利用物联网技术构建智慧农业,改造1亿亩盐碱地种植海水稻

红蚂蚁 2020-10-12 14:16:44

塔克拉玛干沙漠南边有一片300亩的海水稻喜获丰富,引起了广泛关注,也让更多的人知道了“海水稻”这个名字。

沙漠里为什么能种“海水稻”呢?其实海水稻不是种在海里的水稻,而是种在盐碱地和荒漠,可以经受海水短暂浸泡的一种新型水稻品种。这几年,80多岁高龄的袁隆平院士,带领整个团队,在我国很多地区实验种植海水稻,均获得成功,并且把亩产从当初的300公里上升到现在的500公斤,让很多盐碱地变成了良田。

华为,作为中国最大的科技企业,也早就布局了智慧农业,利用自身的技术优势,牵手袁隆平院士团队,利用物联网技术培育“海水稻”。目的是从15亿亩的盐碱地中改造出1亿亩的良田,增产400亿公斤粮食,多养活8000亿人口,相当于一个湖南省。

在盐碱地中种植1亿亩海水稻,这是袁隆平院士对未来的目标,在面对多次采访他就说过,如果能种植亩海水稻,将多养活1亿人口,对我国的粮食安全有重大意义。

我们首先来看看,我国到底有多少可以改造用来种植水稻的盐碱地?

我国盐碱地分布现状:

我国现在的盐碱地面积超过10亿亩,其中具有用来发展农业的占中国耕地面积的10%以上,超过1亿亩,主要分布区域如下:

1.东部滨海盐土与海涂:估计在15米等深线的浅海与滩涂有2.1亿亩。长江口以北的江苏、山东、河北、天津、辽宁诸省市海滨盐土面积达1500万亩。其中江苏省就有超过800万亩。2.黄、淮、海平原的盐渍土:据卫星资料测算,大概有2000万亩。经过长期的改良之后,现在面积已经在逐渐缩小。

3.东北平原的盐渍土:据东北三省统计,共有盐碱地4795.9万亩。其中开发利用的有2100万亩。松嫩平原的盐渍土大多属苏打碱化土,土体含盐量不高,含有碳酸钠、重碳酸钠,PH值很高,对植物的毒性大,有很多斑状的光斑地。但这里的盐土、碱土有机质含量高,土壤质地黏重,保水保肥性能好,一旦开发利用,作物产量很高。

4.半漠内陆盐土:包括内蒙的河套灌区、宁夏银川灌区、甘肃河西走廊、新疆准葛尔盆地等,共有数千万亩。盐碱组分复杂。宁夏银川平原有大面积碱化土。

5.青新极端干旱盐土:新疆的塔里木盆地、吐鲁番盆地,青海的柴达木盆地,有几千万亩盐碱地。成片分布面积很大。土壤含盐量高,地表往往形成厚硬的盐结壳。整个剖面含盐量都很高。

盐碱改良措施的发展

要在盐碱地上种植水稻,首先要对盐碱地进行改良,传统改良措施主要有四种:

1、水利改良:在盐碱地里建立完善的排灌系统,做到灌、排分开,加强用水管理,严格控制地下水水位,通过灌水冲洗、引洪放淤等,不断淋洗和排除土壤中的盐分。

2、农业技术改良:通过深耕、平整土地、加填客土、盖草、翻淤、盖沙、增施有机肥等改善土壤成分和结构,增强土壤渗透性能,加速盐分淋洗。

3、生物改良:种植和翻压绿肥牧草、秸秆还田、施用菌肥、种植耐盐植物、植树造林等,提高土壤肥力,改良土壤结构,并改善农田小气候,减少地表水分蒸发,抑制返盐。

4、化学改良:对碱土、碱化土、苏打盐土施加石膏、黑矾等改良剂,降低或消除土壤碱分,改良土壤理化性质。各种措施既要注意综合使用,更要因地制宜,才能取得预期效果。

不过上面的四种方法存在时间长,见效慢的缺陷,在2017年的12月的第二届国际海水稻论坛上,由袁隆平院士负责的青岛海水稻研发中心公布了专业针对海水稻的“土壤四维改良法”,可以根据土地的盐碱情况将四大要素自由搭配,量身定做土壤最佳解决方案,开始走向农业信息化。

海水稻的发展情况:

2016年,青岛海水稻研发中心成立以来,袁隆平团队在山东东营,浙江台州,新疆喀什,内蒙古杭锦,柴达木盆地,广西北海,山东青岛等多个省市地区,试验种植海水稻均得成功,最早亩产达到400公斤,而且口感很好,吃过的人说和吃泰国香米差不多。

在今天我国耕地面积日趋紧张的情况下,改造盐碱地,种植海水稻的意义重大,不仅能促进我国的农业发展水平,优化土壤结构,改善生态环境,而且还有保证国家的粮食安全。

在2018年,中国海水稻专家还受到迪拜酋长的邀请,在中东的沙漠中种植海水杂交稻,当年7月首季成功收获,亩产达到近500公斤,这也是全球首次在沙漠中种植水稻取得成功。

为什么要用物联网的技术来种植海水稻呢?

这也是因为让海水稻和种植向专业化,智能化,网络化发展的需求,把海水稻的种植基地打造成一个物联网农场,这中间有一个核心技术叫“四维改造法”,这其中的四维就是:要素物联网系统,土壤定向调节剂,植物生长调节素,抗逆性水稻。

其中要素物联网系统是基础的基础,而物联网正好是华为最为擅长的技术,所以华为这次参与到海水稻的种植中来,就一点也不会让人觉得奇怪。

要素物联网系统,其中就把土壤数字化,环境数字化。在海水稻的种植基地,安装上小型气象站,通信模块,高清摄像头,现在地表,地下安装各种传感器,利用这些硬件设备感知海水稻生长过程中的光照,温度,盐碱度,生长态势等数据,再把这些数据通过物联网即时传送到大数据中心,然后通过人工智能和专家诊断系统,实现对海水稻的精准施肥,用药,土壤质量监测,病虫害防治,甚至产量预测。

根据测算结果显示,通过华为的物联网技术介入之后,海水稻种植基地可以实现节水30%,节肥40%,让海水稻更安全,更好吃,经济效益得到更大的提升。

华为是如何助力智慧农业的?

很多人也许有疑惑,华为不是科技公司吗,什么时候开始做农业了?

其实,早在2017年华为公司在内部的出版物上就发表了题为《智慧农业,解决全球饥荒不再是梦》的文章,随后,在2018年11年,依托华为大数据技术打造的农业沃土云平台就在青岛上线,成为华为智慧农业生态圈的重要组成部分。

在2019年华为的一则声明中就提到:过去几年,华为通过提供ICT技术能土壤数据,助力盐碱地改良,推动物联网,大数据,移动互联等为支撑的智慧农业发展,华为是技术提供者,也是助力客户数字化转型的支持者,

预计到2020年,运营商将从智慧农业的价值链中获得130亿美元的年收,与合作伙伴联合推出基于云的端到端智慧农业解决方案和应用,固定和无线网络连接,传感器,系统集成和服务数量的增加,将成为运营商的创收机会。

综上所述,华为在智慧农业上面早就开始布局,发展到今天,已经形成了完整智慧农业价值链,所以此次和袁隆平团队的合作,已经是水到渠成的事情。

华为和袁隆平团队的合作,是农业科技化的又一次突破,虽然我国这是农业大国,但是大家都在说种田不赚钱,每年还在向国外进口大量的粮食,就是因为农业科技化程度低,农业人口多,所以人工成本高,经济效益太低,在国际上没有竞争优势。认清差距,才能虚心学习和更好发展。

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