農(nóng)業(yè)生產(chǎn)裝上“數(shù)字大腦”

玻璃溫室里，一串串果實(shí)飽滿的櫻桃番茄沿著牽引繩伸展枝葉；監(jiān)控室大屏幕上，溫、光、水、氣、肥等數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)跳動(dòng)，環(huán)境控制、滴灌、通風(fēng)系統(tǒng)精準(zhǔn)運(yùn)行……過(guò)去需花費(fèi)上億元從國(guó)外引進(jìn)的智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)，如今在青島凱盛浩豐智慧農(nóng)業(yè)科技有限公司的產(chǎn)業(yè)園里實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)優(yōu)化。

從食品公司起家，到成為集現(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè)技術(shù)研發(fā)、運(yùn)營(yíng)服務(wù)、品牌標(biāo)準(zhǔn)、資產(chǎn)管理于一體的國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)，凱盛浩豐將數(shù)據(jù)要素全面融入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全鏈條，打造數(shù)字化、標(biāo)準(zhǔn)化的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)運(yùn)營(yíng)體系，走出一條以數(shù)字驅(qū)動(dòng)為核心、科技創(chuàng)新為引擎的智慧農(nóng)業(yè)路徑。2025年，公司實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入超30億元，同比增長(zhǎng)22%；年度研發(fā)投入占比超5%，累計(jì)擁有各類專利、軟件著作權(quán)近200項(xiàng)。

發(fā)力智慧種植

在凱盛浩豐（萊西）智慧農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園玻璃溫室內(nèi)，傳感器監(jiān)測(cè)到光照不足，頭頂?shù)哪徊急阕詣?dòng)展開(kāi)，陽(yáng)光透過(guò)超白高透無(wú)影散射玻璃照進(jìn)溫室，可見(jiàn)光透光率達(dá)91.5%以上。這個(gè)獲得國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)的“太陽(yáng)能電池用微鐵高透過(guò)率玻璃成套技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)”項(xiàng)目，可額外為番茄提供10%以上的光照。

“多1%光照，就多1%產(chǎn)量。”凱盛浩豐農(nóng)業(yè)技術(shù)部部長(zhǎng)徐鳳嬌介紹，溫室還配備高壓迷霧降溫增濕系統(tǒng)、反滲透水處理系統(tǒng)、肥水一體化系統(tǒng)、吊掛式栽培系統(tǒng)、自動(dòng)化物流運(yùn)輸系統(tǒng)等，“番茄產(chǎn)量達(dá)到傳統(tǒng)種植的6倍至8倍，還能在一定程度上‘定制’口感”。

凱盛浩豐智慧玻璃溫室的創(chuàng)新之路，源于一場(chǎng)國(guó)產(chǎn)番茄的“突圍”。

2014年，凱盛浩豐在向國(guó)際快餐龍頭企業(yè)供應(yīng)生菜時(shí)發(fā)現(xiàn)，國(guó)外漢堡中普遍配有的番茄片，在國(guó)內(nèi)漢堡中卻極少看到。這個(gè)細(xì)微差異的背后，是當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)番茄產(chǎn)出與國(guó)際市場(chǎng)需求錯(cuò)位的現(xiàn)實(shí)：傳統(tǒng)大田種植工藝較難達(dá)到綠色有機(jī)食品標(biāo)準(zhǔn)，純天然種植又難以保證產(chǎn)量。

“如何既確保番茄的品質(zhì)，又能保障產(chǎn)量？”凱盛浩豐董事長(zhǎng)馬鐵民帶隊(duì)赴國(guó)外“取經(jīng)”，了解到智慧玻璃溫室模式可以通過(guò)實(shí)時(shí)環(huán)境監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)規(guī)模化無(wú)公害種植。然而，當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)有關(guān)技術(shù)、產(chǎn)業(yè)鏈都是空白。公司和中國(guó)建材集團(tuán)合作，組建團(tuán)隊(duì)解析先進(jìn)工藝、開(kāi)展技術(shù)研發(fā)，攻克超白高透無(wú)影散射玻璃等尖端技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用難關(guān)。2017年，國(guó)產(chǎn)大型智慧玻璃溫室運(yùn)營(yíng)投產(chǎn)，培育的番茄實(shí)現(xiàn)0人工激素、0重金屬的品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，1平方米年產(chǎn)量達(dá)25公斤至30公斤，遠(yuǎn)銷多個(gè)國(guó)家和地區(qū)。

“現(xiàn)在公司正實(shí)現(xiàn)從‘追趕者’到‘領(lǐng)軍者’的角色轉(zhuǎn)變。”徐鳳嬌告訴記者，“國(guó)外的物聯(lián)網(wǎng)智能溫室系統(tǒng)局限于執(zhí)行層面，根據(jù)既定參數(shù)作出反應(yīng)、調(diào)整，卻不能主動(dòng)學(xué)習(xí)、生成決策。相比之下，我們?cè)贏I智能控制上具備優(yōu)勢(shì)，可以做得更好。”

立足于國(guó)內(nèi)快速發(fā)展的信息化、智能化技術(shù)，凱盛浩豐在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)基礎(chǔ)上自主打造農(nóng)業(yè)“數(shù)字大腦”。

“我們自主研發(fā)智慧系統(tǒng)，經(jīng)歷了3個(gè)階段、3層模型。”凱盛浩豐數(shù)字技術(shù)部副部長(zhǎng)劉青介紹，第一階段，工程師通過(guò)應(yīng)用程序編程接口，從物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)提供的原始數(shù)據(jù)中抓取“原材料”，生成原始層數(shù)據(jù)庫(kù)；第二階段，對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗，通過(guò)反審核程序排除錯(cuò)誤和空值，構(gòu)建加工層；第三階段，將加工層的數(shù)據(jù)框架與不同業(yè)務(wù)部門(mén)需求結(jié)合，搭建適應(yīng)不同環(huán)境的獨(dú)立模型。

“數(shù)字大腦”建成后，驅(qū)動(dòng)“云端實(shí)驗(yàn)室”“全自動(dòng)智能倉(cāng)儲(chǔ)物流”等系統(tǒng)運(yùn)行效率大幅提升。原本需要在田間地頭花費(fèi)多個(gè)周期完成的實(shí)驗(yàn)，不出幾分鐘就能模擬完畢。

“生產(chǎn)建議直接附在實(shí)驗(yàn)結(jié)果后面，既方便我們查看，也能作為自主執(zhí)行的基礎(chǔ)。”徐鳳嬌指著一串串實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的末尾向記者介紹：人工手動(dòng)決策生產(chǎn)區(qū)的產(chǎn)量要低一些，主要是人工分析和反應(yīng)沒(méi)那么快，造成部分環(huán)境不適應(yīng)，有一些果子就沒(méi)長(zhǎng)好，影響了產(chǎn)量；再看“數(shù)字大腦”自主決策管理的番茄，因?yàn)榉治觥⒎磻?yīng)及時(shí)，種植就很整齊，產(chǎn)量自然也會(huì)高一些……

“智慧系統(tǒng)還能提前采集數(shù)據(jù)并形成預(yù)測(cè)。比如，今年棚內(nèi)濕度較往年偏高，為防病原菌入侵，應(yīng)適當(dāng)減少打杈。管理者可根據(jù)預(yù)測(cè)采取措施預(yù)防，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)保供。”徐鳳嬌說(shuō)，“這種‘人機(jī)互補(bǔ)’模式使綜合決策響應(yīng)速度提升40%，產(chǎn)量提高10%，產(chǎn)品質(zhì)量提升20%。”

突破育種技術(shù)

在設(shè)施栽培中，嫁接是克服土傳病害、破除連作障礙的關(guān)鍵工序。然而，受限于工藝精度，傳統(tǒng)嫁接方式只能對(duì)莖粗1.2毫米至1.5毫米的幼苗進(jìn)行規(guī)模化處理，難以覆蓋1毫米至1.2毫米這一幼苗嫁接的最佳窗口期。

凱盛浩豐利用智慧玻璃溫室的環(huán)控優(yōu)勢(shì)，采用斜切貼合、套管嫁接、消毒處理等手段，將對(duì)多種土壤傳播病害有高抗性的砧木與豐產(chǎn)性良好的番茄品種進(jìn)行嫁接栽培，將嫁接精度優(yōu)化至1毫米至1.2毫米，實(shí)現(xiàn)成規(guī)模超小苗嫁接，種苗成活率達(dá)98%以上。

超小苗嫁接等技術(shù)也讓“雙頭雙花”“三頭三花”種苗的穩(wěn)定增產(chǎn)成為現(xiàn)實(shí)。

“‘多頭多花’，指的是通過(guò)培育多主莖種苗，使同一植株產(chǎn)生多個(gè)結(jié)果枝，在同一時(shí)間多次開(kāi)花、結(jié)果的技術(shù)。”徐鳳嬌介紹，“普通的番茄多是單頭單花，采集周期長(zhǎng)、效益低。‘雙頭雙花’大苗不僅產(chǎn)量可提高5%以上，還可幫助客戶提前2周采收，節(jié)省50%至70%的種子成本。”

研發(fā)出穩(wěn)定的“多頭多花”培育技術(shù)，凱盛浩豐用了5年時(shí)間。影響多主莖開(kāi)花的變量龐大，溫光環(huán)境、干濕度、肥料配比等要達(dá)到均衡，探索最優(yōu)方案的過(guò)程，就是一步步試錯(cuò)的過(guò)程。每一次試驗(yàn)調(diào)整，都意味著育種車間環(huán)境系統(tǒng)、番茄品種選配、肥料配方等要素的及時(shí)更新，是一場(chǎng)持續(xù)投入大量資金與時(shí)間的“持久戰(zhàn)”。

從2畝試驗(yàn)田、不到20%的成功率，到數(shù)千畝“雙頭雙花”番茄全面投產(chǎn)，科研團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)次實(shí)驗(yàn)、總結(jié)，突破了“雙頭雙花”大苗培育中長(zhǎng)勢(shì)不均、病蟲(chóng)害控制難等核心難題。目前，凱盛浩豐育苗工廠年育苗量可達(dá)到1.5億株以上。

除“多頭多花”育種技術(shù)外，凱盛浩豐以“標(biāo)準(zhǔn)化、可控化、規(guī)模化”的工業(yè)思維賦能種植技術(shù)。通過(guò)無(wú)土栽培、水肥一體化系統(tǒng)等實(shí)現(xiàn)節(jié)水率超90%，資源利用效率遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)；采用熊蜂自然授粉、生物防治技術(shù)替代農(nóng)藥，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品0人工激素、0重金屬，采收后通過(guò)果徑、糖度、色澤等12項(xiàng)量化指標(biāo)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，確保產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化輸出，為公司在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中贏得優(yōu)勢(shì)。

實(shí)現(xiàn)高效產(chǎn)銷

凱盛浩豐數(shù)字技術(shù)部?jī)?nèi)，工作人員正緊張忙碌著。通過(guò)算法采集電商平臺(tái)用戶評(píng)論數(shù)據(jù)，提取到了“酸”等關(guān)鍵詞，他們馬上反饋至公司農(nóng)業(yè)技術(shù)部門(mén)，進(jìn)而調(diào)整灌溉策略，優(yōu)化產(chǎn)品口味。

“智慧農(nóng)業(yè)不是局限于生產(chǎn)環(huán)節(jié)的概念，而是貫穿產(chǎn)供銷全鏈條的標(biāo)準(zhǔn)。”馬鐵民說(shuō)，“我們?cè)谕卣故袌?chǎng)過(guò)程中注意到，企業(yè)端供應(yīng)有統(tǒng)一配送，然而開(kāi)始對(duì)接散客后，冷鏈物流不完善、運(yùn)輸成本高昂等問(wèn)題就暴露出來(lái)。產(chǎn)品質(zhì)量再好，也難擺到老百姓餐桌上，更別提滿足多樣化需求了。為此，我們不斷完善互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)營(yíng)模式，建起‘?dāng)?shù)字大腦’體系后，將其與供銷環(huán)節(jié)進(jìn)行數(shù)據(jù)共享。”

來(lái)自電商平臺(tái)的客戶數(shù)據(jù)被歸納成不同的電子畫(huà)像，有針對(duì)性地制定不同營(yíng)銷策略；由算法綜合分析地理信息與產(chǎn)品特性，為各地“定制”保險(xiǎn)運(yùn)輸方案；長(zhǎng)期的數(shù)據(jù)積累能讓“數(shù)字大腦”預(yù)測(cè)下一個(gè)產(chǎn)季的主流品種，從需求側(cè)輔助生產(chǎn)決策。

凱盛浩豐的創(chuàng)新發(fā)展，也有力帶動(dòng)了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)。通過(guò)“基地+農(nóng)戶+品牌”的聯(lián)農(nóng)帶農(nóng)方式，公司為周邊農(nóng)戶提供就業(yè)崗位，開(kāi)展免費(fèi)農(nóng)業(yè)技術(shù)培訓(xùn)，傳授標(biāo)準(zhǔn)化種植、溫室管理等專業(yè)技術(shù)，讓農(nóng)戶掌握可落地、能增收的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技能。目前，公司在國(guó)內(nèi)20多個(gè)生產(chǎn)基地，累計(jì)帶動(dòng)1萬(wàn)名農(nóng)民轉(zhuǎn)型為農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)工人，實(shí)現(xiàn)增收。

從精準(zhǔn)種植到高效產(chǎn)銷，從智能管理到生態(tài)構(gòu)建，凱盛浩豐打造了全要素生產(chǎn)率提升的強(qiáng)勁引擎。“瞄準(zhǔn)未來(lái)發(fā)展，我們計(jì)劃5年內(nèi)在全國(guó)建設(shè)100個(gè)智慧玻璃溫室，10年內(nèi)在全球布局1000個(gè)智慧玻璃溫室。”馬鐵民說(shuō)。

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