全球環(huán)境健康峰會(huì)：超級(jí)棉田管理經(jīng)驗(yàn)，與世界分享

10月11日，“2022年環(huán)境健康全球峰會(huì)(Global Summit on Environmental Health）”在瑞典斯德哥爾摩成功舉辦。極飛科技受邀參加會(huì)議，在線分享農(nóng)田數(shù)字化管理的中國經(jīng)驗(yàn)。

環(huán)境健康全球峰會(huì)，旨在讓來自不同學(xué)科的專家學(xué)者分享他們的最新研究成果，審視氣候變化、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、能源消耗對(duì)地球環(huán)境和公眾健康造成的影響，以及探討用創(chuàng)新技術(shù)和知識(shí)驅(qū)動(dòng)社會(huì)變革的解決方案。本次峰會(huì)聚集了十多個(gè)國家的專業(yè)機(jī)構(gòu)、專家參與。

極飛科技聯(lián)合創(chuàng)始人龔槚欽在會(huì)上，以超級(jí)棉田的項(xiàng)目成果為實(shí)踐案例，講述了數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)如何為農(nóng)民、自然環(huán)境創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)和生態(tài)雙重效益。此研究成果已經(jīng)在今年 7 月被國際核心期刊《農(nóng)業(yè)（Agriculture）》收錄。

極飛科技聯(lián)合創(chuàng)始人龔槚欽演講實(shí)錄摘要：

提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率是極飛科技的使命，解決全球農(nóng)業(yè)挑戰(zhàn)是極飛業(yè)務(wù)的出發(fā)點(diǎn)。如今，勞動(dòng)力短缺、糧食供應(yīng)不足、農(nóng)用化學(xué)品濫用、食物多樣性減少、氣候變化和土地荒置等問題為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來了越來越大的挑戰(zhàn)。

國際沖突和氣候變化造成產(chǎn)量不穩(wěn)定、供應(yīng)鏈?zhǔn)茏瑁Z食緊缺也成為了一個(gè)大問題，化肥和農(nóng)藥的過度使用導(dǎo)致了環(huán)境污染和食品安全問題，同時(shí)單一作物種植和農(nóng)場(chǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大也讓食物的多樣性不斷下降。這并不利于未來年輕一代的身體健康。

根據(jù)多年的科學(xué)研究和農(nóng)田實(shí)踐證明：數(shù)字技術(shù)可以提高農(nóng)業(yè)的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益。為此，極飛科技開發(fā)了一套智慧農(nóng)業(yè)解決方案，并成功應(yīng)用在了超級(jí)棉田項(xiàng)目。

棉花是最重要的經(jīng)濟(jì)作物之一，也是全球紡織業(yè)的重要支柱。作為中國棉花主產(chǎn)地，新疆棉花種植有利于推動(dòng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展和農(nóng)民增收，對(duì)于穩(wěn)定國際棉紡織供應(yīng)鏈還發(fā)揮著巨大作用。2021年初，在棉花生產(chǎn)成本越來越高、雇工難的背景下，極飛科技在新疆尉犁縣啟動(dòng)了“2人管理3000畝地”的超級(jí)棉田項(xiàng)目，成功驗(yàn)證數(shù)字化管理模式大規(guī)模應(yīng)用于農(nóng)田、改善農(nóng)民經(jīng)濟(jì)效益、減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)碳足跡的可行性。

由于目前棉花的田間管理機(jī)械化、智能化水平較低，往往需要投入高昂的人工和農(nóng)資成本。2018年，中國棉花生產(chǎn)成本是美國的3.4倍，印度的4.3倍。因此，極飛將無人駕駛技術(shù)、地理遙感技術(shù)、智慧農(nóng)場(chǎng)管理系統(tǒng)引進(jìn)超級(jí)棉田，讓兩位90后年輕人來管理原本需要30名工人的高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田。

2021年收獲季，超級(jí)棉田實(shí)現(xiàn)了每畝253.3公斤的平均產(chǎn)量，高于中國棉花的平均畝產(chǎn)，每畝棉田還節(jié)省了大約320元的成本。此外，相比于同等面積的傳統(tǒng)棉田，超級(jí)棉田通過減少化石能源消耗、降低化肥使用量、節(jié)省水肥灌溉用電等手段，減少了22%的溫室氣體排放。

那超級(jí)棉田是怎樣做到的呢？

智能化耕、種

在種植季開始時(shí)，超級(jí)棉田通過極飛遙感無人機(jī)拍攝農(nóng)田高清照片，將其拼接成數(shù)字地圖，在農(nóng)業(yè)人工智能的加持下，就可以識(shí)別農(nóng)田的地塊邊界，分析土壤類型和營養(yǎng)情況。讓棉田管理者能夠準(zhǔn)確判斷出需要購買的種子、農(nóng)藥和化肥數(shù)量，預(yù)估出投入成本。

超級(jí)棉田里還放置了大量數(shù)字傳感器，監(jiān)測(cè)天氣、土壤和作物生長狀況，管理者就能知道什么時(shí)候需要做什么農(nóng)活。我們還將傳統(tǒng)的人工駕駛拖拉機(jī)改造成自動(dòng)駕駛的拖拉機(jī)，讓犁地、覆膜、播種作業(yè)更加精確，提升柴油利用率。

“無人化”管理

在灌溉施肥方面，超級(jí)棉田通過水肥一體化的智能灌溉系統(tǒng)，遠(yuǎn)程控制農(nóng)田里所有電子閥門和水泵精準(zhǔn)灌溉，節(jié)約水肥和電力，還能讓棉花生長得更均勻。人工智能和傳感器能夠監(jiān)測(cè)到閥門和泵內(nèi)部的壓力，因此水泵知道什么時(shí)候抽多少水、用什么壓力來維持灌溉施肥系統(tǒng)的精準(zhǔn)性。

水肥一體灌溉水泵

在棉花植保環(huán)節(jié)，通常農(nóng)民會(huì)使用手動(dòng)噴霧裝置或拖拉機(jī)來打藥、除草。但由于這種傳統(tǒng)噴灑方式無法做到精準(zhǔn)，農(nóng)民需要用大量水來稀釋農(nóng)藥，以“淋浴”的方式來給作物噴藥。這樣做不僅造成化學(xué)品浪費(fèi)，而且還會(huì)污染土壤和地下水。超級(jí)棉田引進(jìn)農(nóng)業(yè)無人機(jī)來進(jìn)行精準(zhǔn)噴灑，根據(jù)作物的種植密度和生長狀態(tài)，無人機(jī)知道哪里需要噴灑更多、哪里需要噴灑更少，從而做到病蟲草害的高效防治。

極飛農(nóng)業(yè)無人機(jī)為棉田精準(zhǔn)施藥

在管理決策環(huán)節(jié)，超級(jí)棉田使用人工智能來識(shí)別每一塊農(nóng)田的種植規(guī)模、基本苗數(shù)量和發(fā)芽率。在收割前，系統(tǒng)還能計(jì)算棉花吐絮率，讓管理者更好地判斷噴藥、撒肥、灌溉等農(nóng)事作業(yè)的最佳時(shí)機(jī)。

人工智能自動(dòng)識(shí)別棉田植株情況

科學(xué)化采收

超級(jí)棉田利用遙感無人機(jī)測(cè)產(chǎn)，管理者可以了解預(yù)計(jì)產(chǎn)出情況，提前做好收獲、倉儲(chǔ)、銷售、加工等環(huán)節(jié)的計(jì)劃，合理調(diào)度農(nóng)機(jī)，減少石油能源消耗；此外相比于拖拉機(jī)噴灑脫葉劑，使用無人機(jī)噴灑脫葉劑，不僅效率更高，而且不會(huì)導(dǎo)致棉鈴脫落（拖拉機(jī)導(dǎo)致的棉鈴脫落會(huì)造成約  5%  左右減產(chǎn)），從而提升了棉花采收的效率及質(zhì)量。

極飛農(nóng)業(yè)無人機(jī)為棉田噴灑脫葉劑

超級(jí)棉田項(xiàng)目為智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)的推廣提供了創(chuàng)新路徑和指導(dǎo)意義。研究顯示，當(dāng)棉農(nóng)的種植面積達(dá)到240畝及以上時(shí)，引進(jìn)智慧農(nóng)業(yè)設(shè)備可以幫助他們顯著降低生產(chǎn)成本。

未來，隨著勞動(dòng)力成本持續(xù)上漲、智能農(nóng)機(jī)價(jià)格下降，農(nóng)民的使用門檻將會(huì)越來越低。這也就意味會(huì)有更多小農(nóng)戶從數(shù)字技術(shù)中受益，增加產(chǎn)量和收入，但留下更少的環(huán)境足跡。而在技術(shù)的賦能下，農(nóng)村和城市之間的數(shù)字鴻溝也正在縮小。