蔬菜工廠化生產(chǎn)智慧管理系統(tǒng)介紹_陳素娟.pdf
新疆農(nóng)機化2023年第5期 基金項目 2022 2023年度江蘇現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)體系建設(shè)項目 JATS 2022 384 蘇州市科技項目 SNG2021020 蘇州農(nóng)業(yè) 職業(yè)技術(shù)學(xué)院2021年校內(nèi)科研專項項目 CG2102 修回日期 2023 04 10 doi 10 13620 ki issn1007 7782 2023 05 013 中圖分類號 S316 文獻標識碼 A 0 引言 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 大數(shù)據(jù)和人工智 能在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用推動 了設(shè)施蔬菜管理的智能化 在節(jié)約勞動力成本的同時提高 了工作效率 管理水平也得到了提升 蔬菜工廠化生產(chǎn)智 慧管理系統(tǒng)的開發(fā)為管理者提供了一個基于云服務(wù)的智 慧管理軟件 實現(xiàn)了蔬菜工廠化生產(chǎn)管理的便捷化 1 通 過本軟件 管理者可以在電腦上查看蔬菜工廠化生產(chǎn)間的 秧苗生長狀況 育苗管理 定植管理 病蟲防治 物聯(lián)網(wǎng)智 能化管理 生產(chǎn)環(huán)境與病蟲害預(yù)警信息等 提升蔬菜工廠 化生產(chǎn)效率與管理水平 1 系統(tǒng)功能介紹 系統(tǒng)模塊包null大屏總覽模塊 生產(chǎn)管理模塊 操作null 價模塊和預(yù)警信息模塊 蔬菜工廠化生產(chǎn)智慧管理系統(tǒng) 需要技術(shù)管理員定向開通賬號以保證系統(tǒng)管理的專一性 和安全性 賬號具有不同的null限 用戶獲得賬號分配后可以 登陸本系統(tǒng)進行在null限范圍內(nèi)的一些內(nèi)容訪問和管理操 作 圖1 蔬菜工廠化生產(chǎn)智慧管理系統(tǒng)的開發(fā)為教學(xué)和 科研提供了智能化管理平臺 教師和學(xué)生可以通過平臺進 行操作管理 包null方案 環(huán)境參數(shù)設(shè)定 方案null價 預(yù)警及 監(jiān)控等 了解蔬菜植物工廠化內(nèi)蔬菜生長狀態(tài) 圖1 蔬菜工廠化生產(chǎn)智慧管理系統(tǒng)用戶登錄頁面 2 功能模塊介紹 蔬菜工廠化生產(chǎn)智慧管理系統(tǒng)后臺的主要功能包null 文章編號 1007 7782 2023 05 0043 03 蔬菜工廠化生產(chǎn)智慧管理系統(tǒng)介紹 陳素娟 陳國元 周 英 李慧敏 蘇州農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 江蘇蘇州215008 摘 要 為實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 大數(shù)據(jù)平臺 人工智能在設(shè)施蔬菜領(lǐng)域的應(yīng)用 實現(xiàn)蔬菜生產(chǎn)的智能化管理 開發(fā)了蔬菜工廠化生產(chǎn) 智慧管理系統(tǒng) 通過本系統(tǒng)管理者可以在電腦或手機端查看蔬菜工廠化生產(chǎn)間的秧苗生長狀況 實現(xiàn)智能化育苗管理 定植管 理 病蟲防治 生產(chǎn)環(huán)境與病蟲害預(yù)警等 提升蔬菜工廠化生產(chǎn)效率與管理水平 關(guān)鍵詞 蔬菜 工廠化生產(chǎn) 智慧管理 開發(fā) Introductionofintelligentmanagementsystemforvegetable factoryproduction Cheng Sujuan Cheng Guoyuan Zhou Ying Li Huimin SuzhouAgriculturalVocationalandTechnicalCollege Suzhou215008 Jiangsu China Abstract Toachievetheapplicationofinternetofthingstechnology bigdataplatforms andartificialintelligenceinthefieldof vegetable facilities and to achieve intelligent management of vegetable production We have developed a smart management system for vegetable factory production Through this system managers can view the growth status of seedlings in vegetable factoryproductionroomsoncomputersormobilephones achieveintelligentseedlingmanagement plantingmanagement dis easeandpestcontrol productionenvironmentandpestwarning andimprovetheefficiencyandmanagementlevelofvegetable factoryproduction Key words Vegetable Industrialization Intelligentmanagement Development 設(shè)施農(nóng)業(yè) 43 新疆農(nóng)機化 2023年第5期 大屏總覽模塊 生產(chǎn)管理模塊 方案管理模塊 操作null價 模塊和預(yù)警信息模塊等 2 1 大屏總覽模塊 大屏總覽模塊展示了蔬菜工廠化生產(chǎn)區(qū)域的全景 包null植物工廠區(qū)和混合光栽培區(qū)蔬菜種植的全過程和各 種蔬菜生命周期的生長場景 同時可以將蔬菜工廠化生產(chǎn) 視頻null入 供大家學(xué)習(xí)和觀摩 2 2 生產(chǎn)管理模塊 生產(chǎn)管理模塊主要針對葉菜和茄果兩大類蔬菜無土 栽培技術(shù)進行展示 葉菜類展示水培模式 茄果類展示 基質(zhì)栽培模式 2 6 生產(chǎn)管理分別從工廠化育苗到工廠化 定植再到智能化管理以及病蟲防治方面進行系統(tǒng)展示 2 2 1 工廠化育苗 工廠化育苗模塊主要介紹人工播種和機械播種兩種 方式 包null育苗設(shè)備的準備 育苗null料及工具 育苗過程介 紹以及苗期管理技術(shù)及視頻監(jiān)控 同時介紹播種技術(shù)指導(dǎo) 過程及視頻 點擊視頻播放鍵可以觀看播種技術(shù)指導(dǎo)過程 2 2 2 工廠化定植 工廠化定植 圖2 模塊包null定植前的準備工作 主要 是苗床準備 秧苗準備 定植技術(shù) 將秧苗從苗床取出栽 種到定植床的過程以及定植后的管理工作 同時展示種苗 定植后的生長狀態(tài)及對定植床上幼苗的全方位監(jiān)管 圖2 蔬菜工廠化生產(chǎn)定植頁面 2 2 3 智能化管理模塊 智能化管理 圖3 模塊通過環(huán)境參數(shù)的設(shè)定 包null空 氣溫度 空氣濕度 營養(yǎng)液溫度 光照強度 光質(zhì) 營養(yǎng)液 EC 營養(yǎng)液pH值 以及水肥一體化管理和計算機綜合調(diào) 控實現(xiàn)蔬菜工廠化生產(chǎn)的智能化管理 傳感器根據(jù)實時氣 象數(shù)據(jù)和設(shè)定參數(shù)對處于不同生長時期的植株進行科學(xué) 地調(diào)整和管理 使植株處于最佳生長環(huán)境 2 2 4 病蟲害管理模塊 病蟲害管理模塊用來進行蔬菜病蟲害信息管理 展 示不同系統(tǒng)培育方案下植株出現(xiàn)的病蟲害信息 各系統(tǒng)方 案通過上傳植株的病理圖片和病理null稱信息從物理防治 和生物防治兩方面提出應(yīng)對該病理狀況的方案 2 3 操作評價模塊 操作null價模塊包null工廠化育苗 工廠化定植 智能化 管理和病蟲害防治4個環(huán)節(jié) 其中工廠化育苗從null價標準 方案 null價結(jié)果3個方面展示不同育苗方案的成果 智能化管理模塊從3組方案的播種管理 幼苗期的管 理 定植后管理3個方面進行對比分析 對每組方案的完 整程度 準確性和團隊協(xié)作性做出系統(tǒng)的null價 null價結(jié)果 以柱狀圖形式直觀地展現(xiàn)出來 在病蟲害管理模塊下管理員可以定期對蔬菜工廠化 生產(chǎn)間針對蔬菜種植管理中的各種農(nóng)null操作環(huán)節(jié)效果進 行null價 分析種植管理方案的優(yōu)劣 以便更好地改進生產(chǎn) 與管理方式 2 4 預(yù)警信息模塊 預(yù)警信息管理模塊主要用來管理溫度預(yù)警 濕度預(yù)警 光照預(yù)警 EC預(yù)警和pH預(yù)警等信息 當(dāng)系統(tǒng)監(jiān)測器監(jiān)測 到實時溫度高于最適宜生長溫度時系統(tǒng)就會發(fā)出預(yù)警信 息 推送預(yù)警信息到負責(zé)該方案的用戶 讓用戶及時處理 病蟲害預(yù)警管理模塊 圖4 主要用來監(jiān)測發(fā)布病蟲 害的預(yù)警信息 比如通過數(shù)據(jù)分析監(jiān)測判斷null地null時間段 可能爆發(fā)什么病蟲害和數(shù)量占比并編輯預(yù)警信息推送到 負責(zé)該方案的用戶 讓用戶提前防范 目前系統(tǒng)已經(jīng)針對 斜紋夜蛾 甜菜夜蛾 銀紋夜蛾 小地老虎 蚜蟲和粉虱等 幾種常見葉菜病蟲害進行了預(yù)警信息監(jiān)測 圖4 蔬菜工廠化生產(chǎn)病蟲預(yù)警信息模塊頁面 圖3 蔬菜工廠化生產(chǎn)葉菜類智能化管理頁面 設(shè)施農(nóng)業(yè) 44 新疆農(nóng)機化2023年第5期 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 上接第40頁 3 總結(jié) 蔬菜工廠化生產(chǎn)智慧管理系統(tǒng)的開發(fā)為蔬菜工廠化 生產(chǎn)管理提供了智能化管理平臺 生產(chǎn)企業(yè)或用戶可以利 用電腦或手機進行操作 實現(xiàn)智能化監(jiān)測與管理 農(nóng)業(yè)院 校也可以利用該平臺進行教學(xué)和實踐 引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí) 及進行學(xué)習(xí)效果的null價 蔬菜工廠化生產(chǎn)智慧管理系統(tǒng) V1 0剛剛起步 后續(xù)還需要不斷完善各功能模塊以及充實 內(nèi)容 為生產(chǎn)單位提供更好 更方便的服務(wù) 為智慧農(nóng)業(yè)的 發(fā)展提供技術(shù)支撐 參考文獻 1 李曉梅 劉海燕 朱元null 等 蔬菜大棚的智能化管理系統(tǒng) J 電 腦開發(fā)與引應(yīng)用 2005 10 38 39 2 雷喜null 李蔚 孫null華 等 高品質(zhì)生菜水培生產(chǎn)技術(shù) J 中國蔬 菜 2019 2 87 90 3 梁崢 盧欽燦 龔攀 等 日光溫室生菜管道水培技術(shù) J 長江蔬 菜 2011 5 30 31 4 劉磊 曾迪 謝玉萍 等 水培生菜高產(chǎn)品種篩選及不同通氣處 理對生菜平均單株質(zhì)量和品質(zhì)的影響 J 熱帶作物學(xué)報 2012 33 4 613 616 5 盧慧超 盧欽燦 生菜立體水培技術(shù) J 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學(xué) 2009 316 3 100 101 6 劉永null 何竹青 李曼 等 生菜的管道式水培技術(shù) J 楊凌職業(yè) 技術(shù)學(xué)院學(xué)報 2015 3 39 40 的養(yǎng)分管理方案以滿足不同生長階段作物的養(yǎng)分需 求 針對播種時的情況采用了精確的施肥策略 玉米 帶施用高氮緩控釋肥50 65 kg 667m 2 相當(dāng)于純氮 14 18 kg 667m 2 大豆帶則需要施用低氮緩控釋肥 15 20 kg 667m 2 相當(dāng)于純氮2 3 kg 667m 2 當(dāng)玉米進入大喇叭口期時 在距離玉米行20 25 cm處機播大豆 同時追施配方肥40 50 kg 667m 2 相當(dāng) 于純氮6 7 kg 667m 2 以滿足作物的進一步生長需 求 通過精確的施肥管理確保作物在不同生長階段都能 獲得充足的養(yǎng)分供應(yīng) 以促進其健康生長和高產(chǎn) 6 若無法使用控釋肥料 可選取應(yīng)用基礎(chǔ)肥 播種 肥及補充肥這3個階段的施肥策略 播種肥特別用于 玉米 施加氮肥量為10 14 kg 667m 2 補充肥則在基 礎(chǔ)肥和播種肥不充足的情況下進行施加 3 4 合理灌溉 在大豆和玉米帶狀復(fù)合種植過程中 精準的灌溉策 略對作物的生長和產(chǎn)量有顯著影響 了解并適應(yīng)每種作 物在其生命周期不同階段的水分需求是提高產(chǎn)量和效 率的關(guān)鍵 大豆在開花和結(jié)豆階段對水分的需求最高 大豆在 開花階段需要充足的水分以確保花的正常開放和授粉 因此在此期間大豆用水量約為30 40 kg 667m 2 結(jié)豆階 段是大豆豆莢形成和豆粒充實的關(guān)鍵階段 此時缺水會 直接影響豆莢的數(shù)量和豆粒的大小 從而影響大豆的產(chǎn) 量 此階段需要的灌溉量約為50 60 kg 667m 2 不能過度灌溉 否則可能會導(dǎo)致植物根系呼吸困 難 甚至引發(fā)病害 需根據(jù)作物的生長階段 土壤濕度和 天氣狀況等因素適當(dāng)調(diào)整灌溉時間和灌溉水量 通常 在早上或傍晚進行灌溉可以減少水分的蒸發(fā)損失 采 用微灌或滴灌方式可以更精確地將水分送至植物需 要的地方 4 復(fù)合種植技術(shù)體系構(gòu)建與成果推廣策略 4 1 搭建大豆玉米帶狀復(fù)合種植的技術(shù)架構(gòu) 玉米大豆帶狀復(fù)合種植技術(shù)在種植過程中應(yīng)最大 限度地應(yīng)用機械化工具以提高勞動效率 考慮實地的生 產(chǎn)特性和氣候情況 應(yīng)選擇適宜的種子并合理安排帶狀 種植的行間距和株距 4 2 技術(shù)成果推廣策略 在玉米大豆帶狀復(fù)合種植技術(shù)推廣中可以通過 建立技術(shù)示范基地定期組織農(nóng)民培訓(xùn)和技術(shù)交流 為 相關(guān)人員提供專業(yè)指導(dǎo)和技術(shù)支持 還可以建立信息共 享平臺 提供實時的種植指導(dǎo)和農(nóng)業(yè)信息 幫助農(nóng)民及 時掌握種植技術(shù)的最新進展 通過這些措施 可以將玉 米大豆帶狀復(fù)合種植技術(shù)廣泛推廣并促進其在實際生 產(chǎn)中的應(yīng)用和發(fā)展 參考文獻 1 null峰 張黎驊 彭俊明 等 大豆玉米帶狀復(fù)合種植全程機械化專 用機具研制現(xiàn)狀與趨null J 中國農(nóng)機化學(xué)報 2023 44 1 1 8 2 王虹 王宏偉 玉米大豆帶狀復(fù)合種植技術(shù)探null J 種子科技 2023 41 07 45 47 3 郭奎 玉米 大豆帶狀復(fù)合種植技術(shù)模式分析 J 種子科技 2023 41 04 46 48 4 杜勇芝 汪宏偉 大豆玉米帶狀復(fù)合種植技術(shù)分析 J 南方農(nóng) 機 2022 53 14 93 95 123 5 null懷海 大豆玉米間作帶狀復(fù)合種植技術(shù)與效益分析 J 農(nóng)業(yè) 開發(fā)與裝備 2023 2 211 212 6 周艷null 大豆玉米帶狀復(fù)合種植技術(shù)的應(yīng)用研究 J 種子科技 2022 40 23 40 42 設(shè)施農(nóng)業(yè) 45