芯片技术赋能农业全链条,推动粮食安全与智慧转型
AI导读:
从耕种到储藏,芯片技术正推动农业向精准化转型。微流控芯片实现土壤养分快速检测,载有气流控制芯片的“小盒子”精准监测农作物病害,“智慧合杆”助力农田管理,平仓机器人与智能储粮技术重塑粮仓面貌,为粮食安全保驾护航。
悠悠万事,吃饭为大,粮食安全是国计民生的基石。从原始的刀耕火种到现代智慧农业,人类对粮食产量与安全的追求从未停歇。农作物生产是集合“耕、种、管、收、储、运、销”的完整链条,而芯片技术作为“神经中枢”,正推动农业向精准化转型,让“藏粮于技”从战略理念转化为实实在在的产能提升,智慧农业成为粮食安全新引擎。
耕种:土壤营养“体检师”
全球约95%的粮食来自土壤,土壤质量直接影响农作物产量。氮磷钾是农作物生长的必需元素,但当前农业生产多依赖化肥,施肥不当易导致土壤养分失衡。中国科学院合肥物质科学研究院研发的集成3D微电极的新型电容耦合非接触电导检测微流控芯片,体积小、检测灵敏度高,能快速定量分析土壤中的营养元素,十几分钟内即可完成全面检测,为制定合理施肥方案提供科学依据,助力提升农作物品质和产量。
这款微流控芯片被称为“芯片实验室”,基于微流体力学原理控制流体,实现复杂的化学和生物反应。其3D环绕结构的微电极设计,解决了传统芯片难以检测土壤磷含量的难题,检测成本低、速度快,可在田间地头随时使用,帮助农民追踪土壤养分变化趋势,为选择适宜的农作物品类提供解决方案,减少资源浪费和土壤污染。
管护:身体康健“护理员”
农作物生长期,管护是关键。依托智能化信息技术,农业生产管理更智慧。在江苏等南方地区,稻瘟病、稻曲病等真菌病害风险较高,传统人工监测准确性和时效性不足。江苏大学研发的载有气流控制芯片的“小盒子”,利用指甲盖大小的芯片精准捕捉孢子,通过成像技术计算数量,结合物联网平台数据判断病害情况,指导精准喷洒农药,识别率达85%以上,定位误差仅0.35米,真正做到精准治疗。
河南省新乡市平原城乡一体化示范区利用空间地理信息技术,打造数字化应用服务,实现对墒情、苗情、虫情等多方面的监测。“智慧合杆”装有摄像头、气象设备等装置,通过传感器实时回传数据到“数智大脑”,智能雷达可扫描虫情,高清摄像头转动监测苗情,农户通过App就能浇水、施肥,实现“一机在手管理万亩良田”,助力粮食丰产丰收。
储藏:粮仓系统“保鲜师”
粮食储备是粮食安全的“蓄水池”。中科芯禾研发的平仓机器人,搭载雷达系统,在粮仓内实时构建三维粮面地图,实现快速行走、自主避障、精准定位,修整粮堆平整。中粮科工的绿色智能储粮技术,可千里之外实时监测粮情,根据AI测算的温度远程“遥控”通风、降温、除湿。中科芯禾的芯核粮安储粮害虫防治平台,汇集智能终端、物联感知等功能,对储粮虫害进行靶向诱捕和预警防治,提前预警,大幅降低人工筛监工作量和熏蒸次数。
精准感知、自主决策通风、害虫预警防治,一系列信息化智能技术正重塑着传统粮仓储粮的新面貌,为粮食安全保驾护航。(文章来源:新华社)
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