智慧农业在西红柿生产中的应用.pdf

栽培技术 Cultivation Mangement 中国果菜 China Fruit tomato greenhouse design pest control applied research 收稿日期 2020 01 20 作者简介 马为勇 1970 男 副高级农艺师 主要从事农业技术推广方面工作 设施栽培是现代农业生产中的典型方式 设施蔬菜 收成直接影响着菜农的生活水平 3 但近年来设施内蔬 菜病虫害频发 如何将智慧农业更好地应用在农业生产 及蔬菜病虫害防治上是当前设施生产上亟需解决的问题 之一 1 西红柿是常见的经济作物 多年来受到种植户 和消费者的青睐 4 西红柿设施栽培已发展多年 技术上 相对较为成熟 但近几年由于环境变化 管理方法不当等 原因 病虫害发生严重 造成西红柿产量与品质不断下 降 严重影响了种植户的收入 也不利于农业的可持续发 展 为解决上述问题 大量生物 化学 物理防治措施被提 出并应用 但智慧农业解决上述技术问题的应用研究较 少 本文以西红柿为主要研究对象 对于目前的具体情况 进行了深入分析 得出了有效的解决方案 以提高设施栽 培的生产效益 1 智慧农业概要及关键技术 1 1 智慧农业的内涵 智慧农业是农业中的智慧经济 或智慧经济形态在 农业中的具体表现 从技术层次上分析 智慧农业分别 包含感知层 应用层及传输层 首先感知层是通过传感 器的辐射及识别技术 DIS 定位技术 GPS 地理信息技 术 RS遥感系统 精准地对农作物的相关信息进行快速 和大量的采集 传输层是通过无线感应系统 互联网 各 种移动通讯系统将大量的信息进行有效汇总 应用层则 是通过云计算将搜集的信息和数据进行分析整理 得到 相关的智能决策和自动化应用等 1 2 智慧农业的关键措施及作用 智慧农业生产中的关键技术有环境监测 通信系统 设备系统 视频监测及其他相关应用管理系统 环境监 测主要是监测西红柿生产中的土壤湿度 太阳能光照 空 气含量指标等 通信系统主要是互联网 路由器 无线网 等 设备系统主要是通风系统 加湿系统 无线智能系统 等 视频监测主要是电脑 平板 各种智能客户端等 而相 关应用管理系统则主要有智能感应 智能预警 智能数据 获取 智能分析等 智慧农业系统在农业领域的应用 让 种植户体会到了运用先进技术带来的效益 从而主动选 择适合自身农业生产的智能化系统 有助于农产品产量 的提高和种植户收益的增加 在西红柿园中 智慧农业系统的应用实现了西红柿 生长动态监测和人工远程精准田间管理 实时收集设施 中作物成长中的环境数据 并进行智能管理 依照西红柿 成长的需求对栽培基地的温湿度 二氧化碳浓度 光照强 度等进行调控 因此 从根本上讲 智慧农业系统在农业 生产中主要有三大作用 即感知 传输和控制 使用智慧 农业技术可以对西红柿的灌溉情况 土壤空气的变更 大 面积的地表检测进行监视 同时通过对各种影响西红柿 生产关键指标的采集 科学地预测灾害 提高农业的综合 效益 5 如温度 湿度 风力 降雨量 或土壤有机质 pH 值 氮 磷 钾等数值 都将被记录在案 2 智慧农业技术在西红柿生产中的应用 2 1 调节西红柿的生长 智慧农业应用于西红柿的设施栽培中 利用物联网 技术 颠覆了传统的农业耕种方式 所有软硬件设施都围 绕西红柿植株的生长需求而设计 像工厂流水线一样生 产番茄 采用全自动化设施 设施内设有多个传感器 负 责收集温湿度 土壤水分 二氧化碳等各种数据 并传输 到控制室电脑系统中 对比此前人工预设的植物最佳生 长参数 智能温室控制系统就能自动控制幕布启闭 喷雾 系统开关等 从而调节大棚内的温 光 水 气等 保证西 红柿始终处于最佳的生长状态 6 2 2 智能监控大棚环境 智能监控是在通过监测得到关于西红柿生长的一系 列大数据的基础上 利用软件的分析和相应的云储存 得 到最为直观的图表和曲线趋势 7 8 根据对以上各种指标 的反馈 对设施进行全自动的调控 包括西红柿在各个生 长阶段的需水量 基础肥料的使用量和追肥的使用量 在智慧技术下的设施生产中 智能监测主要是通过 设备上的无线探测节点对周围环境 如湿度 水分 空气 湿度及温度 光照强度及西红柿本身的营养含量 病虫害 预测等进行有效地信息收集 9 在西红柿生长初期 保证 大棚室内温度在23 28 通过智能化的监测 可以有效 控制大棚温度 促进西红柿苗期的生长 一般情况下有机 肥与园土的比例为4 6 经过智能测算 可以更好地为当 地的土壤及西红柿本身所需的营养量进行科学施肥 避 免肥料使用过多而导致的土壤富营养化 在保证西红柿 苗生长的同时 也要保证幼苗的抗逆性 一般情况下保持 大棚白天温度在22 以上 夜间在12 以上 可以有效 栽培技术 马为勇 智慧农业在西红柿生产中的应用 107 提高幼苗抗逆性 在保障室内温度有所控制的同时 监测 土壤水分含量 室内空气湿度 设施内可见光光量 这些 指标不宜过高也不宜过低 保证其在西红柿适用范围之 内 当各种指标超过预定值或者低于预定值时 会有声 音警报和短信警报 2 3 控制病虫害的发生 智能化的管理可以将大棚温度 空气湿度 土壤湿度 等自然指标进行系统分析 病虫害的发生与这些指标有 着直接关系 如可将大棚温度控制在23 25 土壤湿度 控制在90 以下 50 以上 这样能有效防止灰霉病 早 疫病 晚疫病 叶霉病的发生 10 依托于智慧农业的监控 技术 可以定期根据数据喷施农药 并保证设施内处于干 湿适中的环境条件 观察西红柿生长的各个时期 对于 较典型的生长形态进行照片拍摄 在收获时作为最有利 的实践基础进一步分析各个生长阶段西红柿的生长态 势 营养水平及有无病虫害 为种植户提供理论上的支持 此外 不同生育期的西红柿都有相应的吸水条件和 生理性能 如西红柿处于苗期时 时常会发生猝倒病 该 项一般通过灌溉 农具 带病菌的肥料进行传播 土壤在 15 16 时是病菌容易传播的温度 同时在进行监控及 记录时 对土壤温度进行实时监测 保证土壤恒温的同时 尽可能地控制温度避开病菌繁殖所需温度 在检测过程 时 注意肥料的灭菌处理 这样能有效减少西红柿在苗期 的病害的发生 2 4 西红柿产品的质量追溯 依托于智慧农业的农产品追溯 每一个西红柿在出 售之前 都有自身独一无二的二维码 保证在西红柿生长 过程中每一个信息源的准确性 真正实现对西红柿的信 息化管理及互联网使用 也保证了西红柿的生产及生长 档案的准确性 通过对二维码和条形码的打印 能够有 效展示西红柿的产地环境 生产流程及品质监管 11 如在 现有的西红柿出售时 会贴有二维码 顾客可以通过扫描 二维码了解西红柿从苗期到出售 每个过程的数据均十 分清晰 包括种植地的地理信息 每个时期的图片展示及 有无病虫害等 2 5 电商平台的销售 依附于智慧农业 生产出的西红柿在商务平台上进 行销售 利用免费的交易平台 既能保证商务的安全性 也能保证西红柿及生产过程的可靠性 在此基础上也可 以给种植户提供相应的西红柿销售指导和种植指导 12 目前已有较多的网购平台已经有这样的功能 在收到西 红柿后 如果发生质量问题可以通过平台及时反映 提高 服务质量 使顾客满意 也可通过这种方式让客户有更好 的购买体验 参考文献 1 占勇 智慧农业技术在蔬菜大棚设计中的应用 J 规划与设 计 2018 10 97 2 乔志文 王金平 杨柏刚 等 温室西红柿的病害防治 J 农 民致富之友 2012 3 36 3 杨细兰 王菲 李选才 等 宜春市智慧农业建设的几个路 径 J 江西农业 2016 23 30 31 4 孙国坤 许卫东 吴海榕 等 小惠番茄品种特性及栽培技 术 J 中国果菜 2019 39 2 76 78 5 谢秀明 沈虹 孙锦 等 番茄青枯病综合防治研究进展 J 中国果菜 2018 38 11 63 67 6 严璋鹏 彭程 基于物联网技术的智慧农业实施方案研究 J 西安邮电大学学报 2013 4 105 108 7 顿文涛 赵玉成 袁帅 等 基于物联网的智慧农业发展与 应用 J 农业网络信息 2014 12 9 12 8 王虎 陈维榕 孙长青 等 物联网智慧农业系统研究 J 农 技服务 2016 15 129 179 9 杨细兰 王菲 李选才 宜春市智慧农业建设的几个路径 J 江西农业 2016 23 30 31 10 施连敏 陈志峰 盖之华 物联网在智慧农业中的应用 J 农机化研究 2013 6 250 252 11 葛付伟 毛建新 基于NRF905的智能农业无线通信系统设 计 J 消费电子 2014 4 105 106 12 顿文涛 赵玉成 朱伟 等 物联网在现代化农业中的应用 J 农业网络信息 2013 12 5 8 栽培技术中国果菜108