、龍盛風

來源：中國南方果樹

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