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智能农业

  智能农业是一种农业技术和管理的进步方法,通过应用现代信息技术(IT)和自动化技术,以提高农业生产的效率、可持续性和盈利能力。智能农业虽是一个相对新的概念,但它在农业领域已取得显著的进展。   QIU首采用智能农业技术之一   QUEST国际大学(QIU)是首批采用基于传感器智能农业技术的大学之一;该校更在可持续发展目标两个单项上,位列全球高校前300之列。   QUEST国际大学的智能农业,是由综合生命科学系与电脑与工程系共同合作参与的大学项目,成立了可持续农业研究中心(Sustainable Agri-Research Centre)。   郑翠瑶:探讨将科技应用于农业   QUEST国际大学应用科学院高级讲师郑翠瑶指出,可持续研究中心最初成立的目的并非商业化,而是探讨如何结合研究与精准来进行农业。   她说,该校有来自各科系的学生,包括电脑工程系及生物科技,借此想通过研究中心提供平台,让学生引用在课堂上学得的专业知识,达到学以致用的效果。   “我们的讲师和教授有机会获得国内外的研究基金,学生可在老师们的领导下,在研究中心进行各式各样的实验,然后把学术成果或研究所得发布或刊登在学术周刊或论文等,造福社会。”   她指出,成立研究中心亦是为了响应联合国颁布的“永续发展计划”,所以可持续发展目标更是该大学的宗旨之一,着重永续经营的大方向,运用电脑或生物科技把这个项目给予学生作为一项研究,探讨如何把科技应用到农业里。   郑翠瑶披露,可持续农业研究项目于2016年在校园附近一块0.6英亩的土地上启动,随后引入了智能耕作系统,以进一步加强该项目并展示现代耕作方法,由其院负责管理。   学校餐厅现摘现煮   她说,该项目的实施计划基于“从农场到餐桌”的理念,即农场种植的蔬菜和水果将用于该大学的餐厅或出售给学校员工,以确保为学校人员提供健康的产品。   “我们这里是现摘现煮,园丁采收完毕后即刻送往学校餐厅烹煮。”   克服土壤污染过度用化肥难题   她表示,可持续农业研究项目采用创新的现代农业系统,可克服土壤污染、过度使用化肥和杀虫剂等难题;这些系统包括水耕法、滴灌法和鱼菜共生法(该校暂未采用),通过施用有机肥料和有效微生物等天然安全制剂,减少花园中化肥和杀虫剂的投入。   她说,这是一个完全封闭的系统,有助于减少病虫害的发生,如此可消除食用因滥用化学品而可能含有毒残留物的农产品的风险;也利用间作和轮作来保持土壤肥沃,减少病虫害的感染。   她指出,通过最大限度地减少合成投入品的使用、减少土壤侵蚀、保持水质和保护生物多样性,可持续农业实践将环境管理放在首位,这些方法支持健康的生态系统、资源保护和减缓气候变化。   “我们的耕作方法不使用化学农药,而是依靠其他更安全的方法来减少病虫害,对减少环境污染有一定的影响。”   了解各植物必需养分作调整   郑翠瑶表示,该校种植的蔬果类可分成短期作物的叶菜类、瓜果类,以及长期作物的水果类,因蔬菜生长周期不一样,成长与对于养分的需求也不一样。   她说,叶菜类蔬菜如小白菜、菜心、蕹菜及苋菜等,从种植到收获一般需要30至45天,大多数叶菜适合采用不同的种植系统;瓜果类如羊角豆、茄子、苦瓜、黄瓜、长豆等则需介于3至6个月之间才能收成,一般上采收期较长,并非只有一次,如长豆可持续采收一个月。   “至于水果如百香果、火龙果、香蕉、木瓜,它们的生长周期多过一年才可以采收,需要较长的培育时间。”   她指出,叶菜类蔬菜注重氮肥、瓜果类则因要开花及结果,需用开花肥帮助开花结果;需要了解植物本身必需的养分,以及每一个养分的作用,适时作出调整,达到理想的效果。   水耕法需了解实践   郑翠瑶指出,水耕法如今较适用于叶菜类蔬菜,对于瓜果类技术尚未成熟。   她说,水耕法需要用到水溶性化肥,虽然可选用有机肥料,但必须是水溶性,养分必须溶解在水里供应,因水溶性有机肥料的技术尚未成熟,所以想要减少化肥的使用,可能需要花更多金钱,属于整个商业链的瓶颈。   她指出,水耕法需用电力,也需维修费用,对于比较少资金或没有这类知识的农民而言,较难让他们投入这个智能农业领域,除非有技术指导。   “如今这个技术(水耕法)已趋向成熟,所以不会太贵,只是需要去了解并实践,一般上没有接触过的农民不敢轻易尝试,担心付出后没有收获。” 研究基础知识让商业伙伴推广   郑翠瑶指出,该校接下来会逐步把可持续农业概念完善,尝试利用新科技探讨有什么办法达到更高的效率,减低对环境的损害。   她说,现阶段依然关注在研究上,先把基础知识发展出来,让商业伙伴推广出去,共同把项目解决及整合。     郑元培:智能技术远程监控农场   QUEST国际大学科技总监及电脑工程院高级讲师郑元培指出,智能农业技术是指将先进的传感器、无人机、人工智能和物联网(IoT)设备集成到农业实践中,通过数据驱动决策来优化作物生产、监测牲畜健康和节约资源;能使农民提高效率、降低成本,并实现可持续和环保的农业实践。   他说,在该校的可持续农场,传感器可提供全天候监测,包括土壤养分水平、酸碱值(pH值)、二氧化碳排放量、菜园的室温、湿度和光照强度等,所有这些参数对植物的健康生长都至关重要。   “智能农业技术可实现远程农场监控,让我们触手可及。所有农场参数都会通过Q Farm操作系统仪表板显示在平板电脑上,让农民能优化和控制农场。这将减少劳动力成本和肥料浪费,因养分会以正确的剂量精确供应。”   “农民无需亲身到菜园,通过手机或电脑即可远距离观察数据变化,若是有一个蔬菜的养分指标很低,可通过直接联系农场工作人员告诉他情况。这将为拥有好几个农场的园主带来便利,因他们无暇分身巡查每个农场,可借此科技远距离观察,执行实时监控。”   他透露,传感器部署了两年,因需调整系统及经过软件开发,并使用人工智能作数据的分析、推测等;目前只适用于水耕法,在行管令时无法到来学校查看蔬菜情况,就只能靠这个系统来监视。   “我们的学生一直在使用人工智能(AI)、集群智能(Swarm Intelligence)试验他们的创新解决方案,以解决农业问题。”   询及这项技术面临的问题,他说,农场的互联网连接和电力供应是主要挑战,使用太阳能和卫星宽带如星链(Starlink)可解决这一问题,使更多偏远农场能够快速部署智能农业技术。                                          
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