他研發的AI技術助農民變大棚管理專家

作為一名設施農業方面的科技特派員，就是要不斷在田間地頭髮現問題，然後努力解決問題，給農戶送上克服生産困難的密鑰。我有責任為設施大棚種植戶進行科技服務，為農戶實現優質高産保駕護航。

孫先鵬 科技特派員、西北農林科技大學園藝學院副教授

“今年受新冠肺炎疫情以及天氣的影響，陜西楊淩智慧農業示範園在生産中遇到比較多的問題，多虧科技特派員、西北農林科技大學園藝學院副教授孫先鵬及時指導，幫助園區企業渡過難關。而學校和企業聯合研發的智慧農業系統，不僅降低了工人的勞動強度和人工成本，而且實現了對溫室環境的精準調控，極大地提升了坐果率，為提質增效奠定了基礎。”12月12日，陜西楊淩智慧農業示範園（以下簡稱楊淩示範園）總經理馬辰運説。

設施大棚生産過程中，除了通風換氣、澆水施肥，還要隨時根據大棚內外的氣溫變化採取應對措施，一刻也不能離開人。尤其冬季過年期間，正是大棚生産最熱火朝天的時候，農戶忙得連走親戚的時間都沒有。

“科技特派員就是要不斷在田間地頭髮現問題，然後努力解決問題，給農戶送上克服生産困難的密鑰。”孫先鵬説。孫先鵬2010年進入設施農業工程領域，開始進行溫室建築環境方面的研究，他表示，作為一名設施農業方面的科技特派員，他有責任為設施大棚種植戶進行科技服務，為農戶實現優質高産保駕護航。

AI技術讓農戶實現輕鬆管理溫室

“離不開人是目前設施農業發展的瓶頸，也是設施農業科技特派員亟須解決的第一要務。”孫先鵬説。

在我國，土地集約化程度低，農戶通常使用單跨溫室大棚進行農作物種植。在生産過程中，農戶摸索建造出蓄熱和保溫性能良好的厚土墻日光溫室，並配合使用保溫被，讓北方大多數生産地區的溫室大棚無需加溫也能安全越冬。不過，這種溫室的尺寸、材料五花八門，管理基本是農戶憑經驗進行。

孫先鵬一直在思考，能否找到一種方法解決我國非標準化溫室大棚的自動化、智慧化管理問題，讓普通農民便捷地實現智慧化溫室管理。

針對陜西省幾種效益較好的産業，孫先鵬開展了設施冬棗、設施陽光玫瑰葡萄、設施火龍果、設施櫻桃四種作物的智慧化溫室種植研究，以期建立人工智慧（AI）輔助種植策略。他與河南田豐資訊科技有限公司開展技術合作，共同研發出了基於AI技術的設施農業遠端智慧化管理系統“棚掌櫃”。通過AI技術，“棚掌櫃”能實現不同類型和結構溫室大棚的環境遠端及智慧化調控，同時系統強大的穩定性和安全性，確保農戶可以輕輕鬆鬆管理溫室。

“棚掌櫃”大大降低生産和管理風險

今年3月，楊淩氣溫驟降。彼時正是設施大棚櫻桃果實生長的關鍵時期。孫先鵬整天都在楊淩示範園，與園區農技人員交流氣溫驟變時的應對辦法，並對研發的“棚掌櫃”進行實際應用效果測試。

馬辰運告訴記者，楊淩示範園種植了41棚櫻桃和68棚葡萄，過去園區大約需要60名員工負責這些溫室大棚的管理，尤其是低溫高濕時期的除濕以及高溫時期的通風降溫，稍不注意，就會造成管理事故導致減産甚至絕收。

2021年，馬辰運從孫先鵬那裏得知了整合設施櫻桃和葡萄管理栽培方法的“棚掌櫃”，便迫不及待地給楊淩示範園安裝了兩台。馬辰運説：“通過3個月的實驗，發現‘棚掌櫃’大大降低了管理事故的發生、減輕了工人的勞動強度。對企業來説，這不僅減少了人工成本，而且大大降低人工管理的風險。經過測算，如果給楊淩示範園100多棟溫室大棚都裝上‘棚掌櫃’，僅一年節約的人工成本就可達75萬元，增産增效200余萬元。”

陜西渭南大荔縣是陜西省設施冬棗産業大縣，設施冬棗面積達30余萬畝。2021年，大荔縣承擔了陜西省農業農村廳“設施農業全程機械化示範縣”項目，作為該項目組成員，孫先鵬開展了智慧農業技術應用實驗與推廣。目前，大荔縣設施冬棗種植戶已經安裝了500多套“棚掌櫃”，農戶增效100余萬元。“我們再也不用時時蹲守在大棚裏，無論身處哪個角落，一部手機就可以輕鬆管理大棚生産。”安裝了“棚掌櫃”的農戶樂呵呵地説。

據了解，“棚掌櫃”已在北方13個省進行示範推廣，推廣面積2.5萬餘畝，帶動農戶1.3萬餘戶，增效6000余萬元。

在孫先鵬看來，服務國家設施農業發展戰略需求，助力鄉村振興是科技特派員的使命。下一步，孫先鵬計劃針對西北乾旱半乾旱地區，繼續開展特色作物設施種植環境精準調控技術的研究，讓農民真正成為溫室大棚管理的“甩手掌櫃”。