四维改良：面目全“新”的现代农业

现代农业生产中早已用上了多种高新技术，这些技术有些作用于农产品的种植环节，有些作用于分选和包装环节，还有些作用于储存和运输环节。今天，我们就来举几个非常典型的例子，以便大家一起体会一下现代科技对农业发展所起到的重要作用。

种植环节中的农业科技有很多具有代表性的例子，我们就以大家可能比较熟悉的袁隆平海水稻为例来略作说明。

近几年，海水稻已经成为我国水稻育种的重要研究方向，袁隆平院士和他领导的青岛海水稻研发中心团队及他们选育的海水稻品种更是一次次地登上新闻头条。尤其是沙漠水稻试种成功，更是让海水稻为世界所知晓。

海水稻试种成功不仅要感谢育种技术，还有赖于另外一位“功臣”一土壤四维改良技术。该技术共包括4部分，以智能应用物联网系统、土壤定向调理剂系统、植物生长调节素系统和青岛海水稻研发中心培育的海水稻构成完整的系统。

现代农业生产（图片来源视觉中国）

土壤四维改良技术的核心正是物联网系统，也就是物联网在农业领域的垂直应用。物联网农业，简单来说，就是运用各种智能硬件组成一个系统，对动植物的生长环境实现自动、精准的控制，从而为动植物创造适宜的生长环境，让动植物生活在一个比较舒适的环境中，从而达到增产、改善品质、调节生长周期、提高经济效益的目的。

袁隆平团队在迪拜热带沙漠种水稻就是运用了物联网系统对水稻种植进行自动化和精准化管理。据介绍，在这次沙漠水稻种植中运用了多种传感器来监测水稻生长的各项环境参数和水肥等需求状况，根据监测到的数据实现自动灌溉、施肥等。同时还设立了智能喷洒灌溉系统，能根据水稻不同时期的需肥特点、土壤环境和养分含量状况，精确控制喷头和喷枪，定时定量地喷洒水分和养分。土壤四维改良技术除了以上两种要素，还整合了土壤定向调理剂系统和植物生长调节素系统。其中土壤定向调理剂系统通俗地讲就是使用土壤调理物质，根据土壤存在的问题，有针对性地定向改良土壤。

有了优质的品种和种植技术，农产品的分选和包装等工艺同样具有相当高的科技含量。例如，目前在精米的生产中，通过颜色来实现稻米优选的色彩选别机就是其中的典型代表。

我们所食用的白米，如果不经选别，将可能混有很多杂物颗粒，其中有昆虫尸体、虫卵、水稻白尖病米、发酵米、脱粒不完全米、砂石以及麦粒甚至鼠粪等，这些杂物颗粒均带有颜色。日本米中的杂物颗粒占比为0.1%~0.5%。

色彩选别机就是从白米中剔除上述杂物颗粒的机械。从构造上看，从上到下依次是进料口、分光检查器、信号处理器以及选别器。在进料口处，通过电磁进料器将米横向送入进料口，然后让米像瀑布一样从传送带上自由流淌下来。

电磁进料器本质上是一个安置在板簧上的料斗，板簧又安置在装有线圈的面板上，利用晶闸管和线圈向料斗发送半波交流信号，促使其抖动。在传送带下方，有荧光灯提供光源的高亮分光机构，杂物颗粒在此被检出，再将杂物颗粒的信号送到信号处理器处。在实际运作过程中，选别系统的极限可以达到识别出30平方微米黑点的水平。根据识别系统的信号，选别系统的喷嘴可以将杂物颗粒以气流的形式除去。

精米工厂广泛装备色彩选别机后，可以极大地提高成米的质量，做到无须洗米淘米即可直接蒸食，这在过去是完全不可想象的。科学技术的进步极大地促进了农业生产水平的提升，越来越多的最新科研成果被应用于农业生产，农业也从传统的“面朝黄土背朝天”发展为极具科技含量的生产过程。

什么是物联网农业

物联网农业的核心技术是通过布设相应的传感器，如光、温、湿无线传感器等，建立信息采集系统，实时采集环境、土壤等信息，如监测水分、温度、湿度、光照、二氧化碳浓度等各种指标。之后，根据采集到的数据和设定的管理目标，通过计算机进行自动分析并控制智能硬件开启或者关闭，如进行自动灌溉、自动升降温、自动喷药等。物联网农业可以实现生产的自动化和精准化管理，有效减少人力成本。管理人员还可以通过电脑或智能手机随时随地查看实时状况和实现远程控制等。