这群90后用AI给农作物“看病” 开启生物防治的蓝海

分享到:

这群90后用AI给农作物“看病” 开启生物防治的蓝海

2023年11月20日 06:17 来源:日韩va国产精品 中方青年报
大字体
小字体
分享到:

  这群90后用AI给农作物“看病”

  将手机镜头对准一株疑似出现病虫害的稻穗,拍照、上传、系统识别,简单几步后,手机屏幕上“秒速”显示病虫害种类。

  这一幕,看起来与人们平常在路边“扫一扫”求问“度娘”没啥区别。而实际上,它却是一支90后青年创业团队切入生物防治、开拓“AI农业”新蓝海的渠道。年仅29岁的刘奕辰领衔创办了湖南大匠农业科技有限公司,是这支团队的负责人。

  他们研发的这项手机“扫一扫”识别水稻病虫害的新技术,被农户们形象地称作“植物口袋医生”。在今年举办的第十届“创青春”日韩va国产精品 中方青年创新创业大赛(乡村振兴专项)中,他们正是凭借这项技术夺得金牌。

  荣誉背后,是一批青年创客在广袤农村的5年耕耘。

  酷爱“发明”的青年创客

  刘奕辰自小就有股不安分的劲头,中学读书期间,他热衷于发明创造。他那时发现,居家常用的挂钩,在用胶水或其他材料固定后,既不便移动他处,又难以调整方向和组合。于是,他“折腾”出一个组合挂钩,挂钩能像七巧板一样组合,实现多种用途,顺利拿到了国家专利,还生产出了成品。

  搬家时,家中没有有线电视,他联想到舰艇上的旋转雷达可以接收信号,萌发了造一台接收机的念头。于是找到同学凑了200元,买来零部件,组装出了一个可以自动搜索信号的小型接收机,把线缆插到电视机上的信号输入口,便能搜到一些电视节目。

  看到刘奕辰沉迷其中,母亲一度担心他能否顺利考上大学,并多次跑到其就读的岳云中学,找到班主任老师要求“严管”,并强行叫停了儿子新型电视信号接收器“扩大再生产”的计划。

  高考结束,没能考上理想大学的刘奕辰,进入湖南工学院就读。

  在参加学校“三下乡”社会实践活动时,城里娃刘奕辰见到了一些乡村的贫困,心里很受触动。他开始思考,能不能把创业放在农村,让自己的创业梦想和农民的致富期盼实现“双赢”呢?

  作为尝试,他来到衡阳县里的一个贫困村落,买了1万多只鸡苗给农户养,然后承诺回收这种土鸡的蛋拿到城里卖。一段时间后,小鸡基本死光,而鸡蛋却没有看到几个。

  这让他认识到,农民的积极性没有调动起来,再多钱都是打水漂。

  他决心休学1年,下乡办出产业来。从一个村里流转100多亩土地后,他与别人合伙成立了衡阳梦创商贸有限公司。公司启动资金都是找熟悉的老师和原来社会上结识的朋友借来的,团衡阳市委出面联系市人社局,与银行协调了10多次,最后给予了一笔小额贴息贷款。

  农村创业1年,刘奕辰和10多个创业伙伴发现,这比当年在校园做电商搞外卖还苦——大多数人晒得皮肤黝黑,粗壮的胳膊、手掌上泛黄的厚茧,与扎根的乡村融于一色。

  两年的苦熬终于有了成果。他们的农产品开始脱销,每年几百万元营收,还拿到了7项专利,手里有了20多个商标注册。每年用于慈善的捐助,就达10多万元。

  田地里“挖出”的治虫术

  2018年,刘奕辰团队跟随团衡阳市委,在衡阳县曲兰镇搞驻村扶贫产业,做得颇有声色。但他发现各地农业普遍存在农药残留超标的问题,瓜果蔬菜尤甚。

  多处调研后,他了解到这并非个别区域的问题,而是普遍存在的“老大难”。其核心原因,不在于有意过量打药,而在于绝大多数农户不具有相应知识,其施药操作频次和数量来源于农药销售者的指引。而后者本身带有天然的趋利性。

  此外,由于基层农技人员匮乏,农户对于各种病虫害多不知情,也难以做到“对症下药”“有的放矢”。更有甚者,还买错了农药。

  直觉告诉刘奕辰,这个领域大有可为。那一年,他25岁。

  “我们走访很多农户,稻子都割完了,家里还剩下不少农药。有的瓜果本来只需打两次,他们却打了四五次。”刘奕辰在采访中告诉记者,现实的矛盾让自己萌生了一个念头:建立一个大数据库,打造一名“植物医生”,不仅可以帮助农户找准病虫害的问题对症解决,还能减少农药使用,让城里的居民吃得放心。

  理想很丰满,现实很艰难。

  人类与病虫害对抗了数千年。我国农业部门常年组织开展“虫口夺粮”保丰收行动,每年集中发布虫害预警,提出科学性的防治意见,并开展统一行动。

  然而,我国疆域辽阔,各地土壤条件不一样,气候条件不同,农作物病虫害的具体情形也不一。比如,在南方水稻种植区,常见的病虫害有稻飞虱、稻纵卷叶螟、二化螟、纹枯病、稻瘟病等。这时候,凭借千年传承下来的“作田本领”,有经验的农民可以熟练地识别这些病虫害。

  不过,仅仅识别病虫害是不够的,还得有效防治,但在具体的生产实践中,该怎么使用农药?用多大量?很多农民达不到“精准”的程度。

  以上还只是水稻种植的单一场景,如果农民要改种各类瓜果蔬菜等其他经济作物,随之而来的病虫害,更让耕种者痛苦不堪。

  即便是扎根农村创业的刘奕辰,在种植水稻、黄桃、蟠桃的过程中,也曾深受病虫害识别难、防治难的困扰。

  刘奕辰团队敏锐地注意到这些问题,并琢磨着一项新技术,能颠覆靠经验“吃饭”的传统模式,让“新手”迅速变身“老把式”,能够更方便快捷地识别病虫害。

  团队的年轻人习惯了用手机发朋友圈推广产品,搞网上直播带货。移动互联网的妙用让创业者受益无穷,也因此,他们萌发了用手机识别病虫害的创意。

  他们的直接灵感来源于一款“植物扫一扫识别”的手机应用程序。一番讨论下,大家形成共识:“用手机识别植物的技术已经很成熟,能不能更进一步,用手机拍照识别病虫害?”

  因缘巧合之下,他们就此切入大数据和云计算在农业领域的应用。2019年开始,借鉴“植物扫一扫识别”技术,刘奕辰团队依据植物病虫害识别的应用场景,探索开发AI算法,搭建一个包括病虫害图片库、病虫害防治信息库的基础数据库。

  现有的团队缺乏相关专业人士,于是他们抵押房产募资数百万元另立公司,从名校招募一批大学生加入。

  人工智能开启生物防治的蓝海

  出乎意料的是,技术攻关过程中最难的不是AI算法,而是基础数据库的建设。为突破这个难关,刘奕辰团队与母校湖南工学院联合组建了100多人的图像采集队伍,深入田间地头采集各种农作物的病虫害图片。他们还与湖南农业大学、四川农业大学及多个地方农科所合作,在引入病虫害图片库的同时,联合搭建了专业的病虫害防治信息库。

  “我们集纳了2000万张植物病虫害图片,涵盖水稻、小麦等39种农作物,建立了320多种农作物病虫害模型。”刘奕辰说,通过“算法+数据库”的支持,农户只需将手机镜头对准一株疑似出现病虫害的稻穗,拍照、上传,选择识别植物种类,几秒钟后,手机屏幕便闪现出病虫害图片及介绍文字,并同步匹配防治方案与推荐药物。有复杂成因的,还可以咨询后台的10多位农业专家求解。

  具体来看,“扫一扫”的过程可以分解为4个步骤:第一步是采集图像,使用手机摄像头拍摄“患病”稻穗的照片,确保照片清晰且包含足够的植物特征,以便系统能够准确识别;第二步是图像处理,拍摄的照片被送入图像处理算法中,提取植物病虫害的关键特征,如叶子颜色、虫洞形状与大小等,用于后续的识别步骤;第三步是数据库匹配,提取了关键特征,系统将与一个包含大量植物病虫害图像和信息的数据库进行比对;第四步是识别和反馈,系统识别出与用户拍摄的植物最匹配的条目,并将结果返回给用户。

  目前,“植物口袋医生”项目开发出的应用程序对个体用户免费开放,全国有31万人注册使用。

  “‘植物口袋医生’拥有开源民用病虫害数据库,能够精准识别病虫害,有效降低作物农药残留。”刘奕辰说,他们的技术有效契合了国家的乡村振兴和农业数字化的推进。推广中,即便免费给农户使用,公司仍有生存之道:作为个体的农户多会依据这一系统来甄别、选择农资,由此可以导流相应广告,叠加农业测绘等,足以支持其市场拓展。

  这一做法得到了衡阳市委组织部门的认可,各个驻村工作队在乡村帮助推广使用,赢得农户们的赞赏。有业内人士指出,这一技术体系得到广泛应用后,有望打开数字农业的一片新蓝海。

  刚涉足农业人工智能不久的刘奕辰团队,又关注到了另一契机——近年来从南到北泛滥成灾的红火蚁。

  “红火蚁是外来品种,在野外没有天敌。它的发展速度太快了,2019年还在广东那一带,现在已经窜到了陕西。”刘奕辰称,他自己也是受害者。这种蚂蚁具有高度攻击性,人一旦被蜇会产生剧烈疼痛,甚至有过敏反应。农作物也会被其破坏根茎,生长受阻。

  刘奕辰团队调研发现,这种小虫繁殖奇快,一个蚁巢多达几十万只,所到之处,如洪峰过境。衡阳乃至更多地方,受灾面积不小,均需施药根治。但病虫的分布、停留的位置、受灾的面积,都需要大量数据来支撑判断。由此,他们迅速与政府部门对接,利用大数据为“除蚁”提供基础条件。

  此外,团队成员与相关生物防治专家多次研究分析,对红火蚁的来源、流向、防治方法有了掌握,形成了专家出技术、政府购买服务、公司捕捉施药灭虫的链条。“精准投放一种对人类影响小的饵药,让红火蚁搬回家,然后一网打尽。”刘奕辰说。

  中青报·中青网记者 洪克非 来源:日韩va国产精品 中方青年报

【编辑:田博群】
发表评论 文明上网理性发言,请遵守新闻评论服务协议
本网站所刊载信息,不代表中新社和中新网观点。 刊用本网站稿件,务经书面授权。
未经授权禁止转载、摘编、复制及建立镜像,违者将依法追究法律责任。
Copyright ©1999-2023 chinanews.com. All Rights Reserved

评论

顶部