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“智能”农业创新方案与饥饿作战

2018-06-05 09:36 来源:科技日报

  到2050年,地球人口将从现在的76亿增加到98亿,到2100年将达到112亿人。为了解决与世界人口增加相关的粮食短缺问题,人类必须改变从事农业活动的方式。俄罗斯重点高校,尤其是联邦项目“5-100计划”的参与高校,推出了各种“智能”农业创新解决方案,有望在提高产量的同时降低成本。

  无人驾驶拖拉机 乌拉尔联邦大学的科学家们正在研制用于发展农业的人工智能系统——特殊的无人驾驶拖拉机。

  使用这台拖拉机可以控制土壤中的养分含量,合理利用肥料资源,准确地播种和翻土,不会有漏播地段,能够提高农业产量和盈利。

  农业机器人 托木斯克理工大学的科学家们研发了农业机器人AgrY。这是一款小型拖拉机大小的汽油发动机自动设备,能够根据所执行的任务在有限区域内自动开辟路线,并多次重复某一次走过的路线。

  研发者之一、托木斯克理工大学尤尔加工学院机械工程技术教研室副教授安德烈·普洛斯科科夫解释说:“预计这种农业机器人将取代园艺设备(耕地机、松土机、割草机)。未来,该设备能够借助切土机松土除草并防治虫害。”

  研究人员还计划开发更加灵活的使用电池的新型农业机器人。

  智能灌溉 萨马拉大学的科学家们研发出了有效的农业监测系统,可实时评估土壤湿度,并控制灌溉强度。

  俄罗斯科学院图像处理系统研究所高级研究员、萨马拉大学工程控制论教研室教授罗曼·斯基达诺夫解释说:“有关土壤湿度评估的数据主要来自卫星或无人机,但存在延时严重的问题。”他们利用高光谱分析仪来测定土壤湿度。该设备仅5公斤重,2017年成功通过了现场测试。将其安装到灌溉设备上,根据高光谱分析仪获取的图像,可以确定针对某个区域的灌溉量。

  智能人造雾 秋明国立大学的科学家们掌握了人造雾技术——控制漂浮在水面上的滴状集群。滴状集群是水在蒸发时直径为十分之一毫米的水滴的聚积。

  2004年秋明国立大学微液体动力学技术实验室负责人亚历山大·费多尔茨最先发现了滴状集群。水滴悬浮在水面上,并在几分钟内处于稳定状态。一旦水滴扩大,就会落入水中,滴状集群就会分解。为在几个小时内保持滴状集群,科学家们用红外光照射它们。

  目前在技术上实现二维大气悬浮物技术的只有秋明国立大学,该技术能够生成并控制悬浮微水滴。

  卫星监控 南乌拉尔国立大学的科学家们在农业综合体中推广地理信息系统研发成果。由他们创建的“地理信息系统”全套软硬件被用于农业监测,识别未记录土地、废弃土地或耕地。全套软硬件包括几架无人机和地理信息系统。

  在手机或平板电脑上安装特殊应用程序后,农民能够实时查看他们的田地耕作情况。此外,特殊的传感器能够在线查看燃料消耗情况。由于无需亲自到田间查看,一个拥有5台设备和约1.5万—2万公顷田地的农民,每年可节省约30万卢布汽油。

  (本栏目稿件来源:“卫星”新闻通讯社 整编:本报记者 房琳琳)

(责任编辑:王蔚)

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