成都市数字农业创新应用基地建设技术指南

成都市数字农业创新应用基地建设技术指南

类别:

地区:

政策名称:

发文字号:

2023/9/250:00:00

时效性:

已截止

发文部门:

成都市农业农村局

系统类别:

农业

扶持要点:

附件5

国家数字种植业创新应用基地建设技术指南按照《“十四五”数字农业建设规划》部署要求,为指导地方做好国家数字种植业创新应用基地(以下简称“数字种植基地”)项目设计和建设管理,根据数字种植基地的定位及当前信息技术在种植业的产业需求、研发创新、实际应用等情况,针对不同种植方式的特点,进一步细化数字种植基地建设任务,明确技术参数、功能要求,制定本指南。

一、基地建设任务

(一)共性建设任务

建设智慧农场管理系统。连接基地基础信息、所有传感器、智能设备等,汇聚作物生长环境、作物长势、病虫害、农事管理、农机作业等信息,及种植投入品、产出品、农事作业记录、人员管理、成本收益等各类数据,构建水肥调控、精准作业、产量估算、病虫害预测预警、生产计划、市场分析等智能模型,开发智能辅助决策系统,打造农场生产经营数字化管理中枢,提高生产经营管理效率。

(二)分品类细化建设任务

1.大田作物类别(水稻、玉米、大豆、棉花、马铃薯等)

(2)建设智能农机精准作业体系。升级改造现有农机或购置国产智能农机,按需加装北斗导航、远程运维、无人驾驶系统、高精度自动作业、作业过程自动测量等设备,实现作业路径厘米级自动规划、行进速度自动控制、行进方向自动调整、机具自动升降等功能,满足大田作物耕、种、管、收各环节智能精准作业需求。耕种环节,基于高精度北斗定位及高程数据,实现农田表面厘米级精度的平整,开展智能耕整地、精准播种/栽插作业。施肥环节,配置土壤养分检测仪,根据不同地块土壤情况、作物长势,基于作物生长模型,进行精准配方施肥。灌溉环节,根据作物品种灌溉方式和用水需要,建设田间智能灌溉系统,对基地内的水泵、电磁阀进行远程精准管控,对作物用水量精准计量,基于作物生长模型进行智能精准灌溉。部分品种可根据需要配备水肥一体化设备,实现灌溉施肥智能化管理。收获环节,动态监测作物产量、作业位置、含水率、含杂率、病虫害等数据,实时分析调整农机作业高度、行驶速度、风机功率等,提高收获效率。农机作业状态监测,加装特定传感器监视智能农机装备的工作状态,实现远程故障诊断和预警。

2.果园类别(苹果、柑橘、梨等)

(2)建设果园智能农机精准作业体系。升级改造现有农机或购置国产智能农机,优化宜机化、省力化的作业模式,按需加装北斗导航、远程运维、无人驾驶系统、高精度自动作业、作业过程自动测量等设备,实现作业路径自动规划、行进速度自动控制、行进方向自动调整、机具自动升降等功能,满足果园生产各环节自动作业需求。鼓励探索适应果园作业的智能装备或农业机器人,实现自主精准作业。建设果园智能灌溉施肥系统,对基地内的水泵、电磁阀进行远程精准管控,根据需要配备水肥一体化设备,对作物用水量精准计量,基于作物生长模型进行智能灌溉、精准施肥。建设果园生产数字化管理平台,通过配置果园营养诊断与精准施肥、病虫害监测与精准施药、花果精准管理及适时采收等决策模型,生成个性化精准化管理方案,指导精准变量管理和智能机械作业,实现生产过程智能决策管理。

3.茶叶类别

(3)茶叶质量安全管理。建立茶叶产地身份证,记录茶叶生产单位、茶园环境、投入品使用情况等。应用国家农产品质量安全追溯平台或省级农产品质量安全追溯平台,开展茶叶质量安全追溯。

4.蔬菜类别

(1)蔬菜种苗繁育管理。配置智能种苗催芽、精量播种线、嫁接苗自动切割机、智能嫁接机器人、水肥一体智能喷灌施肥、环境智能测控以及智能巡检、运输等设施设备,实现蔬菜育苗种子处理、播种、嫁接等全程智能化管理,推荐构建数字化种苗工厂。实时监测蔬菜幼苗生长要素、长势情况、水肥需求、生产管理过程等数据,沉淀专家指导意见及生产管理经验,形成最优化生长调控方案。

(4)建设蔬菜采后智能分级与初加工系统。配置物料自动定位、柔性输送、高速精确分级、规格切制和移动式节能高效预冷、自动化称重包装、智能控温控湿储藏等智能装备,基于蔬菜大小、色泽、糖度、含水量等指标,实现蔬菜采后智能分级分选与初加工。

(5)蔬菜质量安全监测与追溯。配置农产品质量安全检测设备,综合评价蔬菜质量安全状况;应用国家农产品质量安全追溯平台或省级农产品质量安全追溯平台,开展蔬菜质量安全追溯。

5.其他品类

参照相似种植环境、生长过程、农技农艺要求的农产品品类,开展信息化建设与智能化装备应用,鼓励探索创新。

二、技术参数要求

(一)作物种植环境监测指标

环境参数监测包括但不限于温度、湿度、土壤墒情、土壤电导率、风速、二氧化碳、雨量、大气压力、光照强度、土壤pH值,测量误差要求如下:温度±0.3℃,湿度±3%RH,土壤墒情±4%、土壤电导率±10%、风速±0.2m/s、二氧化碳±100ppm、雨量±4%、大气压力±0.5hPa、光辐射±5%、土壤pH值±1pH。视频监控要求支持夜视,分辨率≥1920×1080像素、画面速度≥25帧/秒、摄像头像素≥400万。

(二)作物种植信息指标

作物种植墒情信息监测准确率≥95%;作物种植品种和面积监测准确率≥95%;作物出苗率、出苗质量、生长态势等监测准确率≥85%;作物产量估测准确率≥95%;作物主要病虫害诊断准确率平均值≥90%;作物轮作休耕监测准确率≥95%。

(三)智慧农场管理系统开发

1.系统应覆盖农场生产经营管理各环节,根据种植实际需求设置功能模块,操作界面直观易用。

2.系统应配备对应的数据汇聚与上传模块,由国家数字种植业创新中心通过接收上传或主动请求的方式,与系统进行数据交互并获取数据。

三、数据报送要求

国家数字畜牧业创新应用基地建设技术指南

(第一版)

按照《“十四五”数字农业建设规划》部署要求,为指导地方做好国家数字畜牧业创新应用基地(以下简称“数字畜牧基地”)项目设计和建设管理,根据数字畜牧基地的定位及当前信息技术在畜牧业的产业需求、研发创新、实际应用等情况,针对不同畜种的特点,进一步细化数字畜牧基地建设任务,明确技术参数、功能要求,制定本指南。

建设智慧牧场管理系统。连接牧场所有传感器、智能设备、信息系统等,汇聚养殖投入品、产出品、生产记录、人员、成本等各类数据,构建环境智能调控、精准饲喂、在线健康监测、疫病诊疗预警、繁育管理、市场分析等智能模型,打造牧场生产经营数字化管理中枢,实现生产经营过程的自动预警和辅助决策,提高生产经营管理效率。

(二)分畜种细化建设任务

1.生猪类别

(1)环境测控与粪污清理。配置多个环境监测传感器、大

中小型气象监测站及风机、喷淋降温、湿帘降温等温控设备,实现猪舍内外环境温度、湿度、风速、有害气体等参数分布式测量与智能测控。配置音视频监控设备,实现对生猪生长远程监控与异常状态识别。配置风机、料线等生产设备运行状态监测系统,实现对猪舍主要设施能耗的实时监测与异常预警。配置自动刮粪系统、发酵罐体/贮存池温湿度、酸碱度及臭气监测设施设备,实现粪污自动清理与资源化处理数字化。

(2)体征监测与饲喂管理。配置个体电子识别、猪只个数盘点、体重体尺自动监测设备,实现对生猪群体/个体体征自动记录。配置妊娠母猪小群养智能饲喂站、限位栏智能饲喂机、哺乳母猪精准饲喂器、保育猪粥料智能饲喂机、育肥猪自动分群系统、料塔称重、数字化水表等设施设备,实现猪场饲喂管理数字化。

(3)疫病诊断与数字防疫。配置接触式个体测温耳标、红外群体温度异常监测及健康移动巡检、远程诊断、自助诊疗等软硬件设备,实现生猪疫病早发现、早诊断和早预警。配置疫苗自动注射、智能变量喷雾消毒、生物安全联控系统及病死无害化处理设备,实现疫病主动防控与生物安全管理。

(4)繁育管理。配置种猪性能测定系统、母猪发情检测系统、母猪背膘厚度等表型测定设备,实现自动查情、适时配种、转群提醒与分娩预警。

2.蛋(肉)禽类别

(1)环境测控与粪污清理。配置多个环境监测传感器、大中小型气象监测站及风机湿帘、调光系统等温控光控设备,实现蛋(肉)禽舍内外环境温度、湿度、风速、光照、粉尘等参数分布式测量与智能测控。配置音视频监控设备,实现对蛋(肉)禽生长远程监控与异常音频行为识别。配置风机、上料系统、饲喂行车、清粪系统、集蛋系统等生产设备运行状态监测系统,实现对鸡舍设施能耗的实时监测与异常预警。配置粪污自动输送系统、发酵罐体/堆肥体温湿度、酸碱度、离子浓度及臭气浓度监测设施设备,实现粪污智能化清理与资源化处理数字化。

(2)体征监测与饲喂管理。配置料塔称重传感器、数字化水表、体重自动称量设备,实现对蛋(肉)禽群体饲喂量、饮水量以及体征的自动记录。

(3)疾病诊断与数字防疫。配置体温监测(翅标、脚环)、健康移动巡检、远程诊断、自助诊疗等软硬件设施设备,实现蛋(肉)禽疫病早发现、早诊断和早预警。配置智能变量喷雾消毒装备,实现蛋(肉)禽疾病主动防控。

(4)繁育管理。配置孵化环控、种蛋孵化公母鉴别、雏禽激光断喙等设施设备,实现繁育管理数字化。

(5)蛋品收集与品质监控。配置蛋重测量、蛋数监测设备、蛋品检测与分级设备,实现蛋品智能收集与品质监控。配置蛋品及雏禽运输车厢环控与车载终端等设备,实现产品收集运输的自动化。

3.奶(肉)牛类别

(1)环境测控与粪污清理。配置感应喷淋降温、自动遮阳、侧开窗等温控设施设备,实现饲养环境自调节。配置安装音视频监控设备,实现对奶(肉)牛生长远程监控与异常识别。配置发酵罐体/堆肥体/贮存池温湿度、酸碱度、离子浓度监测设施设备、奶/肉牛自动清粪机器人系统,实现粪污智能化清理与资源化处理数字化。

(2)体征监测与饲喂管理。配置数字化水表、体重自动称量等设备,实现对奶(肉)牛群体/个体饮水记录与体重测量。配置犊牛自动饲喂、精准上料混料及饲料质量在线分析系统、精准个体饲喂系统、自动推料机器人、剩料量快速检测、饮水恒温控制等设备,实现精准饲喂与分群管理。

(3)疫病诊断与数字防疫。配置智能消毒、生物安全联控及无害化处理设备,提升生物安全管理。配置接触式个体测温耳标、非接触式红外群体温度异常监测及远程解剖诊断、自助诊疗等软硬件设施设备,实现疫病早发现、早诊断、早预警。

(4)自动挤奶与品质监测。配置自动挤奶系统、个体奶量自动计量、牛奶质量在线监测、奶罐自动清洗与奶温监测系统、牛奶运输车温控与车载终端等设施设备,实现挤奶自动化、牛奶运输数字化。

(5)繁育管理。配置数字身份标识管理、母畜发情监测设备(脚环、颈圈、视频监测等)、育种芯片、体重体尺参数自动测量、体况自动评分系统、表型性状评定等软硬件,实现自动查情、适时配种、转群提醒与分娩预警。

4.羊类别

(1)环境测控与粪污清理。配置感应喷淋降温、自动遮阳、侧开窗等温控设施设备,实现饲养环境自调节。配置音视频监控设备,实现对羊只生长远程监控与异常识别。鼓励配置育肥料线等生产设备运行状态监测系统,实现对羊舍主要设施能耗的实时监测与异常预警。配置发酵罐体/堆肥体温湿度、酸碱度、臭气监测设施设备,实现粪污智能化清理与资源化处理数字化。

(2)体征监测与饲喂管理。配置数字化水表、体重自动称量等设备,实现对羊只群体/个体饮水记录与体重测量。配置自动饲喂、精准上料混料及饲料质量在线分析系统、精准个体饲喂系统、自动推料机器人、剩料量快速检测、饮水恒温控制等设备,实现精准饲养与分群管理。

(3)疫病诊断与数字防疫。配置智能消毒、生物安全联控及无害化处理设备,提升生物安全管理。配置接触式个体测温耳标、红外群体温度异常监测及远程诊断、自助诊疗等软硬件设施设备,实现疫病早发现、早诊断、早预警。

(4)繁育管理。配置数字身份标识管理、母畜发情监测设备(脚环、颈圈、视频监测等)、育种芯片、体重体尺参数自动测量、体况评分系统、背膘厚度测定等表型测定软硬件设备,实现自动查情、适时配种、转群提醒与分娩预警。

(一)环境测控指标

环境参数监测包括但不限于温度、湿度、风速、光照、二氧化碳、氨气,测量误差要求如下:温度±0.3℃,湿度±5%RH,风速±0.2m/s,二氧化碳±30ppm,氨气±3ppm,静压±2pa。每个畜禽舍的舍内环境传感器应分别不少于3个(均匀布设),其中气体传感器(激光光谱型)应分别不少于1个。畜禽养殖环境控制故障率<3%。视频监控要求支持夜视,分辨率≥1920×1080像素、画面速度≥25帧/秒、摄像头像素≥400万。

(二)体征监测与饲喂管理指标

基于热红外测温技术,非接触监测畜禽体温,测量误差±0.5℃。基于视频图像技术,畜禽行为识别准确率≥90%。基于音频识别技术,实现畜禽异常行为定位,测量误差±0.5m。在线无应激监测投入产出,测量误差要求如下:耗料量±5%读数,饮水量±5%读数。基于个体识别技术,实现畜禽个体/群体采食监测,畜禽饲料浪费率(剩料比例)<5%。

(三)疫病管理指标

基于人工智能技术,实现疫病自助诊断与智能预警,疫病诊断准确率≥85%,疫病预警准确率≥90%。

(四)繁育管理指标

基于三维建模技术,非接触实时监测畜禽体尺和体重,测量误差要求如下:家畜体重±2%读数,家禽体重±3%读数,家畜体尺±3%读数。母畜发情监测准确率≥85%。

(五)生产性能指标

在线无应激监测投入产出,测量误差要求如下:蛋重±5%读数,蛋数±1%读数,乳成分含量(乳脂、乳蛋白等)±3%读数。

(六)智慧牧场管理系统开发

1.系统应覆盖牧场生产、经营、管理、服务等各环节,根据养殖实际需求设置功能模块,操作界面直观易用。

附件7

国家数字渔业创新应用基地建设技术指南

按照《“十四五”数字农业建设规划》部署要求,为指导地方做好国家数字渔业创新应用基地(以下简称“数字渔业基地”)项目设计和建设管理,根据数字渔业基地的定位及当前信息技术在渔业的产业需求、研发创新、实际应用等情况,针对不同数字渔业生产场景特点,进一步细化数字渔业基地建设任务,明确技术参数、功能要求,制定本指南。做数字渔业基地项目设计时,应在选择养殖模式的基础上,明确具体养殖品种,细化具体技术路线。

建设智慧渔场管理系统。连接基地所有传感器、智能设备、信息系统等,实现渔业养殖全过程的监测和数字化映射,构建养殖环境精准测控、精准饲喂、养殖对象行为监测、生物量估计、疫病诊疗与预警、市场分析等智能模型,打造渔场生产经营数字化管理中枢,实现生产经营过程的自动预警和辅助决策,提高生产经营管理效率。

(二)分场景细化建设任务

1.池塘工程化养殖

(1)养殖环境与养殖对象信息监测系统。配置水质传感器、环境小气候气象站及机器视觉系统,实现对水质、养殖环境、养殖对象生长和活动状态的监测。环境监测指标应至少包括水温、溶解氧、pH、电导率、水温、氨氮、亚硝酸盐、太阳辐射、大气压力、空气温湿度、风力、风速等;尾水水质环境监测指标在上述指标基础上,还应监测悬浮物、总磷、总氮、COD(锰法、高锰酸盐指数)等指标。池塘养殖对象生长和活动状态监测主要集中摄食行为和其它异常行为。

(3)疾病诊断与数字防控。配置水下移动巡检、远程诊断、自助诊疗等软硬件设施设备,实现养殖对象疾病早预警、早发现、早诊断和早治疗。工程化养殖池塘宜采用无人机或无人船智能变量喷药安全联控系统及水面死鱼自动捡拾设备,实现疫病主动防控与安全管理。

2.陆基工厂循环水养殖

(1)养殖环境与养殖对象信息监测系统。配置养殖工厂水质信息监测、空气环境信息监测、养殖对象行为监测设备,实现养殖水质溶解氧、水温、pH、盐度、水位、氨氮、硝酸盐氮等水质参数的分布式测量,工厂内空气温度、空气湿度、二氧化碳、光照度等环境参数的实时数据采集,以及养殖对象生长和活动状态监测,包括摄食行为、异常行为、繁育行为。

(2)养殖智能装备。配置工厂化循环水处理系统,实现养殖水质的再循环利用。配置智能增氧装备,通过多源数据融合和自动控制技术实现养殖池溶氧含量的精准预测控制。配置鱼群计数装备,实时估算鱼群包含的个体总量。配置智能投饲装备,根据鱼类生物量(数量、体长、重量)以及摄食行为特征

自主判断食欲情况,按需投放饲料。配置自动分级装备,根据鱼体表型或体重等指标对鱼类进行分类统计和自动分级分池。配置鱼池清洗装备,实现池底吸污或池壁清洗等自动化作业。鼓励设置自动起捕装备,实现池内活鱼自动围赶、无损起捕等功能。配置养殖装备故障诊断系统,根据水泵、风机以及关键水处理设备的工作电流、电压、表面温度、表面振动等指标评估养殖装备的工况并定位故障。配置智能变量补光装备,实现养殖对象的快速增重,提高饲料转化率。

(3)疾病诊断与数字防控。配置健康移动巡检、远程诊断、自助诊疗等软硬件设施设备,实现工厂化循环水养殖池养殖对象疾病早发现、早诊断和早预警。养殖池宜采用轨道式智能变量喷药安全联控系统及水面死鱼自动捡拾装备,实现养殖对象疫病主动防控与安全管理。

3.海水网箱养殖

(1)养殖环境与养殖对象信息监测系统。基于深远海网箱固定式钢体结构,在基地部署海洋水质、流速流向、波浪潮汐、海气界面气象要素等智能感知设备,构建水面无死角摄像和水下高清晰视频成像,以及声纳成像,实现基地区域的水体环境、气象环境、影像数据的原位在线实时动态监控,从而实现组网式观测和预测,以及驱动投喂设备精准投喂。具体环境监测参数包括温度、湿度、降雨量、风速风向、光照等,水质监测包括水体溶氧量、温度、盐度、浊度等,潮流监测参数包括水位、流速、浪高等,视频监测参数包括鱼群声纳、鱼的摄食、残饵、死鱼、网衣破损、污垢等,装备监测参数包括饲料重量、投喂量、风压、电能等。

(2)养殖智能装备。根据养殖环境特征和养殖需求,配置大型自旋转智能投饵机、低损伤智能吸鱼泵、自动计数分鱼机、智能化数苗机、动态路径规划导航的巡检机器人和机器鱼、自适应动态贴附智能网衣清洗机器人等设备,提升非人工干预的智能养殖能力。

(3)异常信息预警和病害诊断。配置移动巡检机器人或机器鱼载体,搭载近红外和可见光设备,对水生物的类别、生物量、饥饿行为、胁迫等异常行为、鱼体病害,死鱼、网衣挂污、网衣破损等进行巡视,提前准确识别异常信息并通过APP、WEB端或短信等方式进行预警,并自动推送处置建议。

4.鱼菜共生智能工厂

(1)养殖环境与养殖对象信息监测系统。安装性能稳定、维护管理方便的各类传感器和监控设备,获取鱼、菜环境中的温湿度、光照、大气压力、二氧化碳、氧分压等参数,养殖、水处理、营养液等单元的溶解氧、水温、pH、液位、流速、电导率、浊度等参数,水生物的品种、生物量、行为、死亡等状态,设施装备的压力、电流、温升、震动等参数。通过对生产环境、水质环境、水生物状态以及设施装备状态等进行实时联网测控,实现水生物最优生长管控、管理精细化调度、装备低功耗、故障自诊断工作、灾备自动检测预警。

(2)数字化种养装备。对数字化种养装备技术升级,推进养殖单元的水处理、投喂、巡检、分级,以及种植单元营养液管理、补光、移栽、转运等各环节设备的数字化,实现高效、全天候、大体量稳定生产。

(3)异常巡视和灾备自启动。购置轨道机器人或者AGV运动车,搭载热成像和可见光设备,对水生物的水面异常行为、死鱼识别、植物生长状态、植物营养诊断、异常温升、管道泄漏、异物侵入等进行识别和告警,并及时启动水力、气路、备用管路等灾备系统,或触发报警通知运维人员进行及时处置。

(1)环境监测指标

养殖环境和水质监测包括但不限于溶解氧、水温、pH值、盐度、氨氮、亚硝酸盐、空气温度、空气湿度、光照强度,测量误差要求如下:溶解氧±0.3mg/L,氨氮、亚硝酸盐±0.1mg/L,pH值±0.2pH,盐度±0.5%满量程,温度±0.5℃,空气湿度±3%RH,光照强度±5%满量程。养殖尾水水质监测测量误差应至少满足以下要求:总磷±5%满量程,总氮±5%满量程,高锰酸盐指数±5%满量程。

用于养殖对象生物量、行为识别、病害表型、养殖场场景的图像或视频信息质量应满足以下要求:分辨率≥1280×720(720P),水平清晰度≥65TVL,视频清晰度≥15FPS,数字视频编/解码延时≤400ms,自控制动作发生到新图像出现延时≤500ms,视频压缩编码MPEG4,支持星光夜视功能。

(2)智能设备与装备管理指标

针对工厂化循环水养殖,循环水处理系统对残饵、粪便等固体颗粒的去除效率≥80%,氨氮去除效率≥65%,日均水利用率≥95%。

针对海水网箱养殖,应利用多种渠道确保稳定供电,水上水下视频实现全时段监控,识别准确率≥90%;大型自旋转智能投饵机旋转角度≥180°;网衣清洗机器人清洗覆盖率≥90%;风光逆变能源系统可实现与主发电机的良好切换;吸鱼泵损伤率≤0.5%。智能化设备在线率≥95%;应急切换速度≤5min。

(3)智慧渔场管理系统开发

1.系统应覆盖渔场生产、经营、管理、服务等各环节,根据养殖实际需求设置功能模块,操作界面直观易用。

附件8

国家数字设施农业创新应用基地建设技术指南

按照《“十四五”数字农业建设规划》部署要求,为指导地方做好国家数字设施农业创新应用基地(以下简称“数字设施农业基地”)项目设计和建设管理,根据数字设施农业基地的定位及当前信息技术在设施农业的产业需求、研发创新、实际应用等情况,进一步细化数字设施农业基地建设任务,明确技术参数、功能要求,制定本指南。

1.建设智慧设施农业管理系统。连接基地所有传感器、智

能设备、信息系统等,汇聚投入品、产出品、生产任务、生产过程、人员、仓库、成本等各类数据,构建环境智能调控、水肥精准管理、精准作业、生产任务管理、市场分析等智能模型,打造设施农业生产经营数字化管理中枢,实现生产经营全过程的自动预警和辅助决策,提高生产经营管理效率。

2.数字化育苗。主要包括智能环境测控、水肥一体化测控、育苗工厂栽培。其中,智能环境测控包含监测传感器及参与环境控制的设备。水肥一体化测控主要包含EC/pH传感器、流量

1.叶菜品类

(1)智能环境测控。配置监测传感器及参与环境控制的设备,监测传感器包括环境温度、湿度、光照、二氧化碳浓度、监控摄像头、电能计量表等室内传感器和室外气象站。环境控制设备应根据实际情况选配加温/降温设备、空气循环风机、加湿设备、补光设备、通风设备、二氧化碳补充设备等。传感器和环控设备通过环控系统形成闭环,根据叶菜栽培实际环境需求,提供生长发育所需的环境。

(2)生长监测及过程管理。叶菜栽培主要分为单层栽培、多层栽培,配置智能化定植、移栽、采收设备,鼓励配置自动化多层栽培、智能化人工光气候室栽培,增加单位面积叶菜的种植量,提高叶菜品质。配置基于物联网智能环境管理系统,实现从定植、移栽、采收、智能物流等环节的生产全过程自动化、降低产品损耗、提升生产效率、增加农产品质量与品质标准化的商品性。

(3)采后信息化管理。配置智能称重、包装等设备,鼓励配置农产品冷链仓储系统、安全追溯系统等,实现蔬菜采后全过程智能化、信息化。

2.茄果品类(番茄、黄瓜、彩椒、茄子等)

(1)智能环境测控。配置监测传感器及参与环境控制的设备,监测传感器包括环境温度、湿度、光照度、二氧化碳浓度、监控摄像头、电能计量表等室内传感器和室外气象站。环境控制设备应根据实际情况选配加温/降温设备、空气循环风机、加湿设备、补光设备、通风设备、二氧化碳补充设备等。传感器和环控设备通过环控系统形成闭环,根据茄果栽培实际环境需求,提供生长发育所需的环境。

(2)生长监测及过程管理。配置高效设施栽培系统,建立作物生长中生长量、产量、种植投入品、产出品等关键生长指标数据监测,以及整个生产过程中的各项操作记录、劳工管理、病虫害防治等各项生产数字化管理档案。鼓励配置数字化劳工管理、病虫害防治系统。实现对茄果类作物的生长、农艺操作、用工、病虫害防治、投入产出等全方面的生长进行数字化记录。

(3)采后信息化管理。配置采后产品称重、清洗、分级、计量化包装等数字化智能设备,建立从种子到商品的数字化可追溯平台,实现采后商品信息的数字化管理。鼓励使用物流转运系统、数字化包装流水线,用于生产过程中物质的运输和采收后蔬菜的短距离运输、装卸、分级、包装等作业,以降低劳动力生产成本、降低病害风险。

3.花卉品类

(1)智能环境测控。配置监测传感器及参与环境控制的设备,监测传感器包括环境温度、湿度、光照度、二氧化碳浓度、监控摄像头、电能计量表等室内传感器和室外气象站。环境控制设备应根据实际情况选配加温/降温设备、空气循环风机、加湿设备、补光设备、通风设备、二氧化碳补充设备等。传感器和环控设备通过控制系统形成闭环,根据花卉栽培实际环境需求,提供生长发育所需的环境。

(2)生长监测及过程管理。配置智能化苗床系统,可以通过PC或者智能手机控制栽培区内的所有设备,盘床可以通过自动化物流线将种植区和操作区连接到一起,盘床采用潮汐式灌溉,可以充分利用回液,通过生产运营管理系统对花卉生产信息进行登记、查询。

4.食用菌品类

(1)智能环境管理。配置多个环境监测传感器及空调、风机、加湿器、LED补光灯等环控设备,实现食用菌设施内环境温度、湿度、二氧化碳浓度、光照强度等参数的精准测量和智能控制。

(2)生长监测及过程管理。配置覆盖自动搅拌、自动装料、全程自动高压灭菌、冷却、自动接种、培养、催芽出菇、废料

自动化处理等各环节的信息系统,实现食用菌生产的数字化管理。

(3)采后信息化管理。配置智能化称重、自动化包装等设备,实现蘑菇产品的全程信息可追溯。

(一)环境监测指标

环境参数监测包括但不限于温度、湿度、光照、二氧化碳浓度等,测量误差要求如下:温度±0.5℃、湿度±3%、二氧化碳±40ppm(25℃时)。每个温室内温度、湿度传感器应不少于2个(按栽培区大小均匀布置),栽培区控制误差要求如下:温度±3℃、湿度±8%。

(二)灌溉监测指标

营养液灌溉系统测量误差要求如下:EC值±0.2ms/cm、pH值±0.2pH。食用菌工厂化生产,能够实现搅拌原料的含水率测量误差±5%。搅拌原料的pH值测量误差±0.2pH。

(三)智能工艺指标

精量化播种设备,播种效率≥400盘/小时,播种精度≥95%。基于自动化移栽、定植、采收技术,移栽速度≥2000株/小时,定植、采收速度≥2000株/小时。食用菌工厂化生产过程中,自动化装料效率≥600棒/小时。自动接种效率≥200棒/小时。自动挖瓶效率≥200棒/小时。菌棒的污染率≤1%。产品的称重误差±1g。

(四)智慧设施农业管理系统

1.系统应覆盖设施农业生产经营管理各环节,根据实际需求设置功能模块,操作界面直观易用。

2.系统应配备对应的数据汇聚与上传模块,由国家数字设施农业创新中心通过接收上传或主动请求的方式,与系统进行数据交互并获取数据。

附件9

国家数字种业创新应用基地建设技术指南

按照《“十四五”数字农业建设规划》部署要求,为指导地方做好国家数字种业创新应用基地(以下简称“数字种业基地”)项目设计和建设管理,根据数字种业基地的定位及当前信息技术在种业的产业需求、研发创新、实际应用等情况,针对不同品种的特点,进一步细化数字种业基地建设任务,明确技术参数、功能要求,制定本指南。

作物、畜禽品种高通量基因测序。配置动植物样品预处理、DNA提取、DNA质量及浓度检测、测序文库构建及质控、DNA测序、分子标记检测等设备,构建作物、畜禽品种高通量基因测序服务平台,实现基因精准分型,深度发掘优异基因和优异种质。

(二)分品种细化建设任务

1.作物种业

(1)作物表型高通量获取与智能解析。配置作物细胞、组

织、器官、植株和群体结构及功能特征的物理、生理和生化性状观测设施设备,构建作物表型高通量获取与智能解析平台,实现作物表型精准鉴定。

(3)田间气象环境信息获取。配置空气温湿度、大气压力、

辐射强度、风速风向和降雨量观测设备,实现田间气象环境信息的实时获取。

(4)田间土壤环境信息获取。配置土壤养分、水分、重金

属检测设备,实现田间土壤有机质、氮、磷、钾、温度、湿度、pH值等环境信息的快速获取。

(5)作物数字种业基地管理系统。连接数字种业基地传感

器、智能设备、信息系统等,汇聚基因型、表型、环境及田间生产、种子加工、仓储调运等各类数据,强化溯源管理和数据分析,建立健全商业化育种与测试技术体系,打造基地数字化管理中枢,实现品种育、繁、推全流程的精准管控和智能决策,提高育种工作效率和管理水平。

2.畜禽种业

(1)畜禽生产性能测定。配置畜禽体尺体貌、采食量、生长发育、繁育性能精准测定设备,实现数据自动收集、分析评估,构建畜禽生产性能测定技术体系,提升畜禽生产性能和饲料转化率测定效率。

(2)畜禽繁育环境智能测控。配置畜禽舍内外温度、湿度、风速及舍内有害气体等环境监测传感器及风机、喷淋降温等温控设备,实现舍内外环境信息实时测量与智能测控。

(3)畜禽数字种业基地管理系统。连接畜禽数字种业基地传感器、智能设备、信息系统等,汇聚畜禽行为、生理状况、生长性能、基因测序等各类数据,集成遗传价值评估、育种值估计、后裔性能预测、全基因组选择等智能模型和配种方案,打造基地数字化管理中枢,实现畜禽繁育过程的自动预警和辅助决策,提高畜禽繁育管理效率。

(一)作物、畜禽基因测序技术指标

(二)作物种业设备技术指标

1.作物表型观测与解析指标

基于机器视觉和光谱成像等技术,实时获取作物表型信息,测量误差要求如下:株高±0.05m;叶片形态±5mm;植株角度±2°;植物归一化植被指数、叶面积指数、植被覆盖度、叶绿素含量、氮素含量等±10%;作物穗层湿度、作物穗层温度等±10%;植株密度、出苗整齐度、株高、植株形态、水分状态、生育期、病虫害胁迫、冻害及高温胁迫、倒伏程度等±10%;二氧化碳±30ppm;H2O±5%RH;光合辐射±5%读数;叶室温度±0.2℃、叶片温度±0.2℃。

2.田间小区机械作业指标

小区精量播种单粒率≥85%,空穴率<5%,碎种率≤1.5%,播深误差±2cm,株距误差±3cm;小区测产收获机称重精度±0.1kg,测水精度±0.5%;小区脱粒机未脱净率<1%,总损失率<1%,破碎率<2%,含杂率<1%。

3.田间气象环境信息指标

田间气象环境信息包括但不限于温度、湿度、大气压力、光照强度、风速等。测量误差要求如下:温度±0.2℃、湿度±1.5%RH、大气压力±0.5hPa、光照强度±2%读数、风速±1m/s、降雨量误差±4%。

4.田间土壤环境信息指标

田间土壤环境信息包括但不限于温度、土壤含水量、土壤盐分含量等。测量误差要求如下:温度±0.5℃、土壤含水量±4%、土壤盐分含量±10%(<5dS/m)。土壤氮磷钾检测准确率≥95%;作物根际发育状况检测准确率≥95%;田间土壤微生物活动检测准确率≥95%。

5.作物数字种业基地管理系统开发

(1)系统应覆盖育种材料管理、育种方案设计、授粉计划、试验设计、田间布局、性状数据采集、数据分析、查询统计等业务环节;可配置不同类型作物数字化采集标准与数字化管理方案;可配置各种商业化育种流程和不同育种模式,支持RFID育种电子标签等第三方设备;系统用户界面友好。

(2)系统应配备对应的数据汇聚与上传模块,由国家数字种业创新中心通过接收上传或主动请求的方式,与系统进行数据交互并获取数据。

(三)畜禽种业设备技术指标

1.畜禽生产性能测定指标

畜禽生产性能测定指标包括但不限于种畜禽行为、生理状况、生长发育等。测量误差要求如下:非接触高通量在线实时监测体尺和体重数据±3%,体尺±3%。在线无应激监测个体采食量,能够分析个体身体健康和生产状态;畜禽个体饲料转化率测定设备准确率≥95%;体貌评分设备监测准确率≥90%;分析动物精子质量,测量速度范围0~250μm/s,直径范围1~50um,视野组数1~30;动态观察卵母细胞、胚胎、体细胞等,测量放大倍率3.15X~387X,变倍比10(0.63X~6.3X)。

2.畜禽繁育环境监测指标

畜禽舍内环境参数监测包括但不限于温度、湿度、风速、二氧化碳、氨气浓度,测量误差要求如下:温度±0.3℃,湿度±5%RH,风速±0.2m/s,二氧化碳±15ppm,氨气±1.0ppm,静压±2pa。每个畜禽舍舍内环境传感器应不少于3个(均匀布设),风速、气体传感器(激光光谱型)应不少于1个。

3.畜禽数字种业基地管理系统开发

(1)系统应覆盖畜禽繁育各环节,具有身份系谱信息管理、生长过程测定管理、配种管理、遗传价值评估、育种值估计、后裔性能预测、全基因组选择等功能,可根据繁育实际需求设置功能模块,系统用户界面友好。

THE END
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