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发布: 6:37pm 04/11/2023

水耕法

农的传人

鱼菜共生

智能农业

QUEST国际大学

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农的传人

鱼菜共生

智能农业

QUEST国际大学

农的传人 | 借科技远距离监控农场 智能农业提高生产质量

是一种农业技术和管理的进步方法,通过应用现代信息技术(IT)和自动化技术,以提高农业生产的效率、可持续性和盈利能力。智能农业虽是一个相对新的概念,但它在农业领域已取得显著的进展。

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利用水耕法培育的蔬菜。

报道:陈咏琪

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摄影:丁祖兴

智能农业是一种农业技术和管理的进步方法,通过应用现代信息技术(IT)和自动化技术,以提高农业生产的效率、可持续性和盈利能力。智能农业虽是一个相对新的概念,但它在农业领域已取得显著的进展。

QIU首采用智能农业技术之一

(QIU)是首批采用基于传感器智能农业技术的大学之一;该校更在可持续发展目标两个单项上,位列全球高校前300之列。

QUEST国际大学的智能农业,是由综合生命科学系与电脑与工程系共同合作参与的大学项目,成立了可持续农业研究中心(Sustainable Agri-Research Centre)。

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菜园里有鱼池,为QUEST国际大学接下来投入到鱼菜共生系统中铺路。
郑翠瑶:探讨将科技应用于农业
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郑翠瑶:战争引发全球粮食危机,通过实施可持续农业项目可改善粮食供应和食品安全。

QUEST国际大学应用科学院高级讲师郑翠瑶指出,可持续研究中心最初成立的目的并非商业化,而是探讨如何结合研究与精准来进行农业。

她说,该校有来自各科系的学生,包括电脑工程系及生物科技,借此想通过研究中心提供平台,让学生引用在课堂上学得的专业知识,达到学以致用的效果。

“我们的讲师和教授有机会获得国内外的研究基金,学生可在老师们的领导下,在研究中心进行各式各样的实验,然后把学术成果或研究所得发布或刊登在学术周刊或论文等,造福社会。”

她指出,成立研究中心亦是为了响应联合国颁布的“永续发展计划”,所以可持续发展目标更是该大学的宗旨之一,着重永续经营的大方向,运用电脑或生物科技把这个项目给予学生作为一项研究,探讨如何把科技应用到农业里。

郑翠瑶披露,可持续农业研究项目于2016年在校园附近一块0.6英亩的土地上启动,随后引入了智能耕作系统,以进一步加强该项目并展示现代耕作方法,由其院负责管理。

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一片绿油油的羊角豆园,每棵只有两尺余高。
学校餐厅现摘现煮

她说,该项目的实施计划基于“从农场到餐桌”的理念,即农场种植的蔬菜和水果将用于该大学的餐厅或出售给学校员工,以确保为学校人员提供健康的产品。

“我们这里是现摘现煮,园丁采收完毕后即刻送往学校餐厅烹煮。”

她表示,可持续农业研究项目采用创新的现代农业系统,可克服土壤污染、过度使用化肥和杀虫剂等难题;这些系统包括、滴灌法和法(该校暂未采用),通过施用有机肥料和有效微生物等天然安全制剂,减少花园中化肥和杀虫剂的投入。

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长得枝繁叶茂的遍地蕹菜。(陈咏琪摄)

她说,这是一个完全封闭的系统,有助于减少病虫害的发生,如此可消除食用因滥用化学品而可能含有毒残留物的农产品的风险;也利用间作和轮作来保持土壤肥沃,减少病虫害的感染。

她指出,通过最大限度地减少合成投入品的使用、减少土壤侵蚀、保持水质和保护生物多样性,可持续农业实践将环境管理放在首位,这些方法支持健康的生态系统、资源保护和减缓气候变化。

“我们的耕作方法不使用化学农药,而是依靠其他更安全的方法来减少病虫害,对减少环境污染有一定的影响。”

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外型呈长条或椭圆状的紫色辣椒,体型虽小却辣劲十足。
了解各植物必需养分作调整

郑翠瑶表示,该校种植的蔬果类可分成短期作物的叶菜类、瓜果类,以及长期作物的水果类,因蔬菜生长周期不一样,成长与对于养分的需求也不一样。

她说,叶菜类蔬菜如小白菜、菜心、蕹菜及苋菜等,从种植到收获一般需要30至45天,大多数叶菜适合采用不同的种植系统;瓜果类如羊角豆、茄子、苦瓜、黄瓜、长豆等则需介于3至6个月之间才能收成,一般上采收期较长,并非只有一次,如长豆可持续采收一个月。

“至于水果如百香果、火龙果、香蕉、木瓜,它们的生长周期多过一年才可以采收,需要较长的培育时间。”

她指出,叶菜类蔬菜注重氮肥、瓜果类则因要开花及结果,需用开花肥帮助开花结果;需要了解植物本身必需的养分,以及每一个养分的作用,适时作出调整,达到理想的效果。

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植物组织培养是现代农业和植物育种技术,涉及将植物的组织或细胞在无土的条件下培养。图为QUEST国际大学培育的凤梨植株,实践“从实验室到农场,从农场到餐桌”的概念。
水耕法需了解实践

郑翠瑶指出,水耕法如今较适用于叶菜类蔬菜,对于瓜果类技术尚未成熟。

她说,水耕法需要用到水溶性化肥,虽然可选用有机肥料,但必须是水溶性,养分必须溶解在水里供应,因水溶性有机肥料的技术尚未成熟,所以想要减少化肥的使用,可能需要花更多金钱,属于整个商业链的瓶颈。

她指出,水耕法需用电力,也需维修费用,对于比较少资金或没有这类知识的农民而言,较难让他们投入这个智能农业领域,除非有技术指导。

“如今这个技术(水耕法)已趋向成熟,所以不会太贵,只是需要去了解并实践,一般上没有接触过的农民不敢轻易尝试,担心付出后没有收获。”

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学生示范滴灌法,以滴水的方式将水直接送到植物的根部,减少浪费和蒸发。(陈咏琪摄)
研究基础知识让商业伙伴推广

郑翠瑶指出,该校接下来会逐步把可持续农业概念完善,尝试利用新科技探讨有什么办法达到更高的效率,减低对环境的损害。

她说,现阶段依然关注在研究上,先把基础知识发展出来,让商业伙伴推广出去,共同把项目解决及整合。

郑元培:智能技术远程监控农场
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郑元培:菜园内的传感器具有移动性,可放在不同地点采集数据,通过互联网传送到云端让园主实时监控。

QUEST国际大学科技总监及电脑工程院高级讲师郑元培指出,智能农业技术是指将先进的传感器、无人机、人工智能和物联网(IoT)设备集成到农业实践中,通过数据驱动决策来优化作物生产、监测牲畜健康和节约资源;能使农民提高效率、降低成本,并实现可持续和环保的农业实践。

他说,在该校的可持续农场,传感器可提供全天候监测,包括土壤养分水平、酸碱值(pH值)、二氧化碳排放量、菜园的室温、湿度和光照强度等,所有这些参数对植物的健康生长都至关重要。

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设在水耕栽培槽上方的传感器,检测主要的三种肥料氮磷钾(NPK)。

“智能农业技术可实现远程农场监控,让我们触手可及。所有农场参数都会通过Q Farm操作系统仪表板显示在平板电脑上,让农民能优化和控制农场。这将减少劳动力成本和肥料浪费,因养分会以正确的剂量精确供应。”

“农民无需亲身到菜园,通过手机或电脑即可远距离观察数据变化,若是有一个蔬菜的养分指标很低,可通过直接联系农场工作人员告诉他情况。这将为拥有好几个农场的园主带来便利,因他们无暇分身巡查每个农场,可借此科技远距离观察,执行实时监控。”

他透露,传感器部署了两年,因需调整系统及经过软件开发,并使用人工智能作数据的分析、推测等;目前只适用于水耕法,在行管令时无法到来学校查看蔬菜情况,就只能靠这个系统来监视。

“我们的学生一直在使用人工智能(AI)、集群智能(Swarm Intelligence)试验他们的创新解决方案,以解决农业问题。”

询及这项技术面临的问题,他说,农场的互联网连接和电力供应是主要挑战,使用太阳能和卫星宽带如星链(Starlink)可解决这一问题,使更多偏远农场能够快速部署智能农业技术。

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