他研发的AI技术助农民变大棚管理专家

◎本报记者 马爱平

“今年受新冠肺炎疫情以及天气的影响，陕西杨凌智慧农业示范园在生产中遇到比较多的问题，多亏科技特派员、西北农林科技大学园艺学院副教授孙先鹏及时指导，帮助园区企业渡过难关。而学校和企业联合研发的智慧农业系统，不仅降低了工人的劳动强度和人工成本，而且实现了对温室环境的精准调控，极大地提升了坐果率，为提质增效奠定了基础。”12月12日，陕西杨凌智慧农业示范园（以下简称杨凌示范园）总经理马辰运说。

设施大棚生产过程中，除了通风换气、浇水施肥，还要随时根据大棚内外的气温变化采取应对措施，一刻也不能离开人。尤其冬季过年期间，正是大棚生产最热火朝天的时候，农户忙得连走亲戚的时间都没有。

“科技特派员就是要不断在田间地头发现问题，然后努力解决问题，给农户送上克服生产困难的密钥。”孙先鹏说。孙先鹏2010年进入设施农业工程领域，开始进行温室建筑环境方面的研究，他表示，作为一名设施农业方面的科技特派员，他有责任为设施大棚种植户进行科技服务，为农户实现优质高产保驾护航。

AI技术让农户实现轻松管理温室

“离不开人是目前设施农业发展的瓶颈，也是设施农业科技特派员亟须解决的第一要务。”孙先鹏说。

在我国，土地集约化程度低，农户通常使用单跨温室大棚进行农作物种植。在生产过程中，农户摸索建造出蓄热和保温性能良好的厚土墙日光温室，并配合使用保温被，让北方大多数生产地区的温室大棚无需加温也能安全越冬。不过，这种温室的尺寸、材料五花八门，管理基本是农户凭经验进行。

孙先鹏一直在思考，能否找到一种方法解决我国非标准化温室大棚的自动化、智能化管理问题，让普通农民便捷地实现智慧化温室管理。

针对陕西省几种效益较好的产业，孙先鹏开展了设施冬枣、设施阳光玫瑰葡萄、设施火龙果、设施樱桃四种作物的智慧化温室种植研究，以期建立人工智能（AI）辅助种植策略。他与河南田丰信息科技有限公司开展技术合作，共同研发出了基于AI技术的设施农业远程智慧化管理系统“棚掌柜”。通过AI技术，“棚掌柜”能实现不同类型和结构温室大棚的环境远程及智能化调控，同时系统强大的稳定性和安全性，确保农户可以轻轻松松管理温室。

“棚掌柜”大大降低生产和管理风险

今年3月，杨凌气温骤降。彼时正是设施大棚樱桃果实生长的关键时期。孙先鹏整天都在杨凌示范园，与园区农技人员交流气温骤变时的应对办法，并对研发的“棚掌柜”进行实际应用效果测试。

马辰运告诉记者，杨凌示范园种植了41棚樱桃和68棚葡萄，过去园区大约需要60名员工负责这些温室大棚的管理，尤其是低温高湿时期的除湿以及高温时期的通风降温，稍不注意，就会造成管理事故导致减产甚至绝收。

2021年，马辰运从孙先鹏那里得知了集成设施樱桃和葡萄管理栽培方法的“棚掌柜”，便迫不及待地给杨凌示范园安装了两台。马辰运说：“通过3个月的实验，发现‘棚掌柜’大大降低了管理事故的发生、减轻了工人的劳动强度。对企业来说，这不仅减少了人工成本，而且大大降低人工管理的风险。经过测算，如果给杨凌示范园100多栋温室大棚都装上‘棚掌柜’，仅一年节约的人工成本就可达75万元，增产增效200余万元。”

陕西渭南大荔县是陕西省设施冬枣产业大县，设施冬枣面积达30余万亩。2021年，大荔县承担了陕西省农业农村厅“设施农业全程机械化示范县”项目，作为该项目组成员，孙先鹏开展了智慧农业技术应用实验与推广。目前，大荔县设施冬枣种植户已经安装了500多套“棚掌柜”，农户增效100余万元。“我们再也不用时时蹲守在大棚里，无论身处哪个角落，一部手机就可以轻松管理大棚生产。”安装了“棚掌柜”的农户乐呵呵地说。

据了解，“棚掌柜”已在北方13个省进行示范推广，推广面积2.5万余亩，带动农户1.3万余户，增效6000余万元。

在孙先鹏看来，服务国家设施农业发展战略需求，助力乡村振兴是科技特派员的使命。下一步，孙先鹏计划针对西北干旱半干旱地区，继续开展特色作物设施种植环境精准调控技术的研究，让农民真正成为温室大棚管理的“甩手掌柜”。