虫害智能预警降低生产成本、养殖智能喂投防控疫情…… AI+5G为大湾区智慧农业全面提速
通过智能监测管理系统，接入虫感知系统，结合气象、土壤、图像、地理位置等数据，可全面监测种植区的虫情实况。受访者供图
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“南方产业智库”
5月以来，随着西南季风的加强，一种从缅甸进入我国境内的神秘害虫“草地贪夜蛾”正在以每晚100公里的速度向华南扩散并北上。所到之处，玉米、甘蔗、马铃薯等作物“千疮百孔”。
一场运用AI科技“蛾口夺粮”的“狙击战”应声打响。
日前，深圳华大基因与云南农业大学、中国农业科学院等研究机构通力合作，在国际上率先完成草地贪夜蛾染色体级别的基因组测序和组装；广州极飞科技有限公司（以下简称“极飞科技”）快速响应农业农村部号召，联合合作伙伴以广西横县为首战点，对华南、华中等地的玉米田等开展应急防控，通过无人机智能喷洒药物技术，有效杀灭98％以上破坏力更强的贪夜蛾幼虫。
随着粤港澳大湾区智能科技的迅猛发展，曾经看天吃饭的传统农业，正在实现真正的知天而作。
《粤港澳大湾区发展规划纲要》提出：推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合。而按照《广东省加快5G产业发展行动计划（2019—2022）》（以下简称《行动计划》）设想，在5G网络推进下，广东智慧农业将实现跨越式发展。
用“农眼”智能监测17万亩农场虫情实况
今年，郁南县几百家无核黄皮生产基地平均农药用量减少了11%，无核黄皮产量平均提高了15%以上，农户生产成本减少8％的同时，户均增收3250元。
这是来自郁南县的黄皮监测系统数据。数据显示，精准种植、虫害预警的综合农业大数据正在发挥作用。2016年，广东云浮市郁南县政府开始引入一套大气候“农眼”智能监测管理系统，接入虫感知系统，结合气象、土壤、图像、地理位置等数据，全面监测县域内17万亩无核黄皮种植农场的虫情实况。
在农业领域，植物病虫害、动物疫病如何防范是一大痛点，治病的成本往往高于防病。有数据显示，每年我国用于病虫害防治的化学农药高达25万吨。农药滥用，不仅破坏农田生态平衡，还会造成害虫抗药性增强，防治成本成倍增长。
距离郁南上百公里以外的赣南地区，这里的柑橘果树容易遭遇木虱、红蜘蛛虫害，在植保无人机施药几天后，虫口减退率显著增长，无人机能比人工打药高几十倍的效率，实现精准喷洒，在节省农药的基础上，控制虫害。
“像我们这次灭杀贪夜蛾，无人机可夜间作业，每小时可作业210亩，相当于近100人的效率，能快速遏制贪夜蛾的发展。”极飞科技联合创始人龚槚钦介绍说，“AI识别技术的应用，正从人脸识别、动物识别进一步扩展到农作物病虫害检测等领域”。
AI监测病虫害主要指利用机器学习、计算机视觉等技术，采用特定的计算机算法和模型，对农业病虫害发生的光谱或图像信号，以及长期积累的农田作业数据进行分析和挖掘，获得有效的数据特征，实现对病虫害情况的实时识别和鉴定的过程。
传统预防手段是根据病虫害的发生规律，主要采用喷雾、烟熏等方式。“AI虫害识别属于后期发现，但病虫害疫情最主要还是在于"防"。这就需要植物保护专家对疫情、病害发展、发生的环境条件进行研究；并通过系统采集相关条件的数据，形成虫害预测的完整系统，才能发挥最大作用，做到"以防为主，以治为辅"”。广东省农科院设施农业研究所（筹）赵俊宏博士告诉记者。
用智能喂投系统养殖
有效防止“病从口入”
“以防为主，以治为辅”同样体现在养殖环节。
近几年，互联网科技巨头纷纷进军AI农业、智能养殖，监控疫病成为不可忽视的重点。
“通常，大型养殖企业有一套成熟的疫情防控机制，问题在于我们有很多小而散的养殖户。”农业产业化国家重点龙头企业、惠州四季绿农产品有限公司董事总经理伍一辉说。
散乱养殖带来的是“骨牌效应”，从禽畜体质差、易生病、兽用抗生素滥用，到人的健康受损，一环环被推倒。
中国科学院广州地球化学研究所研究员应光国课题组研究显示，2013年中国抗生素总使用量为16.2万吨，在这16.2万吨抗生素中，有52%是兽用的，一些抗生素随着养殖被排放进入水土环境中。
复旦大学公共卫生学院曾于2015年公布一项研究显示，8到11岁儿童中，近六成人尿检发现抗生素成分残留，包括三种一般只限于畜禽使用的抗生素。
为预防疫病、避免药物滥用，“网易味央猪建立"零污染"环保处理系统，使养殖场内部形成良性的自循环，减少了一般农场污粪外运带来的外部车辆，从而降低疫情传入的可能性。”网易味央养殖部门相关人士介绍，通过智能环保处理系统，猪的排泄物经过干湿分离等三道处理工序后，固体成无臭有机化肥，可以直接用在养猪场的茶园、菜地等，实现循环利用。“还有全自动液态粮饲喂系统，这样能从空间和介质上有效防止猪只"病从口入"以及猪群之间的病毒传播”。此外，猪舍还可自动检测、控制猪舍的湿度、温度及空气质量。”
“我们一直在考虑引入智能技术，不过规范的大型养殖场，已不存在防疫问题，通过打疫苗、场地消毒等手段，完全可避免非洲猪瘟的发生。”伍一辉说，相比猪舍，水面下的情况更复杂，更需要智能技术导入，“我们近年建成20平方公里水面的养鱼场，希望能通过一些智能技术，提高水产养殖管理效率、降低成本。”
5G技术将有助降低虫害防治成本
近日，广东印发《行动计划》，将构建基于5G网络的智慧农业互联网，开展5G智慧农业科创园建设。
《行动计划》提出“5G+智慧农业”，到2022年底前，实施乡村5G网络覆盖工程，推进农村重点区域5G网络建设。以省级现代农业产业园区为重点，建设5G智慧农业产业园区，推动江门等市开展5G智慧农业科创园建设；推动广州市增城区5G智慧农业试验区建设；推动湛江开展“5G+智慧水产”示范应用，促进水产养殖、加工、冷链物流等产业链条有机融合。
广州市社会科学院产业所副研究员陈峰介绍，广东省凭借其互联网产业、电子信息产业的强大优势在智慧农业领域先行一步，势头良好。但也要看到，当下相对于智能赋能的其他行业，农业基础薄弱尤为突出，包括农村互联网基础设施、农业从业人员素质，农业精益化生产水平等。
其次，智慧农业早期投入大、回收周期期长，易阻碍社会资本进入，例如建一个上百亩的智慧农业生产基地，包括软件、硬件、设施、专业人员配备等费用，投资得以百万元为单位计。因此，在智慧农业发展的初期阶段，需要政府给予一定程度的引导与扶持。《行动计划》的推出，无疑是“及时雨”。
“2019年5G网络起步发展，在此背景下，基于农业物联网技术的虫害防治措施成本造价有望降低，并普及到更多农户中。”广州大气候农业科技有限公司CEO易丙洪感叹，5G网络建立，将成为智慧农业发展的加速器。
■观点
智慧农业需要
大量真实数据支撑
相比国际水平，我们的智慧农业产业还处于追赶期，但也意味着上升空间大。
根据前瞻产业研究院预测，到2020年，中国智慧农业的潜在市场规模有望由2015年的137亿美元增长至268亿美元，年复合增长率达14.3%。
根据当前农业应用方式及类型的不同，智慧农业分为四大典型应用场景，包括数据平台服务、无人机植保、农机自动驾驶以及精细化养殖，其中数据平台服务应用场景占比最多，为40%。
统计还显示，无人机植保类似企业获得最多融资，其次是农业数据平台服务，这两个领域也是农业科技发展最快的，他们的明显特点是可以获得一定量的真实数据。
赵俊宏指出，AI农业是智慧农业的一种实现方式，是农业信息化发展到高阶阶段的产物，需要大量的真实数据作为支撑，建立多输入多输出的智能调控模型。这才是智慧农业的主要模型。真正实现AI还需要软硬件的相配合，以及大量的试验数据和准确的模型，才会得到广泛的应用。
然而由于我们现在农业信息化应用较少，无法支撑AI农业全链的发展，暂时只能在部分环节实施，所以我们看到的成功应用相对较少。要想取得更好的发展，需要快速打好基础，借助大数据提高农业的现代化水平。
出品：南方产业智库
采写：南方日报记者李劼
通讯员邹文平
策划：陈韩晖卢轶
统筹：程鹏
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