聚優向強搶佔農業新高地——看北京市如何以新興技術引領都市農業發展

日期:2024-08-27 17:30    來源:北京市農業農村局

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  超大城市的農業,如何以弱勢體量創造出顯著的比較優勢?近年來,北京市正在用自身探索求解路徑。

  數據顯示,2023年,北京市第一産業增加值僅佔全市生産總值的0.2%,在全國佔比更是微乎其微。而硬幣的另一面是,北京的農業科技進步貢獻率已達到75%,遠高於全國平均水準。近年來,一大批“京字號”科技成果影響全國,有力支撐了我國糧食安全和現代農業發展。

  唯有科技創新!這就是北京給出的答案。這兩年,北京市積極發揮首都科技資源聚集優勢,緊跟農業科技創新趨勢,在基因技術、農業智慧化管理、大數據分析等方面持續發力,搶佔新一輪科技革命形成的農業産業高地。如今,新技術、新模式、新方法紛紛“上崗”大顯身手,為北京都市農業注入強勁動力。

  科研攻關下好基因技術“先手棋”

  “豬糧安天下”。一頭豬不僅關乎着國人的胃,也牽動着國人的心。

  當前,我國在種豬育種技術上還面臨着“卡脖子”難題,制約了生豬産業的高品質發展。北京是全國重要的種豬育種創新中心和種源基地,擁有國家生豬核心育種場3個、國家畜禽種業陣型企業3個。如今,依靠駐京強大的育種科研陣地,北京在解決我國生豬育種難題上取得了新突破。

  由中國農業大學、北京市畜牧總站聯合育種企業利用基因組選擇及分子育種技術,研發出國內首款豬基因組育種專門化晶片,一舉打破了國外的技術壟斷,大幅降低了早期豬種選育的檢測成本。同時,建立了高效精準基因組育種技術體系,其中“基因組選擇提升瘦肉型豬育種效率關鍵技術”被列入2024年農業農村部農業主推技術,促進了先進豬育種技術的普及應用。

  基因組育種技術可以快速提高種豬生産性能,具有巨大的市場推廣前景。“從2020年起,我們公司開始大範圍使用基因組育種技術,目前,所有種豬都會按批次按比例進行晶片檢測從而選留。對比技術應用前,種豬性狀選擇準確性提高了30%~60%,母豬年産仔數增加了5000多頭,每年可以為公司節省175萬元的成本費。”北京中育種豬有限責任公司育種總監武建亮介紹。

  不止於此,北京嘉華種豬育種有限公司、北京六馬大好河山農牧科技股份有限公司和北京順鑫農業股份有限公司也通過應用“豬高效精準基因組育種技術”,大幅增加了種豬和商品豬出欄量,4家企業年出欄量現佔北京市的30%以上,有力保障了首都“肉盤子”。

  在實際中,新技術的應用對種豬場技術能力有較高要求,我國大多數育種場還不具備開展基因組育種技術的能力。對此,北京市率先在國內開展了區域性的豬基因組聯合育種,在北京、內蒙古、遼寧等10個省份35個豬場推廣應用。育種服務費降低、母豬産仔數上升、豬仔生長速度增加、飼料消耗降低……基因組育種技術為應用單位節約了大量的成本開支,顯著提升了當地小規模養殖戶的生産效率和盈利能力,十分受市場歡迎。

  基因組育種技術凸顯了北京“種業之都”發揮的先行示範作用,有力促進了我國生豬良種的推廣與應用。而在番茄基因育種技術上,北京同樣走在全國前列。隨着我國首個基因編輯技術安全證書獲批,番茄基因編輯研發跑出了“加速度”。

  “通俗點講,基因編輯就像精準的手術刀,可以決定不同性狀的基因組合,讓農戶不受地域限制,在北京就可以選育口感品質好,抗旱、抗病蟲性更強的番茄來種植。”中國農業大學園藝學院教授郭仰東介紹。

  如今,在國家科技項目和北京市農業科技創新項目的支援下,郭教授帶領的科研團隊在利用基因編輯技術揭示番茄萜類物質的合成和抗蟲性的新機制、提高番茄的抗旱性和産量以及促進番茄果實膨大方面已經發表了國際領先的研究成果,為下一步利用番茄基因編輯技術改良番茄品質和提高産量,助力京郊鄉村産業振興,提供了有力的科研支撐。

  智慧化管理按下農業生産“快進鍵”

  當前,農業生産成本的不斷抬升,正倒逼着從業者想方設法不斷提高生産效率和産品品質。千方百計,抓好生産管理是根本大計。而智慧化管理的誕生和應用,為農業經營者帶來了破局求變的機遇。

  走進位於海淀區的北京市翠湖智慧農業創新工場,佔地10萬平方米的連棟溫室,一串串飽滿、鮮紅的小番茄自茂盛的藤蔓垂下,個頭均勻、果實密集。在這裡,番茄的單位面積産出率是普通設施大棚的3倍以上,1個工人可管理3畝以上的土地,産出率大大提高。

  高産出的背後,靠的是智慧化管理。溫室內有五大數字化管理系統,可對水肥、環境、作物生長等關鍵資訊進行實時監測和分析,提供適宜的溫濕度、二氧化碳濃度、光照等環境條件,並確保每一株番茄都會被精準施肥和灌溉,實現水肥高效利用。

  “所有的生産數據參數是在大數據基礎上不斷學習增進的,數值不斷調整,持續趨近於精準管控。”翠湖工場負責人李新旭介紹。

  如今在北京,農業智慧化管理模式不僅被翠湖工場這樣的都市農業“新力軍”充分應用,也得到“老字號”的特別青睞。

  作為北京美食的“金名片”,北京烤鴨享譽海內外。北京烤鴨的正宗原料——“北京鴨”的生産也緊跟智慧化管理的潮流,在傳承人文歷史和保持“北京鴨”獨特品質的同時,建立了高品質“北京鴨”生産技術體系。“北京鴨”也成功獲得國家農産品地理標誌認證並實現與歐盟互認。

  如今,在北京金星鴨業公司和北京南口鴨育種公司的生産車間裏,工人們運用物聯網、遠端視頻等技術,對“北京鴨”商品鴨的各階段生産現場環境實施網路化、智慧化動態監控,並跟蹤記錄雛鴨運輸過程各項參數,對養殖過程疾病隱患和飼養管理問題進行有效監管,同時運用射頻識別技術,對填鴨出欄批次按棟舍(飼養組)進行標識化管理,促進養殖與加工環節有效對接。

  實踐證明,智慧化管理極大地提高了産能。目前,“北京鴨”生産效率提高至50%以上,産能增加到793萬隻,同比增長400%。充足的生産能力保證了北京烤鴨産品供應穩定,持續飄香全國。

  大數據為農戶架起連通“高速橋”

  “小智小智,番茄葉子上有褐色斑點是什麼病?”“小智,連線專家”……與一台名叫“農科小智”的機器人進行對話,正成為越來越多京郊農人的新體驗。

  針對“網際網路+”環境下,農業生産技術諮詢需求大而專家資源不足,以及單純人工智慧問答無法面對複雜農業生産問題的難題,北京市農林科學院數據科學與農業經濟研究所開展創新性研究,構建了這款農業AI大模型人機融合問答機器人,讓“老把式”也能學到“新招兒”。

  “用戶可在電腦或手機上,全天候與農業專家進行視頻連線,解決生産中遇到的難題,實現農業科技及專家資源與生産需求的智慧、全面、有效對接。”該所副所長欒汝朋介紹。目前,“農科小智”已在北京80多個園區、基地和專業村應用,同時在全國10多個省市得到推廣,解決農業生産實際問題2萬多個,推廣綠色高效科技成果及技術400多項。

  農業大數據也為作物植保開闢了新天地。北京市植物保護站在全國率先研發出了“智慧識別診斷+智慧監測預警+智慧預防控制”三大功能深度融合的“北京蔬菜智慧植保服務系統”,覆蓋38種作物、396種病蟲害,能隨時為菜農提供25項(類)病蟲害植保服務。

  “該系統的研發推廣帶來的不僅僅是技術的飛躍,更是農業服務模式從一對一到一對多、從大而泛到精而專、從限時服務到全天候服務、從人工服務到智慧服務的巨大轉變。同時,系統借助AI大數據技術,實現了技術與經驗的長久傳承,不僅為後來者提供寶貴參考,也成為技術人員學習和提升的重要資源。”北京市植物保護站站長張加勇介紹。

  截至目前,該系統服務用戶已覆蓋北京160余個園區,以及河北、黑龍江等24個京外地區,被農民朋友親切稱為“隨時待命的‘植保專家’”。

  農業大數據不僅能解決生産難題,也能為農産品的銷售提供服務。為幫助京津冀地區蔬菜種植戶更精準地對接市場,北京市數字農業農村促進中心以“菜籃子市場資訊”公眾號為服務載體,打造了集數據監測、數據挖掘、數據服務於一體的京津冀蔬菜産銷資訊服務平臺,形成了統一標準、統一平臺、統一服務的京津冀蔬菜産銷監測預警體系。三地的蔬菜種植戶可以通過平臺上傳數據,自動生成蔬菜産銷電子檔案,查詢京津冀蔬菜批發和産地銷售價格資訊,獲取專業農産品市場分析研究報告。

  截至目前,該平臺已覆蓋京津冀94個縣(區),500多個監測點,年採集、加工各類數據10多萬條,數據量超過100多萬個。在此基礎上,北京還研發構建了京冀蔬菜産銷均衡指數模型,為守護好首都“菜籃子”安全提供精準的大數據支撐。

  農業生生不息,創新永無止境。下一步,北京市將圍繞服務國家農業自立自強和解決全市農業産業發展中的技術難題兩個維度,充分發揮在京科研院所、高校、企業、推廣單位等創新主體的協同聯動作用,持續在生物育種、智慧農業、合成生物等方面發力,加快形成農業新質生産力,有效推進農業中關村建設,助力首都率先實現農業現代化。

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