打造土壤健康管理AIoT(1+1)智能体
农牧轮作智能放牧提升耕地土壤有机质
根据耕地土壤健康管理应用场景自定义硬件终端,针对土壤健康特定问题自定义软硬件一体化专业智能体。通过小农户反馈进行强化学习,打造土壤健康管理AIoT(1+1)专业具身智能体。针对土壤健康管理细分专业子问题,应用DeepSeek,打造细分小模型,进行多维度小颗粒度计算分析,分门别类解决土壤健康不同问题,形成土壤健康管理小模型集群。
农牧轮作智能放牧以物理地块为操作单位,基于DeepSeek大模型打造土壤健康管理小模型,应用传感器以种植地块为单位进行智能化管控,农牧轮作家庭农场在地域上具有地理位置特征,在一定物理边界内进行放牧或者种植活动,以每一地块为土壤健康数字化管理车间,建立数实孪生电子档案数据库,利用DeepSeek进行数据驱动的智能管理,有效提升四季三现鲜稻田土壤有机质。
第1章:应用DeepSeek开展农田耕地土壤健康数智化管理
我国耕地问题本质上是生产方式扭曲问题,目前种植业生产方式不合理,大面积连作种植导致土壤生态恶化;由于养殖业生产方式不合理,种养分离生产方式导致土壤有机质缺乏;片面追求作物高产量导致土壤退化不可持续,农田过量使用化肥导致耕地土壤盐碱化。今天有了5G物联网大模型等新技术,在北斗卫星导航等新基建支持下,可以利用电子地图进行网格化管理。应用5G物联网智能终端边缘计算,对土壤健康进行数字化智能化网络化管理。
1、养殖粪污肥料化全量还田解决方案:
我国耕地土壤健康保育重点是解决土壤肥力退化问题,主要任务是解决“有机肥”的来源问题。推行农牧轮作智能放牧种养结合生产方式,能够化解种养分离脱节粪污还田难的问题。推行农牧轮作智能放牧生产方式,养殖粪污就能够直接排放在农牧轮作的杂草地上,提高了土壤有机质实现了藏粮于地。长三角通过创新农牧轮作智能放牧新模式,实现畜禽养殖粪污肥料化全量还田利用。
2、作物秸秆青贮化全量还田解决方案:
我国耕地土壤存在的最大问题,是土壤有机质含量下降问题。解决耕地土壤肥力提升问题,必须有巨大的有机肥资源投入进去。如果有机肥资源量小了,只能是杯水车薪,不能从根本上扭转耕地土壤退化的被动局面。农作物秸秆是耕地土壤不可多得的有机质资源,从防控土壤有机质退化角度说,小秸秆是土壤可持续健康不可或缺的大资源。应该将“秸秆肥料化”确立为主流利用方式,其中移动型青贮草料包过腹还田是最佳利用途径。
3、耕地土壤健康监测专项奖罚解决方案:
以四季三现鲜农田耕地为抓手建设土壤健康监测物联网,由物联网传感器进行土壤健康检测专项业务,这些专业化智能终端与“AI云小脑”进行连接,由AI云小脑(专业应用小模型)对相关数据进行汇聚分析应用。以地块为单位布置物联网传感器,用物联网传感器对这一地块进行土壤健康检测,对耕地土壤有机质含量升降进行专项奖罚,对农田化肥施用量减少达标进行专项奖励,对采取农牧轮作智能放牧方式粪尿全量还田进行奖励,对利用玉米水稻青绿秸秆制作成青贮草包产品,通过畜牧业实现全量过腹还田进行奖励。
4、土壤健康管理奖罚资金来源解决方案:
对于推行耕地土壤健康管理来说,没有奖惩就谈不上管理,没有奖优罚劣就是无力无效管理,耕地是农村集体资产,耕地承包费是集体收入,可以考虑土壤健康管理费用从耕地承包费中支付,在县级财政局为各个村设置耕地承包费专门账户,使用数字人民币进行收缴支付,在网络上全程透明化管理监督,每一年耕地承包费是浮动变化的,将土地有机质含量(质量)计入价格,在每年承包制开始结束时,都要监测该地块的土壤有机质含量,按有机质增加量进行奖励,该地块有机质透支减少承包方需要支付土壤补偿费。
5、土壤健康数据采集智能终端实现路径
耕地土壤健康可持续管理大量应用窄带物联网,诸如,青绿秸秆青贮草料包在收割现场利用专门机械作业时,面积数量利用物联网计数器进行智能采集,作物秸秆全量还田利用现场采集真实数据进行分析计算;农田化肥施入量能够利用专业传感器进行跟踪计量,在农牧轮作智能放牧耕地上,养殖动物数量及粪尿排泄量是可追踪计量的,智能放牧杂草根据面积利用传感器可以计算二氧化碳吸收量等等。利用物联网智能终端采集土壤健康相关数据,同类传感器与土壤健康管理专业小模型连接,利用数字化工具分析管控耕地土壤健康问题。
6、土壤健康管理专业智能助手应用场景
四季三现鲜小稻服务平台在进行生产性云服务过程中,会产生海量语音交互数据,还会生产大量视频交互数据,这些来自四季三现鲜农业现场实际的生产数据,是拥有应用场景特征的多模态数据,是问答型数据,是具体案例数据,是针对具体问题解决方案的多模态数据集。将这些多模态数据集滚雪球不断扩大,应用DeepSeek作为数智化操作工具,同步为四季三现鲜农户打造耕地健康专业助手。智能助手作为小农户身边的虚拟技术员,可以打破时空障碍地域壁垒,随时随地随叫随到地为小农户提供贴身服务。
第2章:打造四季三现鲜土壤健康管理AIoT(1+1)智能体
在传统作物种植模式中,作物播种期是固定僵化的,每年只有1个或2个播种时点。在年度之间没有连续性,每一年都是一个独立的种植片段。四季三现鲜种植模式将年度之间的断头路打通,将年度之间连接在一起,形成无限制延长的连续性种植方式。由于四季三现鲜种植模式在年度之间进行了连接,利用正弦函数周期性和连续性,利用计算机建立时间序列土地健康数据集。以地块为物理单位,沿着时间轴为耕地健康建立电子账本记录数据。
1、数据采集是耕地土壤健康管理工程的起点,物联网传感器是土壤健康检测的核心武器。以物理地块为单位将专业传感器布置在农田中,对耕地土壤健康状况进行实时检测和视频监控,把土壤健康相关信息转化为数字信号。由传感器实时动态地感知采集土壤健康数据,通过5G物联网传输土壤健康相关数据,在土壤健康数据中心储存这些数据,打造土壤健康管理小模型从事分析处理土壤健康数据。
2、构建四季三现鲜农田土壤健康监测物联网,专业传感器智能终端设置在种植地块上,同类传感器与土壤健康管理专业小模型(AI云小脑)连接,组成AIoT(1+1)专业模块,(1群同类节点智能终端+1颗分析决策AI云小脑),由土壤健康管理小模型分析处理决策。利用物联网智能终端采集土壤健康相关数据,同类传感器与土壤健康管理专业小模型连接,利用数字化工具分析管控耕地土壤健康问题。
3、耕地土壤健康可持续管理大量应用窄带物联网,诸如,青绿秸秆青贮草料包在收割现场利用专门机械作业时,面积数量利用物联网计数器进行智能采集,作物秸秆全量还田利用现场采集真实数据进行分析计算;农田化肥施入量利用专业传感器进行追踪计量,在农牧轮作智能放牧耕地上,养殖动物数量及粪尿排泄量是可追踪计量的,智能放牧杂草根据面积利用传感器可以计算二氧化碳吸收量等等。
4、在四季三现鲜农田耕地上进行农牧轮作智能放牧,智能放牧场利用饲养动物账号体系,对每一放牧畜禽全生命周期进行防疫监控,保证饲料成分是低氮摄入量的,保证不存在有毒有害物质添加,控制兽药违禁使用、抗生素超标、违法添加剂等,保证牧场主在24小时电子眼监督下无法滥用药,不能够违禁使用非法添加剂,保证放牧畜禽粪便中没有重金属污染物,不会对智能放牧场土壤进行污染。
5、以具体地块为单位建立土壤健康电子档案,电子地图上记录了每年土地利用情况,能够为规避连作障碍提供数据信息依据。在四季三现鲜农场主作物播种之前,利用传感器对土壤养分含量进行检测,作为测土配方施肥的依据,根据所种植作物的营养需求偏好,进行针对性配方施肥,根据土壤营养状况进行适应性配方施肥。应用物联网传感器对土壤有机质进行检测评估,将增加土壤有机质贡献计入土地转让价格。
6、四季三现鲜耕地土壤健康监测物联网无法在碎片化状态下实现,为了将产业链成员连接在一起,需要打造一条贯穿全产业链始终的共享价值链,在价值链上提供可以利益均沾的利益点,才能够把全产业链成员连接在一起,店场网平台通过打造共享价值链,采取平台化方式高效率低成本地采集汇聚农户地块土壤数据,由5G物联网传输土壤健康相关数据,利用土壤健康管理专业小模型进行分析决策。
第3章:四季三现鲜作物多品种交叉轮作化解土壤连作障碍
四季三现鲜作物种植地块拥有地理位置特征,拥有固定几何形状面积数量。以每一地块为物理单位沿时间轴建立连续性电子账本档案。利用物联网传感器记录该地块土壤健康相关数据。每个地块电子档案记录着历年种植作物品种情况,应用DeepSeek进行数字智能规划设计,应用专业小模型化解重茬连作及隔茬障碍问题。电子地图上记录了具体时段土地健康情况,能够为规避化解耕地连作障碍提供依据。
1、种植作物连作障碍也称之为重茬问题,土壤连作障碍导致作物生长势变弱,造成农作物产量质量出现下降,我国传统农业为规避重茬减产现象发生,通过种植不同作物进行倒茬轮作。现在,长三角粮食主产区对主粮作物采取规模化生产模式,在同一地块上一季接一季的种植同一主粮品种,同一品种一茬接着一茬地大面积连续种植,导致粮食主产区土壤连作障碍问题愈益严重。
2、长三角推行四季三现鲜种植模式,将十大配角作物融入三现鲜主粮产业体系之中。四季三现鲜种植模式创新了品种多样化轮作方式,将不同作物品种纳入四季三现鲜种植体系中,将不同生长期作物纳入四季三现鲜种植体系中,四季三现鲜作物种植打破了时间季节限制,提高了种植作物轮作自由度,增加了排列组合几率,粮食主产区不必一年一年连续种植单一主粮品种,有效化解了耕地连作障碍对土壤造成危害。
3、为化解长三角地区土壤连作障碍问题,需要为四季三现鲜稻谷大米标配伴侣作物,在四季三现鲜稻谷主粮体系架构中,四季三现鲜稻谷是最佳主角,三现鲜伴侣作物是最佳配角,是四季三现鲜稻谷大米的黄金搭档,在四季三现鲜稻谷种植期到来之时,配角作物能够挥之即去,随时随地主动将种植空间让座给稻谷。在四季三现鲜稻谷休耕期间,配角作物能够召之即来,随时随地插入到稻田中填补空白。
4、在长三角四季三现鲜种植模式实施过程中,打造耕地土壤健康管理专业应用小模型,四季三现鲜三大主粮作物之间能够实施轮作种植,十大配角作物也能够参与进来,扩大了参与轮作的品种范围,而且可以随时随地弹性灵活地进行操作。每个地块电子档案记录着历年种植作物品种,应用DeepSeek进行规划设计,打造专业小模型化解重茬连作及隔茬障碍问题,根据市场销路价格行情选择种植品种面积大小。
5、打造耕地土壤健康管理小模型要突出问题导向,将化解耕地连作障碍问题放在第一位,在四季三现鲜稻谷作物种植布局中,拥有四季三现鲜稻谷主粮品种参与轮作种植,还有十大四季三现鲜配角作物参与种植,它们之间进行排列组合优化配置,棋盘上每一枚棋子移动一次,就变成另一种棋局(作物布局结构相当于棋局),下一步棋就变成另一种布局,最终棋局(作物布局)就变成一个新模型。
6、打造耕地健康管理专业小模型,从连作障碍角度进行分析评估,每更换一个种植品种等于更换一个参数,更换另一个评估模型做出连作障碍分析评价,耕地健康化管理小模型是基于DeepSeek打造的,已经积累储备了大量品种结构模型,供四季三现鲜种植专业户在多个方案中进行比较选择,四季三现鲜种植农户可以用自然语言进行人机交互,降低了小农户利用大模型进行优化种植布局的门槛。
第4章:农牧轮作智能放牧秸秆粪污共同还田提升土壤肥力
采取农牧轮作智能放牧生产方式,在稻谷收割后将稻田作为智能放牧场,在同一耕地上实现了农牧两业交替轮换作业。实施农牧轮作智能放牧家禽养殖方式,种植业与养殖业在一块稻田上实现结合,解决了种养两业在地域上分离脱节的问题。南方地区气温较高,是一个天然发酵池,发酵速度快时间短效果好。借助大自然的力量,利用天然大温室实现秸秆粪污共同快速发酵腐熟。实现秸秆全量还田和粪污肥料化利用。
1、长三角四季三现鲜稻谷秸秆资源量巨大,目前正面临秸秆肥料化利用发酵腐熟难题。稻谷作物秸秆是土壤有机质提升的重要来源,需要探索秸秆利用与粪污治理一体化解决方案,同步解决稻草全量还田和粪污肥料化利用两大问题。农牧轮作智能放牧实现了农牧两业交替轮换作业,化解了种养结合在时间上不匹配的问题,为养殖业顺利嵌入种植业铺平了道路,让家禽养殖粪污直接还田肥料化利用。
2、实现养殖粪污与稻谷作物秸秆全量还田,需要对二者进行共同发酵腐熟处理,推行农牧轮作智能放牧种养结合模式,将种植业与养殖业安排在一个地块上进行轮作。长三角在稻谷收割之后进行留茬放牧,阶段性进行农牧轮作智能放牧。饲养动物粪尿排泄在收割后稻田上,同稻谷作物秸秆一起实现了发酵腐熟,用于提升四季三现鲜稻谷耕地土壤有机质。对实现养殖粪污与作物秸秆全量还田的,以亩为计量单位进行奖励,在土地承包费账户中支付。
3、推行农牧轮作智能放牧生产模式。畜禽粪便作为微生物添加剂,促进了作物秸秆充分发酵腐熟,长三角气候温暖雨量充沛,有利于秸秆快速发酵腐熟。由于是在稻田上直接就地实现完成的,不需要对秸秆粪污进行运输搬倒,节省了大量人财物投入。由于是利用天然发酵池进行发酵转变为有机肥的,节省了发酵罐及发酵池等固定设施投入,而且是好氧发酵过程,不会发生无氧发酵,不会产生大量CH4。
4、农牧轮作智能放牧以物理地块为操作单位,基于大模型打造土壤健康管理小模型,应用数字化工具以地块为单位进行智能化管控,实现数字化智能化平台化操作,建立数字孪生电子档案,由店场网平台为农牧场提供生产性云服务,以每一地块为数字化管理的基本单元,在试验田上探索创新出数字化管理模式之后,在长三角稻谷产区进行规模化复制推广。
5、农牧轮作家庭农场在地域上具有地理位置特征,在一定物理边界内进行定点放牧或者种植活动,以农牧场为物理单位进行智能化管控,利用物联网传感器对这一地块进行土壤健康相关检测,根据稻谷种植作物品种实施测土配方施肥管理,将每一年的种植信息记录在电子档案里,作为四季三现鲜稻谷农场主实行品种轮作种植决策的依据,利用5G物联网数字化工具有效提升土壤有机质。
6、土地流转不仅在种植农户之间进行,也在种植户与养殖户之间进行,不仅按照转让面积计算价格,还要将土地有机质含量(质量)计入价格,由于养殖户在智能放牧养殖过程中,养殖粪污排放在耕地上,等于对耕地增施了有机肥,智能牧场记录了排放数量,受让耕地的种植户是受益者,在交易时需要按有机肥数量记价付费。对耕地使用权进行电子化交易,可以在线上利用智能合约数字人民币快速支付交易。
第5章:智能放牧畜禽粪尿直接排泄在农牧轮作杂草地消纳
农牧轮作颠覆了传统种养分离耕作制度,智能放牧颠覆了工厂化养殖方式,不仅实现了种植业与养殖业的跨界结合,还实现了用地与养地结合,这些在昨天前天都是不可能的,但是今天在地面上有5G物联网等新技术赋能,在空中有北斗卫星导航云计算等新技术支持,可以利用这些颠覆性技术将不可能变成现实。既低成本地解决了智能放牧养殖粪污处理问题,又一石二鸟增加了长三角长江南耕地农田土壤肥力。
1、农牧轮作属于耕作制度变革,是将种植与养殖在同一耕地上进行交替轮换操作。农牧轮作智能放牧属于养殖方式变革,家禽拉尿排泄在智能导航器牵引下,到农牧轮作的草地上进行,家禽粪尿直接排泄在草地上,通过粪污肥料化利用实现了土壤肥力的提高。这种新方式不需要昂贵的基建设备投入,也不必付出高额的粪污治理费用,能够减少政府养殖粪污处理补贴费用,还能够降低环保治污固定投入和运维成本,能够化解设施化粪污治理成本高问题。
2、农牧轮作智能放牧是低成本的粪污治理方案,还是智能放牧变废为宝粪污肥料化利用方案。农牧轮作智能放牧颠覆了工厂化养殖方式,智能放牧畜禽喂料喝水不在圈舍里进行,需要到圈舍外农牧轮作草地上进行,智能放牧畜禽拉尿排泄也要到放牧的自然杂草地里,这样智能放牧畜禽粪尿就直接排泄在自然杂草地上,智能放牧畜禽粪污就实现了全量肥料化还田利用。通过创新农牧轮作智能放牧养殖模式,同步解决秸秆全量还田和粪污肥料化利用两大问题。
3、农牧轮作智能放牧模式颠覆了现有的工厂化养殖方式,利用5G物联网北斗导航定位颠覆性新技术,为传统种植业注入了数字化生产要素,也为传统养殖业注入了智能化新要素,一体化解决了粪污治理和耕地土壤地力退化两大问题。农牧轮作智能放牧畜禽拉尿排泄需要到放牧草地里,这样智能放牧畜禽粪尿就直接排泄在自然草地上,智能放牧畜禽粪污就实现了全量肥料化还田利用。可以大大减少长三角种植业的化肥使用量。
4、农牧轮作智能放牧从饲养方式入手,将智能放牧畜禽粪尿排泄从圈舍里转移出来,直接排泄在农牧轮作智能放牧的自然杂草上,智能放牧养殖场应用北斗卫星导航定位技术,对智能放牧畜禽排泄行为在电子地图上进行网格化管理,智能放牧畜禽在导航器牵引下到指定地点分散化排泄,在杂草放牧场自然分解消纳。智能放牧养殖场不需要对圈舍进行水洗消毒,不采取地沟水冲粪污处理方式,所以养殖耗水量大大减少。
5、长三角应用5G大智云等颠覆性新技术,对耕作制度养殖方式进行重构再造。农牧轮作智能放牧场主要特征是去设施化,在实施轮牧作业的耕地上,不建设永久性固定设施,不建设固定棚圈畜舍,不能建设围墙围栏,不建设工程化环保排污设施,智能放牧畜禽粪污直接排放在农牧轮作的土地上,化繁为简低成本解决了智能放牧畜禽养殖粪污肥料化利用问题,与工程化环保治污相比较,大大降低了治污设施设备投资和运维成本。
6、在工厂化养殖方式中,畜禽吃喝拉撒睡都在棚圈里面,转型到农牧轮作智能放牧养殖方式之后,智能放牧畜禽喂料喝水在户外草地里,拉尿排泄也要到户外草地里,智能放牧畜禽粪尿直接排泄在农牧轮作的草地上,通过粪污肥料化利用来提高土壤肥力。通过智能放牧畜禽踩踏、阳光暴晒、风吹雨淋既解决了固体粪污污染问题,还利用自然杂草吸收转化解决了液体粪污问题,通过田野风吹稀释解决了臭气污染问题。
|