智慧農(nóng)業(yè)助力保障冬季“菜籃子”有效供給

智慧農(nóng)業(yè)助力保障冬季“菜籃子”有效供給

智慧農(nóng)業(yè)是中國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)未來發(fā)展的趨勢，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的階段，充分應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)成果，集成應(yīng)用計算機與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、音視頻技術(shù)、3S技術(shù)、無線通信技術(shù)及專家智慧與知識，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可視化遠程診斷、遠程控制、災(zāi)變預(yù)警等智能管理。

簡單來說，智慧農(nóng)業(yè)就是通過運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)集成綜合環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，直接了解溫室內(nèi)的溫度、光照、水分等環(huán)境要素并根據(jù)作物生長情況調(diào)節(jié)溫室內(nèi)溫、光、水、肥、氣等諸多因素，推動農(nóng)業(yè)種植向現(xiàn)代化、智能化發(fā)展，從“會”種菜到“慧”種菜，保障“菜籃子”安全，助力鄉(xiāng)村振興。

（一）智慧溫室大棚監(jiān)測系統(tǒng)

溫室大棚的普及，豐富了國人冬季的“菜籃子”。伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，搭載物聯(lián)網(wǎng)的智慧溫室大棚不斷推出，有效實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工業(yè)化，指導(dǎo)農(nóng)民精耕細作。

智慧溫室大棚監(jiān)測系統(tǒng)分為感知層，傳輸層和應(yīng)用層三個部分，利用環(huán)境數(shù)據(jù)和作物信息，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生長區(qū)域內(nèi)的全方位動態(tài)監(jiān)測，指導(dǎo)用戶進行正確的栽培管理，有效預(yù)防蟲災(zāi)、澇災(zāi)等農(nóng)業(yè)災(zāi)害，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。

1、感知層

安裝在溫室大棚內(nèi)的多種傳感器設(shè)備就像智慧溫室大棚的眼睛和耳朵，實時采集空氣溫濕度、土壤水分溫度、二氧化碳濃度、光照強度及視頻圖像等信息，實時監(jiān)控農(nóng)作物的生長環(huán)境和生長狀況。

2、傳輸層

根據(jù)現(xiàn)場實際條件，可選擇RS485、以太網(wǎng)、GPRS/4G/5G、NB-IOT、藍牙、WIFI等多種方式將感知層采集到的數(shù)據(jù)上傳至監(jiān)控終端，達到硬件與軟件之間的通信。

3、應(yīng)用層

智慧溫室大棚監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用層是指智慧溫室大棚監(jiān)測平臺，能夠?qū)⒉杉降臄?shù)據(jù)進行分析處理，根據(jù)數(shù)據(jù)及時自動控制溫室濕簾風(fēng)機、噴淋滴灌、內(nèi)外遮陽、加溫補光等設(shè)備，及時將溫室大棚內(nèi)的環(huán)境調(diào)整到作物生長環(huán)境。同時，系統(tǒng)可以通過顯示屏實時顯示棚內(nèi)數(shù)據(jù)，還可以通過手機、Pad、計算機等信息終端向溫室管理者推送實時監(jiān)測信息、報警信息，為生產(chǎn)環(huán)境的變化提供實時反饋，實現(xiàn)溫室大棚信息化、智能化遠程管理。

（二）智慧農(nóng)田監(jiān)測系統(tǒng)

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，作物從播種到收獲都需要精細的管理和維護，需要時刻關(guān)注土壤和作物的生長情況。智慧農(nóng)田監(jiān)測系統(tǒng)整合互聯(lián)網(wǎng)+、大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)及專家技術(shù)和知識，運用到傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中，對土壤和農(nóng)作物的生產(chǎn)情況進行監(jiān)測，并將監(jiān)測數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)睫r(nóng)田監(jiān)測平臺，以供管理者根據(jù)數(shù)據(jù)及時了解苗情、水肥及病蟲草害情況。

1、土壤墑情監(jiān)測

通過土壤溫度水分傳感器、土壤PH傳感器、管式土壤墑情監(jiān)測儀等設(shè)備實時監(jiān)測土壤情況并上傳至智慧農(nóng)田監(jiān)測平臺，提供數(shù)據(jù)幫助管理者判斷是否需要施肥、灌溉。

2、作物生長態(tài)勢監(jiān)測

通過視頻監(jiān)控，進行作物每日生長狀況的圖像采集，分時間段處理統(tǒng)計和記錄，對作物的生長態(tài)勢進行監(jiān)測，并可結(jié)合土壤墑情及環(huán)境狀況，預(yù)估作物產(chǎn)量。

3、農(nóng)業(yè)氣象站

俗話說“雷打驚蟄前，高山好種田”，人們從很早就知道天氣對于農(nóng)業(yè)的重要性，并結(jié)合節(jié)氣決定是否種植農(nóng)作物。隨著智慧農(nóng)業(yè)的普及，現(xiàn)在我們用氣象站對天氣狀況進行監(jiān)測。農(nóng)業(yè)氣象站是一種能自動觀測和存儲氣象觀測數(shù)據(jù)的設(shè)備，由傳感器、采集器、電源、通信接口及外圍設(shè)備等組成，可以實時監(jiān)測風(fēng)速、風(fēng)向、風(fēng)力、溫度、濕度、氣壓、草溫、PM2.5、PM10等氣象要素以及土壤溫度水分的數(shù)據(jù)變化，并將數(shù)據(jù)實時上傳至智慧農(nóng)田監(jiān)測平臺，實現(xiàn)對土壤墑情和氣象環(huán)境的科學(xué)監(jiān)測。通過后臺數(shù)據(jù)，管理者可以及時了解土壤情況和氣候情況，并根據(jù)各項數(shù)據(jù)及時判斷調(diào)整作物種植和生長的環(huán)境。

4、水肥一體機

水和肥是作物生長的關(guān)鍵因素，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，如何在節(jié)水節(jié)肥的同時保證農(nóng)作物適宜的生長環(huán)境，一直是種植者們關(guān)心的問題，如今，水肥一體機的出現(xiàn)解決了這個問題。種植者通過智慧農(nóng)田監(jiān)測平臺查看農(nóng)田環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)，判斷作物所需肥料元素及水分，通過水肥一體機將作物所需養(yǎng)分和水分及時輸送至作物根系附近，提高水肥利用率。

水肥一體機是借助水路壓力系統(tǒng)，將可溶性固體或液體肥料加入肥料罐，并通過施肥機設(shè)置自動配比，然后均勻、定時定量隨水施肥。在灌溉和施肥的方式上真正做到對作物所需水分與養(yǎng)分進行均勻、適量、準確地控制和供應(yīng)，節(jié)水、節(jié)肥、節(jié)省人力還能保護農(nóng)田免受較大水量的沖刷。

為方便種植者操作使用，除智慧農(nóng)田監(jiān)測云平臺外，水肥一體機還配備專用APP“壤博士水肥平臺”，此APP具有灌溉區(qū)設(shè)置、實時狀態(tài)查看、實時監(jiān)控，狀態(tài)修改等功能，可隨時遠程啟動和停止灌溉，實現(xiàn)對水肥一體機的遠程控制。

（三）智能蟲情監(jiān)測系統(tǒng)

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，危害作物的動物種類很多，其中主要以昆蟲為主，人們往往噴灑農(nóng)藥來防治蟲害，噴灑農(nóng)藥可消除大部分蟲害，但是也有一些害蟲比較頑強，從而產(chǎn)生抗藥性，需要其他方法來捕殺。

智能蟲情監(jiān)測系統(tǒng)是利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，集物聯(lián)網(wǎng)、光、電、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)于一體的完整蟲情監(jiān)測系統(tǒng)，具有害蟲誘捕和拍照、環(huán)境信息采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)分析等功能，還可實現(xiàn)害蟲的誘集、分類統(tǒng)計、實時報傳、遠程檢測、蟲害預(yù)警和防治指導(dǎo)的自動化和智能化。通過智能蟲情監(jiān)測平臺分析掌握田間蟲情的變化信息，可隨時隨地了解田間的蟲害發(fā)生情況，有效提高農(nóng)作物蟲情測報的科學(xué)性、準確性和時效性，為病蟲害防治決策的制定提供重要依據(jù)。