3月22日是世界水日。聯合國確定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)新的雙重驅動下,以色列不僅實現了淡水資源自給自足,還與鄰國約旦達成了出口水資源協議。
以色列農業(yè)和農村發(fā)展部數據顯示,以色列將17%的農業(yè)預算用于支持科技研發(fā)。該部農業(yè)創(chuàng)新高級副總干事邁克爾·利維日前接受新華社記者采訪時表示,政府在2021年投入了約合500萬美元的資金用于農業(yè)數字化學術研究,投入約3500萬美元用于農業(yè)科技實用性轉化,以推動數字農業(yè)的普及。
這其中,以節(jié)水為導向的精準灌溉系統占據較大比例。依靠發(fā)達的物聯網、大數據及人工智能技術,數字節(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測量、分析、監(jiān)測自動化過程的工具,從而確保農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“水盡其用”,農戶僅需下載手機應用程序。以CropX、AgrIOT、Saturas等灌溉軟件系統為例,農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,實現節(jié)水至少20%。此外,農作物的氮、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。
“所有數據都會同步云端用于算法分析,農民自動獲取結論,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,依托數字化手段,灌溉過程不僅可以實現水資源節(jié)約,還可以防止水質污染。“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農業(yè)研究組織農用機器人中心主任阿維塔勒·貝沙爾則將精準灌溉系統的搭建過程總結為四步,即收集田間數據信息、研發(fā)算法技術、創(chuàng)建大數據庫、建模應用程序。
“數學工具和操控變量是研發(fā)過程的關鍵,這樣就能實現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。
據以色列農業(yè)和農村發(fā)展部公布的數據,農業(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業(yè)產量翻了一番,向建成農業(yè)強國的目標更近了一步。
數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,據統計,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量超過傳統方式,而且用水量減少了70%。”