栽培技術 Cultivation Mangement 中國果菜 China Fruit tomato greenhouse design pest control applied research 收稿日期 2020 01 20 作者簡介 馬為勇 1970 男 副高級農藝師 主要從事農業(yè)技術推廣方面工作 設施栽培是現(xiàn)代農業(yè)生產中的典型方式 設施蔬菜 收成直接影響著菜農的生活水平 3 但近年來設施內蔬 菜病蟲害頻發(fā) 如何將智慧農業(yè)更好地應用在農業(yè)生產 及蔬菜病蟲害防治上是當前設施生產上亟需解決的問題 之一 1 西紅柿是常見的經濟作物 多年來受到種植戶 和消費者的青睞 4 西紅柿設施栽培已發(fā)展多年 技術上 相對較為成熟 但近幾年由于環(huán)境變化 管理方法不當?shù)?原因 病蟲害發(fā)生嚴重 造成西紅柿產量與品質不斷下 降 嚴重影響了種植戶的收入 也不利于農業(yè)的可持續(xù)發(fā) 展 為解決上述問題 大量生物 化學 物理防治措施被提 出并應用 但智慧農業(yè)解決上述技術問題的應用研究較 少 本文以西紅柿為主要研究對象 對于目前的具體情況 進行了深入分析 得出了有效的解決方案 以提高設施栽 培的生產效益 1 智慧農業(yè)概要及關鍵技術 1 1 智慧農業(yè)的內涵 智慧農業(yè)是農業(yè)中的智慧經濟 或智慧經濟形態(tài)在 農業(yè)中的具體表現(xiàn) 從技術層次上分析 智慧農業(yè)分別 包含感知層 應用層及傳輸層 首先感知層是通過傳感 器的輻射及識別技術 DIS 定位技術 GPS 地理信息技 術 RS遙感系統(tǒng) 精準地對農作物的相關信息進行快速 和大量的采集 傳輸層是通過無線感應系統(tǒng) 互聯(lián)網 各 種移動通訊系統(tǒng)將大量的信息進行有效匯總 應用層則 是通過云計算將搜集的信息和數(shù)據(jù)進行分析整理 得到 相關的智能決策和自動化應用等 1 2 智慧農業(yè)的關鍵措施及作用 智慧農業(yè)生產中的關鍵技術有環(huán)境監(jiān)測 通信系統(tǒng) 設備系統(tǒng) 視頻監(jiān)測及其他相關應用管理系統(tǒng) 環(huán)境監(jiān) 測主要是監(jiān)測西紅柿生產中的土壤濕度 太陽能光照 空 氣含量指標等 通信系統(tǒng)主要是互聯(lián)網 路由器 無線網 等 設備系統(tǒng)主要是通風系統(tǒng) 加濕系統(tǒng) 無線智能系統(tǒng) 等 視頻監(jiān)測主要是電腦 平板 各種智能客戶端等 而相 關應用管理系統(tǒng)則主要有智能感應 智能預警 智能數(shù)據(jù) 獲取 智能分析等 智慧農業(yè)系統(tǒng)在農業(yè)領域的應用 讓 種植戶體會到了運用先進技術帶來的效益 從而主動選 擇適合自身農業(yè)生產的智能化系統(tǒng) 有助于農產品產量 的提高和種植戶收益的增加 在西紅柿園中 智慧農業(yè)系統(tǒng)的應用實現(xiàn)了西紅柿 生長動態(tài)監(jiān)測和人工遠程精準田間管理 實時收集設施 中作物成長中的環(huán)境數(shù)據(jù) 并進行智能管理 依照西紅柿 成長的需求對栽培基地的溫濕度 二氧化碳濃度 光照強 度等進行調控 因此 從根本上講 智慧農業(yè)系統(tǒng)在農業(yè) 生產中主要有三大作用 即感知 傳輸和控制 使用智慧 農業(yè)技術可以對西紅柿的灌溉情況 土壤空氣的變更 大 面積的地表檢測進行監(jiān)視 同時通過對各種影響西紅柿 生產關鍵指標的采集 科學地預測災害 提高農業(yè)的綜合 效益 5 如溫度 濕度 風力 降雨量 或土壤有機質 pH 值 氮 磷 鉀等數(shù)值 都將被記錄在案 2 智慧農業(yè)技術在西紅柿生產中的應用 2 1 調節(jié)西紅柿的生長 智慧農業(yè)應用于西紅柿的設施栽培中 利用物聯(lián)網 技術 顛覆了傳統(tǒng)的農業(yè)耕種方式 所有軟硬件設施都圍 繞西紅柿植株的生長需求而設計 像工廠流水線一樣生 產番茄 采用全自動化設施 設施內設有多個傳感器 負 責收集溫濕度 土壤水分 二氧化碳等各種數(shù)據(jù) 并傳輸 到控制室電腦系統(tǒng)中 對比此前人工預設的植物最佳生 長參數(shù) 智能溫室控制系統(tǒng)就能自動控制幕布啟閉 噴霧 系統(tǒng)開關等 從而調節(jié)大棚內的溫 光 水 氣等 保證西 紅柿始終處于最佳的生長狀態(tài) 6 2 2 智能監(jiān)控大棚環(huán)境 智能監(jiān)控是在通過監(jiān)測得到關于西紅柿生長的一系 列大數(shù)據(jù)的基礎上 利用軟件的分析和相應的云儲存 得 到最為直觀的圖表和曲線趨勢 7 8 根據(jù)對以上各種指標 的反饋 對設施進行全自動的調控 包括西紅柿在各個生 長階段的需水量 基礎肥料的使用量和追肥的使用量 在智慧技術下的設施生產中 智能監(jiān)測主要是通過 設備上的無線探測節(jié)點對周圍環(huán)境 如濕度 水分 空氣 濕度及溫度 光照強度及西紅柿本身的營養(yǎng)含量 病蟲害 預測等進行有效地信息收集 9 在西紅柿生長初期 保證 大棚室內溫度在23 28 通過智能化的監(jiān)測 可以有效 控制大棚溫度 促進西紅柿苗期的生長 一般情況下有機 肥與園土的比例為4 6 經過智能測算 可以更好地為當 地的土壤及西紅柿本身所需的營養(yǎng)量進行科學施肥 避 免肥料使用過多而導致的土壤富營養(yǎng)化 在保證西紅柿 苗生長的同時 也要保證幼苗的抗逆性 一般情況下保持 大棚白天溫度在22 以上 夜間在12 以上 可以有效 栽培技術 馬為勇 智慧農業(yè)在西紅柿生產中的應用 107 提高幼苗抗逆性 在保障室內溫度有所控制的同時 監(jiān)測 土壤水分含量 室內空氣濕度 設施內可見光光量 這些 指標不宜過高也不宜過低 保證其在西紅柿適用范圍之 內 當各種指標超過預定值或者低于預定值時 會有聲 音警報和短信警報 2 3 控制病蟲害的發(fā)生 智能化的管理可以將大棚溫度 空氣濕度 土壤濕度 等自然指標進行系統(tǒng)分析 病蟲害的發(fā)生與這些指標有 著直接關系 如可將大棚溫度控制在23 25 土壤濕度 控制在90 以下 50 以上 這樣能有效防止灰霉病 早 疫病 晚疫病 葉霉病的發(fā)生 10 依托于智慧農業(yè)的監(jiān)控 技術 可以定期根據(jù)數(shù)據(jù)噴施農藥 并保證設施內處于干 濕適中的環(huán)境條件 觀察西紅柿生長的各個時期 對于 較典型的生長形態(tài)進行照片拍攝 在收獲時作為最有利 的實踐基礎進一步分析各個生長階段西紅柿的生長態(tài) 勢 營養(yǎng)水平及有無病蟲害 為種植戶提供理論上的支持 此外 不同生育期的西紅柿都有相應的吸水條件和 生理性能 如西紅柿處于苗期時 時常會發(fā)生猝倒病 該 項一般通過灌溉 農具 帶病菌的肥料進行傳播 土壤在 15 16 時是病菌容易傳播的溫度 同時在進行監(jiān)控及 記錄時 對土壤溫度進行實時監(jiān)測 保證土壤恒溫的同時 盡可能地控制溫度避開病菌繁殖所需溫度 在檢測過程 時 注意肥料的滅菌處理 這樣能有效減少西紅柿在苗期 的病害的發(fā)生 2 4 西紅柿產品的質量追溯 依托于智慧農業(yè)的農產品追溯 每一個西紅柿在出 售之前 都有自身獨一無二的二維碼 保證在西紅柿生長 過程中每一個信息源的準確性 真正實現(xiàn)對西紅柿的信 息化管理及互聯(lián)網使用 也保證了西紅柿的生產及生長 檔案的準確性 通過對二維碼和條形碼的打印 能夠有 效展示西紅柿的產地環(huán)境 生產流程及品質監(jiān)管 11 如在 現(xiàn)有的西紅柿出售時 會貼有二維碼 顧客可以通過掃描 二維碼了解西紅柿從苗期到出售 每個過程的數(shù)據(jù)均十 分清晰 包括種植地的地理信息 每個時期的圖片展示及 有無病蟲害等 2 5 電商平臺的銷售 依附于智慧農業(yè) 生產出的西紅柿在商務平臺上進 行銷售 利用免費的交易平臺 既能保證商務的安全性 也能保證西紅柿及生產過程的可靠性 在此基礎上也可 以給種植戶提供相應的西紅柿銷售指導和種植指導 12 目前已有較多的網購平臺已經有這樣的功能 在收到西 紅柿后 如果發(fā)生質量問題可以通過平臺及時反映 提高 服務質量 使顧客滿意 也可通過這種方式讓客戶有更好 的購買體驗 參考文獻 1 占勇 智慧農業(yè)技術在蔬菜大棚設計中的應用 J 規(guī)劃與設 計 2018 10 97 2 喬志文 王金平 楊柏剛 等 溫室西紅柿的病害防治 J 農 民致富之友 2012 3 36 3 楊細蘭 王菲 李選才 等 宜春市智慧農業(yè)建設的幾個路 徑 J 江西農業(yè) 2016 23 30 31 4 孫國坤 許衛(wèi)東 吳海榕 等 小惠番茄品種特性及栽培技 術 J 中國果菜 2019 39 2 76 78 5 謝秀明 沈虹 孫錦 等 番茄青枯病綜合防治研究進展 J 中國果菜 2018 38 11 63 67 6 嚴璋鵬 彭程 基于物聯(lián)網技術的智慧農業(yè)實施方案研究 J 西安郵電大學學報 2013 4 105 108 7 頓文濤 趙玉成 袁帥 等 基于物聯(lián)網的智慧農業(yè)發(fā)展與 應用 J 農業(yè)網絡信息 2014 12 9 12 8 王虎 陳維榕 孫長青 等 物聯(lián)網智慧農業(yè)系統(tǒng)研究 J 農 技服務 2016 15 129 179 9 楊細蘭 王菲 李選才 宜春市智慧農業(yè)建設的幾個路徑 J 江西農業(yè) 2016 23 30 31 10 施連敏 陳志峰 蓋之華 物聯(lián)網在智慧農業(yè)中的應用 J 農機化研究 2013 6 250 252 11 葛付偉 毛建新 基于NRF905的智能農業(yè)無線通信系統(tǒng)設 計 J 消費電子 2014 4 105 106 12 頓文濤 趙玉成 朱偉 等 物聯(lián)網在現(xiàn)代化農業(yè)中的應用 J 農業(yè)網絡信息 2013 12 5 8 栽培技術中國果菜108