数字农业技术在设施西甜瓜育苗中的应用——以大兴区西甜瓜集约化育苗场智能环控技术应用为例.pdf

中国农技推广 2023年第 12期 China Agricultural Technology Extension 2023 Vol 39 No 12 数字农业是高阶农业形态 是农业现代化与数 字技术及信息化的有效融合 1 乡村振兴战略大背 景下 数字农业技术推广应用是现代化农业产业发 展的关键 2 数字农业技术对提高农业生产效率 优 化农业生产模式 提高农产品品质产量及促进农业 智能化发展具有较强的推动作用 3 4 近年来 北京 市集约化育苗产业发展迅速 5 运用数字农业技术 快速 优质 高效培育了西甜瓜 蔬菜秧苗 推动了育 苗产业标准化 机械化生产及规模化经营发展 6 7 西甜瓜作为大兴区特色农产品 西甜瓜集约化 育苗产业发展也得到了大兴区政府的大力支持 笔 者围绕大兴区集约化育苗场的智能化升级改造需 求 选取具有代表性的育苗设施 安装部署应用集约 化育苗生产管理系统 温室环境综合调控系统 温室 水肥调控管理系统等 实时监测设施内作物育苗 生 长环境以及长势信息 结合种苗生长情况 生产经验 对获取的信息进行分析 处理 挖掘和决策 指导育 苗实际生产 以期提高种苗产量和品质 实现试点西 甜瓜育苗生产智能化和育苗精准管理 打造大兴区 西甜瓜智能化育苗温室 样板 1 大兴区西甜瓜集约化育苗发展现状 截至目前 大兴区西甜瓜集约化育苗场有 13 家 年育苗规模超过 100 万株以上的育苗场有 11 家 占84 6 年总育苗总量3 000万株以上 育苗 场生产经营模式为育苗销售服务 基地西甜瓜生产 相结合为主 育苗技术普遍应用了适宜温室类型 优 良品种 精量播种 穴盘育苗 干籽直播消毒 水肥定 量 嫁接 株型调控 温光调控 小型省力设备 物联 网监控等要素的技术 育苗主推技术覆盖率达到 80 以上 随着大兴区西甜瓜集约化育苗场的发展 育苗 设施的苗床 播种机 基质搅拌机 定植机等基础配 套设备比较完善 但在育苗智能化生产方面投入相 对不足 有部分育苗场配备了智能化设备 但设备部 分老化 应用率不高 因此 需要加快数字农业技术 的推广 采取智能信息化手段对育苗场的设施进行 进一步升级改造 以提高集约化育苗场的管理水平 和生产效率 2 数字农业技术在西甜瓜育苗场的集成应用 2 1 设施西甜瓜育苗智能化环境监测控制 通过 安装在育苗设施内的智能控制器读取育苗室内的环 境信息 根据温室种苗生长阶段对环境的要求 提供 合理的操作建议 通过智能控制器控制保温被 卷膜 器等执行机构动 2 1 1 育苗环境智能监测系统 在育苗温室集成应 用环境智能监测设备 配备高清摄像头定时拍摄作 物长势和设施空间图片 可实时监测温室内空气温 湿度 光照强度等参数 温室环境数据信息和种苗生 长信息可以让生产管理人员更加全面地掌握种苗生 长状况 提出更加合理的现场操作管理方案 提高对 数字农业技术在设施西甜瓜育苗中的应用 以大兴区西甜瓜集约化育苗场智能环控技术应用为例 哈雪姣 1 黄 楠 1 李 桐 1 汪希栋 2 崔广禄 1 张 扬 1 1 北京市大兴区种植业技术推广站 北京 102600 2 北京市大兴区农业环境与设施管理服务站 北京 102600 摘要 围绕目前大兴区设施集约化育苗升级改造需求 在育苗温室集成部署智能化装备 应用集约化育苗生产管理 系统 温室环境综合调控系统 温室水肥调控管理系统等 实时监测设施内作物育苗 生长环境以及长势信息 结合 种苗生长情况 生产经验对获取的信息进行分析 处理 挖掘和决策 指导种苗生长水肥及生长环境的合理调控 实 时指导实际生产 提高种苗产量和品质 取得了明显成效 关键词 数字农业技术 西甜瓜 育苗 中图分类号 S625 9 文献标识码 B 文章编号 1002 381X 2023 12 0017 03 收稿日期 2023 10 15 作者简介 哈雪姣 高级农艺师 主要从事农技推广工作 产业发展 17 中国农技推广 2023 年第 12 期 China Agricultural Technology Extension 2023 Vol 39 No 12 整个育苗区域的科学管理水平 2 1 2 育苗环境智能中控系统 温室环境智能中控 是智能育苗温室的 中枢系统 将育苗室内的各种 设施装备全部接入并进行有效管理 通过预装种苗 生长所需的适宜环境参数 将各种智能模块采集的 数据全部传输到后台软件平台 实现对育苗温室中 温度 湿度 光照等因子的自动监测和控制 育苗管 理人员可将不同种苗所需求的数据及控制参数输入 到中控单元 系统即可实现无人自动操作 设备可将 采集的各项数据准确显示 统计 为专家决策提供可 靠依据 2 1 3 育苗环境智能负载系统 1 育苗温室卷被 卷膜 遮阳 智能控制 解决 设施育苗温室日常管理中卷被 卷膜 遮阳 开闭过 程中 费人工 耗时间 等问题 集成控制器和降雨 行程 限位 电流等多个传感器 在实现对卷被 卷 膜 遮阳 远程控制的同时 对其工作状态进行精准 监测 自动校正 电路保护 触发报警 状态反馈等 可进行本地 远程 智能 遥控器等多种操作 运行状 况自动检测及反馈 操作人员可以在中心控制室远 程查看运行状态 远程控制其启动和停止 完全脱离 人工值守 安全可靠运行 2 育苗温室湿帘风机智能控制 育苗温室的降 温过程是在其核心 湿帘纸 内完成的 当室外热空 气被风机抽吸进入布满冷却水的湿帘纸时 冷却水 由液态转化成气态的水分子 吸收空气中大量的热 能从而使空气温度迅速下降 与室内的热空气混合 后 通过负压风机排出室外 集成育苗温室湿帘风机 智能控制 可实现湿帘降温系统根据育苗生产需要 自动开启和关闭 3 育苗温室补光智能控制 冬春两季日照时间 短 光照强度低 会造成种苗生长缓慢 产量低 需要 进行补光 在育苗温室安装部署补光灯 光谱采用模 拟太阳光的全光谱 包含对种苗生长最有效果的452 nm蓝光 600 nm红光 还包含对设施种苗生长 发育 有促进作用的其他波长的可见光 紫外线和红外线 将补光接入远程控制平台 根据作物育苗需求控制 补光灯的开闭 最大限度地捕捉光能 充分发挥种苗 光合作用的潜力 提高设施种苗的品质及产量 4 育苗温室水肥控制 智能水肥一体化控制的 核心是育苗温室灌溉控制设备 将温室灌溉系统的 电磁阀和流量计接入智能控制系统 服务器通过智 能控制器读取各个温室内的水表用水信息 掌握每 个温室当前的灌溉状态 比对作物生理生态模型 对 灌溉相关设备下达灌溉指令 实现用量有据 轮灌有 序 区别配给的决策模式 实现了设施农业用水的智 能管理 确保液体肥 药液按照比例或浓度通过灌溉 管路均匀地作用于育苗种植区域 使作物获得适当 的养分和水分 促进作物健康生长 同时可有效降低 温室湿度 减少病虫害发生几率 2 2 集约化育苗生产数字化管理系统 系统涵盖 育苗设施 育苗地块 育苗信息 企业信息 人员信息 等基础信息 实现育苗过程记录 包括种苗安全检疫 记录 以及关键育苗环节的照片 文字等记录等 实 现农资出入库 育苗出圃和种苗销售流向的数字化 管理 推进育苗场向 智能排产 以需定产 模式转 变 最终实现育苗全程可追溯 3 数字农业技术在大兴西甜瓜育苗场应用案例及 成效 3 1 示范园区概况 技术应用示范园区选取了北京 四季阳坤生态农业科技园 该园区位于北京市大兴区 庞各庄镇张公垡村 是一家以育苗工厂化 种植产业 化的农业科技园区 占地面积478亩 自有4个生产 种植基地 西甜瓜年育苗量能达到1 000万株以上 能够辐射带动周围9个生产基地 辐射面积达4 500 余亩 常年为学生及农户提供科普参观及技术培训等 活动 是大兴区具有代表性的大型育苗生产园区 3 2 技术应用示范 示范育苗大棚面积 4 5 亩 根 据育苗设施现有基础情况进行升级改造 设计实施 了一套数字智能化技术应用方案 集成示范育苗环 境智能监测系统 中控系统 负载系统 集约化种苗 生产管理系统 集成应用育苗温室环境智能控制技 术 水肥一体化智能控制技术 实现试点育苗生产数 字智能化 提高育苗生产率 3 2 应用成效 通过数据采集分析得知 实现示范 育苗设施的年育苗产能达到500万株 比智能化系 统应用示范前育苗能力提高 18 7 西甜瓜产量提 高约 5 左右 节约灌溉用水 34 3 减少肥料施用 10 2 节约劳动力30 该技术集成应用有效提高 了温室环境控制能力 水肥精准灌溉能力及生产管 理标准化水平 初步显示了智能化监测控制装备和 技术对温室西甜瓜育苗在提质 增量 降低人工成本 等方面的良好效果 为下一步大兴区推广应用智能 化育苗技术积累了经验 产业发展 18 中国农技推广 2023 年第 12 期 China Agricultural Technology Extension 2023 Vol 39 No 12 4 发展思考 数字农业技术在大兴区设施西甜瓜育苗生产的 应用整体上尚处于起步阶段 本研究实施的智能化 监测控制应用示范 可以有效促进大兴区西甜瓜育 苗产业向精准管理 现代集约 节本高效的内涵式发 展 为大兴区育苗设施的升级改造打造了 智能化集 约育苗温室 样板 随着科技的进步和创新 数字农业相关技术在 设施育苗中的应用将会更加广泛和深入 未来的技 术将应用更精确的传感器技术 更智能化的数据分 析与处理技术以及更高效的决策支持系统 下一步 通过试点示范 彰显数字农业相关技术的优势 以期 引领京津冀地区设施育苗数字化发展 形成区域特 色优势产业集群 带动乡村经济发展 参考文献 1 吴信科 乡村振兴战略下我国传统农业转型的现状 问 题及对策研 J 中农业经济 2023 10 34 35 2 孙杰贤 我国数字农业建设的成果与挑战 J 中国信 息化 2023 9 20 21 3 陈霄鹏 方启阳 乔培峰 基于乡村振兴背景下数字农 业的发展路径分析 J 四川农业与农机 2023 5 68 72 4 林玉妹 李承翰 农业数字化转型对农业绿色增长的影 响 J OL 中国农业资源与区划 1 16 5 赵立群 徐进 曹玲玲 等 北京市集约化育苗质量安全 生产情况调研 J 北方园艺 2022 9 142 147 6 齐艳花 大兴区蔬菜园区生产现状及前景展望 J 蔬 菜 2021 S1 37 41 7 张春生 宋痒儒 陈萌 等 通州区设施温室生产数字化 应用现状与展望 J 农业工程技术 2023 43 6 28 40 中国杂粮看山西 山西杂粮看吕梁 杂粮产业是 吕梁市传统优势产业 种植历史悠久 品种丰富多样 产品品质优良 吕梁市自然气候适宜 光热条件充足 是山西发展杂粮产业的优势区域 2022年 吕梁市杂 粮种植面积160万亩 总产量2 02亿kg 近年来 吕 梁市深入实施农业特优战略 加快推进杂粮全产业 链高质量发展 促进增收富民 助力乡村振兴 为推 动全市杂粮全产业链高质量发展做出了贡献 1 发展现状 1 1 种植面积与产量 全市种植杂粮种类主要有 谷子 高粱 大豆以及各种杂豆 红芸豆 红小豆 豌 豆 绿豆 豇豆等豆类作物 糜子等 2022年 全市谷 子 高粱 大豆 杂豆 糜子种植面积分别为59 83万 28 4万 48 90万 13 52万 5 34万亩 总产量分别为 8 608万 7 024万 2 679万 995 1万 405 74万kg 1 2 科技推广与合作 在杂粮栽培技术上 全市主 要推广了渗水地膜 探墒沟播 穴播 全膜双垄 宽窄 行 以及水肥一体化 秸秆还田技术等旱作农业技 术 近年来 全市积极推动校地合作 校企合作 围绕 品种选育 种植技术 促进杂粮生产效益提高 产品 品质提升 如兴县与中国农业科学院作物科学研究 所合作 共同建设杂粮研究院 在兴县进行了谷子 荞麦 高粱 冷暖季豆等多种杂粮作物的选育和推 广 助力当地杂粮产业链高质量发展 汾阳市与山西 农业大学高粱研究所合作 重点推进高粱新品种示 范推广 临县与中国农业科学院作物科学研究所合 作 推动肾型大豆实现高质高产 1 3 企业与品牌 近年来 在政府的大力支持和经 济效益的推动下 带动发展杂粮龙头企业68家 其 中省级龙头企业20户 市级龙头企业68户 其中不 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 吕梁市杂粮产业发展现状及思考 尹 健 1 薛晓萍 2 薛志强 1 王聪聪 1 1 山西省吕梁市农业农村局 山西 吕梁 033000 2 吕梁学院外语系 山西 吕梁 033000 摘要 介绍了吕梁市杂粮全产业链发展现状 分析了杂粮全产业链中的突出问题 提出了全市杂粮全产业链发展的 对策建议 关键词 吕梁杂粮 现状 建议 中图分类号 S51 S52 文献标识码 B 文章编号 1002 381X 2023 12 0019 03 产业发展 19