以數據為生產資料
寧德大力實施高科技數字農業項目
一種新型、健康的農業生產方式呼之欲出——
發力高光譜 農業好出路
6月1日，寧德蕉城區八都鎮，數字農業項目施工火熱，6個智能鋼結構玻璃農業大棚即將建成。這里正在打造高光譜大數據農業示范項目。 2個月前，項目一期的主體棚完成封頂工作。這個智能大棚，既是循環農業試驗基地，又是院士專家工作站、科研中心、數據采集基地，它將開拓一種新型農業生產方式——基于高光譜成像技術的大數據農業決策支持系統。 “化學產品長期被用在農業生產上，造成土壤污染、農產品污染、資源枯竭等一系列問題。”負責項目的寧德衛星大數據科技有限公司總經理陳一峰表示，“現代農業迫切需要精準的數據服務，以節約成本、提高效率、減少環境污染。” 陳一峰口中的數據服務，是利用高光譜成像技術采集作物生產環境、生長狀況和空間變異，并對作物苗情、病蟲害、墑情的發生趨勢進行分析、模擬等，進而形成對精準農業的決策支持系統。這樣的技術方便、快速、準確、可靠，是精準農業值得期待的新技術之一。 “測量作物參數的常規方法，是將樣本從農田運到實驗室，這是一種具有破壞性的方法。”陳一峰告訴記者，“我們將在這里進行一項新試驗，用軌道機器人或者無人機搭載高光譜儀，通過測定作物的反射率、透射率和吸收率來測定生長數據。” 在一座已經建好的單層鋼化玻璃大棚里，苗圃和軌道已經搭設完成，部分苗圃已經種下了番茄種苗。在這里，軌道機器人將24小時采集番茄的生長數據。
大棚外，大面積的露天苗圃也已完成搭建。搭載高光譜儀的無人機將采集作物生長數據，與大棚內的作物數據進行比對分析，以掌握作物生長的不同規律。 哪些數據是需要重點采集的？據介紹，養分生理指標如氮、磷、鉀、鋅等營養元素，與作物生長狀態密切相關；氮、葉綠素含量、冠層參數等指標與作物的產量相關。 當作物受到環境脅迫時，其生理信息和外部形態都會發生改變，作物當中一些特定的酶含量、氨基酸含量、蛋白含量的變化反映了作物在逆境中的狀況，可作為作物逆境脅迫響應指標。
以病蟲害為例。“傳統的病蟲害監測主要是田間取樣、調査，但當發生大面積病蟲害時，傳統方法耗時、費力，且不具適時性。”陳一峰表示，“用高光譜遙感技術，快速、簡便、大面積、無破壞、客觀，是目前國際上采用的一種新技術手段，也是今后農作物病蟲害監測的發展方向。”
“農業生產不再只是憑經驗、憑感覺。”陳一峰表示，在用成像光譜技術獲取海量數據后，公司將建立模型，推出精準農業決策支持系統，對作物準確地進行灌溉、施肥、噴灑農藥作業，節省成本、提高效益。2019年，寧德衛星大數據科技有限公司已獲得10本計算機軟件著作權登記證書，如“植物水分含量高光譜分析軟件V1.0”和“植物葉綠素含量高光譜分析軟件V1.0”等。
據悉，2017年，蕉城區政府在“廈門9·8投洽會”上與易宇（上海）農業科技簽約，雙方合作在寧德建設高光譜農業大數據示范項目，后者專注農業科技領域并已研發出成像光譜設備。今年2月，總面積2400畝的“寧德市高光譜大數據農業示范項目（一期）”被列為福建省重點建設項目。如今，項目已建一個院士工作站，并與省內外多所高校開展產學研用合作。預計明年3月左右，涉及西紅柿及其伴生農作物的數據模型，以及系統性農業生產數據服務的業務模型將在基地中呈現。之后，基地將主要進行水稻、玉米、大豆、小麥四大類作物的數據模型建設，以服務于戰略性農業項目和大型種植戶。
“現在我們還只是進行小規模數據采集測試，未來，我們會推動攜帶高光譜遙感設備的衛星上天，它們收集數據范圍廣、速度快、成本低，便于長期動態監測。借助衛星采集的海量數據，我們將努力提高服務能力，幫助生產更加安全健康的農產品。”陳一峰說。
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