三七种植数字化管理-三七产业互联网的创新与实践第一篇
作者: 发布时间:2022-03-25

2022年中央一号文件发布,在大力推进数字乡村建设中提出:推进智慧农业发展,促进信息技术与农机农艺融合应用。数字农业、智慧农业是农业生产的高级阶段,也是中药农业的发展方向。三七是中华民族的文化瑰宝,作为名贵中药材,享有“金不换”“南国神草”等美誉,是中医药的重要组成部分,在心脑血管系统疾病方面具有预防、保健、治疗的独特作用。三七是我国中医药产业中最具大品种、大市场效应的药材之一,据统计全国以三七为原料的加工生产企业占全国中药生产企业的八成以上。三七原产地位于云南省文山州,故名文山三七,而云南省是三七的主产区,目前有将近50万亩的在地面积,全国95%以上的三七产自云南。

 

文山三七道地性突出,且种植区域集中、种植面积够大,故文山三七具有较好的中药材产业数字化、智慧化发展的示范基础和带动作用。三七种植数字化管理的目标是实现三七的绿色标准化生产,提高三七的质量和生产效率,同时为三七溯源提供种植过程的基础数据。主要包括三七种植模型构建、三七数字基地建设和“三七通”标准化种植管理APP应用等方面,在智慧农业基础上持续建设三七产业互联网公共服务平台将有效推动三七产业的绿色化、标准化和品牌化发展。

 

一、构建三七种植模型。

 

唯恒基业、七丹药业、文山三七联合社、云南省三七研究院、昆明理工大学、文山三七研究院等产学研单位合作构建绿色三七种植模型,通过数字化手段助力三七绿色标准化种植。首先基于科研单位在多年的基础研究中获得的大量种植环境数据和农事管理数据(如农药投放、灌溉等),结合三七产出数据(如作物收成、质量等),形成三七的“生长模型”。然后由软件工程师和种植专家一同进行分析、优化、调整,构建出三七“种植模型”,反馈到三七种植中,以达到提高三七产量和质量的目的。

 

图1 三七种植模型:三七生长环境适宜性评估 


三七种植模型主要从环境(棚内温度、空气湿度、透光率等)、土壤(土壤湿度、土壤PH值等)、病虫害等维度,通过物联网设备监测种植基地相关指标的实时数据,与种植模型设置的适宜区间进行比对分析,得出三七生长适宜度的评估结果。如出现不适宜生长的环境因素和病虫害,可以定位到具体指标并发出相关预警,提醒基地管理人员及时采取应对措施,基地管理人员还可以根据种植模型安排生产计划,实现安全标准化流程作业。

 

图2 三七种植模型:三七生长环境适宜性评价指标 


二、建设绿色三七数字化基地。

 

将作物信息数据化和网络化是智慧农业的基础,物联网则是重要的实现手段。绿色三七数字基地主要包含基地数据采集端和可视化管理平台端两大部分。

 

图3 数字基地构建示意图

 


在基地端,主要完成三七种植数据的采集、上传,以及物联网设备(如喷灌、大棚卷帘、通风机、监控摄像头等)的控制。通过安装环境监测传感器、智能气象站、高清摄像头等设备完成三七基地的数据采集和实时监控。通过5G或4G网络将数据上传到云端,同步到可视化管理平台,从而完成自下而上的三七种植数据采集。自上而下层面,物联网设备接收可视化管理平台发送的指令,或直接根据传感器关联的阈值动作,可进行智能农机、水肥一体化开关、可视对讲摄像头等设备的控制。

 

图4 三七数字基地可视化管理平台

 

在平台端,建设三七数字基地可视化管理平台,进行种植数据的监控、分析,以及种植模型的优化。通过可视化管理平台,基地管理人员可以实时查看基地环境和气象数据,远程监测三七生长情况。同时,平台根据种植模型对基地的实时数据进行综合分析和研判,为基地管理人员提供管理建议和相关预警,实现种植基地的绿色标准化流程作业。

 

三、研发并应用“三七通”标准化种植管理APP。

 

“三七通”产业互联网服务平台,主要定位为三七的标准化生产管理客户端和产地服务载体,专注于三七的绿色标准化生产和数字化协同,广义上是三七通APP、“三七通”公众号、“三七农资”小程序等多个服务应用的联合体。

 

标准化生产管理板块的主要使用人员是基地管理人员和基地工作人员,对于经常重度适用的基地相关人员,需要下载安装APP以获得良好的使用体验,主要提供基地管理、人员管理、农事管理和基地监控等数字化生产管理应用。

 

图5 三七通APP的标准化生产管理应用

 

在基地的日常管理工作中,基地管理人员通过三七通APP安排生产计划并进行农事管理操作,记录化肥、农药用量等关键数据,对三七种植全周期的灌溉、除草、施肥、施药、采收等所有操作进行详细记录,实现三七种植数据的真实可信。同时,这些基地环境和农事管理数据将为三七全产业链溯源提供最基础的种植环节数据,实现真正的种植全程溯源。

 

通过基地监控功能,基地管理人员可以在APP中实时查看基地环境和气象数据,远程监测三七生长情况。同时,可视化管理平台根据种植模型对物联网设备采集到的基地实时数据进行综合分析和研判,通过三七通APP将种植预警和管护建议及时推送给基地管理人员,让相关人员及时采取管护措施,提高三七基地的管护效率。

 

“三七通”中产地服务板块的主要使用人员是企业管理人员和相关从业人员,对于这块轻度使用用户而言,可以不必安装APP,直接在三七通微信公众号内就可以轻松获得相关服务。产地服务板块拟定了“帮种植、帮加工、帮流通、帮销售、帮贷款、帮追溯”的长期目标,目前已经能在线提供三七内参、产地加工、专用农资等产地数字化服务。同时,智慧仓储、仓单质押贷款等产地服务应用也在持续研发和逐步实施过程中。

 

图6 三七通APP的产地服务应用 


四、总结

 

三七数字化种植管理的核心是提高三七生产效率和三七产品质量,最终目的还是为三七产品销售服务。接下来,三七产业互联网研发和运营团队将在智慧农业基础上,持续推进三七全产业链区块链溯源、三七产地服务和数字供应链的建设,着力以核心企业和核心品牌为纽带,以产供销协作及数据运营为核心,构建一个政产学研用各方联动、大中小微企业协同的三七产业互联网公共服务平台。

 

《三七产业互联网的创新与实践第二篇:建设三七全产业链区块链溯源平台》将在4月下旬发布,敬请期待。