生活在北京這樣的一線城市，人們很容易在生活中就察覺到時代發(fā)展的浪潮。不論是數字人民幣的發(fā)布，還是身邊機器人、智能設備的增多，亦或者街上越來越多的新能源汽車，都在無聲地告訴人們，智慧城市正逐步走向現實，數字經濟正在強勢崛起。

數字經濟容易讓人聯想到各種高科技領域，例如人工智能、無人駕駛汽車、腦機接口技術等等。但其實，數字經濟所能涵蓋的領域非常廣泛，可以黑科技，也可以非常貼近生活，就比如我們的菜籃子。

數字農業(yè)現狀：

重慶有一座魚菜共生的數字農業(yè)實驗基地，基地占地約4000平米，由眾多鋼架和玻璃構成的溫室大棚組成。傳統(tǒng)魚塘往往只用來養(yǎng)魚，產能單一。但是魚菜共生系統(tǒng)則在多項技術加持下，用十立方米水達到傳統(tǒng)魚塘中一畝魚塘的產能，且還能循環(huán)利用魚池水資源種植蔬菜，實現“一魚多用”，提升效益的多元目標。這對于一些周邊缺少農業(yè)用地面積的城市來說，格外具有參考意義。

此外，在傳統(tǒng)的魚塘管理中，往往需要依靠人力進行投喂。而魚菜共生系統(tǒng)則在物聯網技術的支持下使用可移動的投餌機進行魚苗投喂。相對于人工投喂，投餌機可以更加精準地按照魚的尺寸、密度、攝食情況等數據嚴格完成投喂工作。不光如此，數字農場中的投餌機還能通過設備上所攜帶的攝像頭識別魚和水面的情況，在很大程度上脫離“人工操作”，智能判斷魚“餓不餓”，從而執(zhí)行精準投喂。

再比如，在數字農場中，負責把養(yǎng)殖槽轉移到栽培上的并非工人或者科研人員，而是一個個機械臂。這個機械臂可以進行24小時完全自主作業(yè)，作業(yè)精度非常高。機械臂的視覺系統(tǒng)可以幫助它進行掃描、定位工作，方位誤差在毫米級別。內置的動作系統(tǒng)也經過多次測試、調整，非常地“人性化”，在移動托盤時會通過“傾斜”等動作確保托舉物的穩(wěn)定性，安全地將養(yǎng)殖槽轉移到相應栽培架中。

總地來說，魚菜共生系統(tǒng)實現了蔬菜和魚的互不干擾，和諧共生，在提高了單位農業(yè)用地產能效率與農產品質量的同時，還能解放勞動力。

如今，我們在城市中也可以看到數字農業(yè)的一些縮影，例如在北京的一些寫字樓里，就出現了一批類似魚菜共生系統(tǒng)中那樣的“智慧售菜機”。它們遠看和其它景觀綠植作用類似，都可以為寫字樓增添一抹生機，但是你走進一看，會發(fā)現它們其實是蔬菜。這些蔬菜是真的可食用的而并非擺設，可以說是“吃看兩不誤”。

數字農業(yè)看似是突然出現在我們身邊的。但其實早在1954年，中國就提出了四個現代化的戰(zhàn)略目標：工業(yè)現代化、農業(yè)現代化、國防現代化、科學技術現代化。農業(yè)現代化放在數字經濟的時代背景下，其表現就是數字農業(yè)。中國的數字農業(yè)發(fā)展到現在，已經經過了無數科研工作者十幾年的辛勤付出。我們以重慶魚菜共生實驗基地的負責人之一李道亮教授為例，看一看數字農業(yè)在中國發(fā)展的一些故事。

李道亮教授鉆研數字農業(yè)的契機來源于幾次出國考察。十幾年前，他在國外看到了一個溫室，只需四五個人就能管理500萬盆花，并且這個溫室并不依靠種植者的知識或者經驗來管理，而是通過一個完整的智能化系統(tǒng)去保證植物生長在一個最佳的環(huán)境，這讓他大為震撼。隨后，李道亮老師在2008年去比利時出差時，又看到了魚菜共生的奇妙場景，這讓李道亮教授看到了農業(yè)發(fā)展的新道路。

李道亮教授回國后，開始嘗試研究如何將這種數字化的農業(yè)在中國落地，他先是得到了一筆歐盟的經費，而后又得到了重慶農科院的支持，逐漸組建出了一支研究數字農業(yè)的團隊。經過十幾年鉆研，重慶魚菜共生實驗基地終于發(fā)展成了如今的規(guī)模。

不過，為什么是魚菜共生，而不是豬菜共生？牛菜共生呢？這是因為基地所在的重慶，有著發(fā)達的漁業(yè)資源，在因地制宜的情況下，適合發(fā)展魚菜共生系統(tǒng)。不過，環(huán)境適宜并不意味著沒有問題。所有人工農業(yè)共生系統(tǒng)都要面對一個難題，那就是循環(huán)問題。

魚類和蔬菜所需要營養(yǎng)物質以及生長環(huán)境并不完全相同，如果粗暴組合，往往就是按下葫蘆浮起瓢。比如，如果蔬菜因為缺鉀、鐵等元素而生長不良時，直接加入相應肥料，結局很有可能是蔬菜沒問題了，但是魚全死了。同樣地，盡管養(yǎng)魚的水確實含有氮肥，但魚自然成長所產生的氮肥種類與含量與蔬菜需要的并不能完美匹配，只有合適的氮肥才能促進蔬菜生長。

如果想要將養(yǎng)魚的水以及魚類產生的氮肥用于蔬菜的澆灌，實現廢物利用及系統(tǒng)內部的資源循環(huán)，就需要在中間加入生化處理的步驟。說起來簡單，但如何保持魚和菜的生長平衡其實是一件非常棘手的問題。李道亮教授的團隊通過十幾年的研究，發(fā)明了一套有效的過濾系統(tǒng)，它可以過濾魚池水中的固體物質，也可以將水中各類氮肥進行轉化再利用，比如將對于植物有害的氨氮和亞硝氮通過硝化細菌作用，轉化為對植物有益的硝氮。

在初步解決魚菜共生系統(tǒng)中資源循環(huán)的問題后，李道亮教授的團隊開始著手研究如何提高單位產量。在平面面積有限的情況下，發(fā)展立體農業(yè)，充分利用地學空間優(yōu)勢，顯然是提高產量的有效方法。

為此，李道亮教授帶領團隊前往新加坡進行了學習。新加坡是一個地少人多的國家，他們的農業(yè)耕地面積很少，但需求卻不小，由此發(fā)展出了垂直農業(yè)的模式。不過，從新加坡引進的栽培架雖然能用，但放到重慶卻明顯有些“水土不服”，實驗結果并不理想。

經過研究，李道亮教授的團隊發(fā)現可能是二者在地理環(huán)境及氣候上的差異導致了結果的不同。新加坡地處熱帶，光照充分，溫度較高。但是重慶卻是“山城霧都”，陰雨天氣多。為此，他們將新加坡占地面積大但是種植層數少的栽培架系統(tǒng)，進行了優(yōu)化。優(yōu)化后的栽培架與溫室在建筑高度上可以達到3:4的比例，間距增大，種植密度增大，這提高了單位面積的產量，降低了前期投資。此外，在栽培架的驅動上，也由新加坡原有的電力驅動模式，因地制宜地改成了更加環(huán)保且實惠的水力驅動模式。改進后的栽培架可以讓蔬菜充分地、輪流地接受光照，極大地降低了運行成本，提高了大面積推廣的可行性。

實踐是檢驗真理的唯一標準。李道亮教授的團隊在推廣魚菜共生系統(tǒng)落地的過程中，也遇到過很多挫折。例如，他們在江蘇做蟹塘工程時，因為沒有充分考慮到極端天氣因素，高高豎起的傳感器在夜晚時被雷擊中，導致控制系統(tǒng)失控，約三成的螃蟹死去。此后他們在戶外設置儀器時，都會設置避雷措施。還有一次，有個魚塘水閥失控，整個魚塘的水都被放干，魚也幾乎全死了。這個教訓，促使李道亮教授的團隊研究出了水位傳感預警系統(tǒng)，進而也讓團隊更加重視各類農業(yè)智能設備的研發(fā)。

數字農業(yè)的未來：

俗話說“千里之堤潰于蟻穴”，對于數字農業(yè)這樣的智能化、一體化系統(tǒng)而言，一個小小的問題也可能會導致整個系統(tǒng)的失效或崩潰。現實條件往往不可預測，也比實驗環(huán)境要復雜得多。數字農業(yè)雖然在實驗基地得到了成功驗證，但其發(fā)展仍然需要大量實踐以完善系統(tǒng)、積累經驗。數字農業(yè)的問題，也不僅僅是養(yǎng)魚種菜的問題，也同樣是傳感器、自動化、大數據以及物聯網的綜合問題……數字農業(yè)要想真正發(fā)展起來，少不了各行各業(yè)共同努力。

目前，重慶魚菜共生系統(tǒng)實驗基地的產出主要提供給基地工作人員食用，并沒有進行商業(yè)化售賣，但可以說掀開了中國數字農業(yè)的新篇章。基地的成功也引起了很多地方政府及企業(yè)的關注，有了“種子”與方向，數字農業(yè)在中國的推廣只是時間早晚的問題。

需要注意的是，魚菜共生系統(tǒng)只是數字農業(yè)的一個分支，并不是唯一的方向。數字農業(yè)是指在地學空間和信息技術支撐下的集約化和信息化農業(yè)技術，其發(fā)展方向非常多樣，前景廣闊。雖然數字農業(yè)目前仍有很多未能攻克的問題，例如設備、系統(tǒng)成本高，難以與小農戶的需求適配等。但糧食安全關乎國運民生，農業(yè)的發(fā)展是社會發(fā)展的基本保障，在農村勞動力與農業(yè)用地緊張，農產品多樣化需求提升的情況下，數字農業(yè)的發(fā)展迫在眉睫。

希望在不遠的未來，會有越來越多像李道亮教授一樣的專家學者走進這個領域，拓展數字農業(yè)的版圖，不斷推進農業(yè)現代化進程。

內容來源：光明網，農業(yè)行業(yè)觀察全網推薦