21世紀經濟報道記者陶力 實習生趙然 上海報道
用機器採摘替代人工採摘，高光譜技術無損檢測農產品品質……高科技正為農業高質量發展帶來更多可能性。
近日，南方財經全媒體集團舉辦了以“科技賦能鄉村振興——農產品供應鏈如何重塑?”為主題的線上研討會。研討會邀請了多位行業專家共同探討暢通農產品上行通道，促進農民增收的新思路。
浙江大學機械系特聘教授、博士生導師張晟，在研討會上分享了農業機械化和科技化、高光譜技術在農業機械領域的應用情況、農業智慧化當前面臨的問題等。
機械化採摘緩解用工荒
“現在有一些水果的採摘裝置，大大提高了採摘效率。但是像一些特殊的水果，像草莓、藍莓，還是需要人工採摘。”張晟說，我們希望借用高科技，比如智慧機器視覺，達到對特殊水果、茶葉的高效率高質量精準採摘。
全國“採茶工荒”成普遍現象。茶葉的採集比較特殊，因為茶葉等級分很多種，比如單芽和多芽，單芽屬於一芽一葉，比較難採摘。如果是多葉，透過機器採摘雖然可以增加效率，但是會對茶葉造成一定破壞。張晟表示，“中國市場上的名優茶，一般都是一芽一葉，甚至單芽，這時候就需要用到精確的一個機械的精準、快速採摘。”
傳統的採摘方法一般是人工採摘，並且還需要做等級的辨別核查，成本很高。再加上採摘量大，採摘勞動力缺失，就造成用工荒。
可以用一些新的方法。張晟說，“我們可以用智慧機器視覺模擬人的視覺，透過辨別芽葉上的幾何形狀，像三維成像的接觸式和非接觸式的測量，探測芽葉品質。”在高光譜技術方面，用一種更綠色、快速、高效的無損檢測技術，來達到光譜掃描，從中知道它的有效成分，多酚類的植物鹼、氨基酸等特徵資訊，就能知道怎樣去採摘它。
未來將會實現模擬人手採摘。“人工採摘時，會用指尖、拇指和中指做一個上提的動作來摘茶，我們可以做到這樣的效果。把它微量化、微型化，做成柔性採摘後，就不會對芽產生損壞，實現針對性精確採摘，大大提高採摘率。”
此外，高光譜技術在農業機械中也實現了大規模應用。採摘時，水果的質量檢測費時費力，高光譜技術可以反映水果內部的有效成分和特徵資訊，實現在影象資訊上分辨，水果是否有區域性腐爛、蟲害。高光譜技術是一個快速、高效、使用面積大的技術，能夠有效提供農產品品質監控。
人工替代仍需時間
談到產品保鮮問題時，張晟分享了荷蘭的家庭農場模式。荷蘭是世界第二大農業出口國，也是以家族為產業做農業，他們非常依賴高新技術和科技，無論從收購，分解，銷售，服務，種苗種植等，都是使用一些高科技技術。“我覺得這種模式，中國的農村農業也是可行的，因為本身現在的電商商家、農業商家，也是以家庭形式為主，所以我覺得這是一個非常可行的方法。”
不過，對於家庭農場加高科技組合的落地困難問題，張晟認為，困難就是技術方面，採摘方面的技術在國內相對還是比較欠缺。個人認為在技術方面成熟度達到後，就可以替代人工。但這也還需要一個過程，不是一下子就能夠達到。
除採摘之外，在保鮮方面，智慧化技術也有應用。“我們跟食品化工學院也有合作，我們可以在水果表面塗奈米膜，這種奈米膜非常容易清洗，還可以阻止氧化，使它在運輸當中不會腐爛。”
農業智慧化面臨最大的問題，是把一些相對成熟的技術真正用到一起。在實驗室為了科研可以不計成本，但是真正要到市場讓農民接受，特別是家庭為單位的農民，價效比要高，不然他們可能不會去買，所以說要農民他們本身的意識，是不是認為買了之後，真的對他們經濟上有幫助，這也是科研還沒有做到真正運用到與產業結合。
談及未來網際網路數字化是否有機會和實體農業的應用相結合，張晟認為是可以的，“現在有一個非常有意思的概念，叫元宇宙，這實際上就有點像數字化，未來我們可以把它結合在一起，比如說用VR技術，參觀果農果園，觀看採摘等等。未來的數字化可以做得更好，我還是非常期待這個未來。”
據瞭解，張晟教授的主要研究領域為主要從事研究領域為電子面板，觸覺感測，仿生抓手，生物感測技術，醫學工程結合等交叉學科。此前，他在國際期刊上公開發表論文50餘篇，獲得多項專利，其中包括一項國際專利。該項發明是基於光纖的人造柔性觸覺面板，其振動感知系統可模仿人體面板的觸覺。這種感測器是一種新型、高靈敏度、高可靠性的觸覺感知感測器，成本低廉且能對抗磁干擾，可用於檢測敲擊、輕觸、扭動和滑動等動作。同時也致力於研發仿人體面板的觸覺感測器，透過模擬面板的紋理和敏感性，設計出擁有感知能力的電子面板。
在他看來，農業科技、人工智慧等科學技術，未來會持續推進農村的數字化發展，農業機械化最明顯的特點，就是大大提高了農產品採摘效率。未來，農村電商大大發展以後，將成為數字經濟的重要組成部分，為鄉村振興提供新動能、新載體。
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