3月22日是世界水日。聯(lián)合國確定2022年世界水日的主題為“珍惜地下水，珍視隱藏的資源”。在水資源匱乏的中東國家以色列，由于人工智能技術的快速發(fā)展，操控于指尖的“節(jié)水智慧”正廣泛應用于田間。
以色列國土面積狹小，逾六成為沙漠和旱地，年均降水較少。在節(jié)水理念和科技創(chuàng)新的雙重驅(qū)動下，以色列不僅實現(xiàn)了淡水資源自給自足，還與鄰國約旦達成了出口水資源協(xié)議。
以色列農(nóng)業(yè)和農(nóng)村發(fā)展部數(shù)據(jù)顯示，以色列將17%的農(nóng)業(yè)預算用于支持科技研發(fā)。該部農(nóng)業(yè)創(chuàng)新高級副總干事邁克爾·利維日前接受記者采訪時表示，政府在2021年投入了約合500萬美元的資金用于農(nóng)業(yè)數(shù)字化學術研究，投入約3500萬美元用于農(nóng)業(yè)科技實用性轉(zhuǎn)化，以推動數(shù)字農(nóng)業(yè)的普及。
這其中，以節(jié)水為導向的精準灌溉系統(tǒng)占據(jù)較大比例。依靠發(fā)達的物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)及人工智能技術，數(shù)字節(jié)水革命正悄然發(fā)生在以色列的田間地頭。
“目前有100多家以色列公司生產(chǎn)測量、分析、監(jiān)測自動化過程的工具，從而確保農(nóng)作物和土壤的精確需水量，做到最少的水資源浪費，將每一滴水都用到實處。”利維說。
實現(xiàn)“水盡其用”，農(nóng)戶僅需下載手機應用程序。以CropX、AgrIOT、Saturas等灌溉軟件系統(tǒng)為例，農(nóng)戶在手機應用程序中可以及時監(jiān)控某一特定時間段某一小塊地上的精確需水量，從而智能操控灌溉，實現(xiàn)節(jié)水至少20%。此外，農(nóng)作物的氮、磷、鉀營養(yǎng)吸收情況也一目了然，可以為準確判斷特定元素是否攝取足量提供依據(jù)。
“所有數(shù)據(jù)都會同步云端用于算法分析，農(nóng)民自動獲取結論，找到最優(yōu)化、最精準的解決方案。”希伯來大學農(nóng)業(yè)、食品與環(huán)境學院教授納赫姆·莫什林說。
他表示，依托數(shù)字化手段，灌溉過程不僅可以實現(xiàn)水資源節(jié)約，還可以防止水質(zhì)污染。“澆水與施肥通常相輔相成，精準灌溉的首要目的是節(jié)水，但同時也節(jié)約了肥料，減少過度施肥對土壤造成的破壞。”
以色列Volcani農(nóng)業(yè)研究組織農(nóng)用機器人中心主任阿維塔勒·貝沙爾則將精準灌溉系統(tǒng)的搭建過程總結為四步，即收集田間數(shù)據(jù)信息、研發(fā)算法技術、創(chuàng)建大數(shù)據(jù)庫、建模應用程序。
“數(shù)學工具和操控變量是研發(fā)過程的關鍵，這樣就能實現(xiàn)對水資源的精準使用，為每種植物提供最佳需水量，而不是用相同的水量灌溉整片田地。”貝沙爾說。
據(jù)以色列農(nóng)業(yè)和農(nóng)村發(fā)展部公布的數(shù)據(jù)，農(nóng)業(yè)用水約占以色列總用水量的50%以上。近幾十年來，以色列每立方米灌溉用水對應的農(nóng)業(yè)產(chǎn)量翻了一番，向建成農(nóng)業(yè)強國的目標更近了一步。
數(shù)字化精準灌溉的蓬勃發(fā)展，依托于以色列已較為成熟的滴灌技術。以色列人在20世紀60年代發(fā)明了這一技術，據(jù)統(tǒng)計，目前以色列約75%的土地使用滴灌技術。以需水量較大的水稻種植為例，一家專注于滴灌技術的企業(yè)負責人表示：“滴灌種植的水稻不僅產(chǎn)量超過傳統(tǒng)方式，而且用水量減少了70%。”
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