數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)在設(shè)施西甜瓜育苗中的應(yīng)用——以大興區(qū)西甜瓜集約化育苗場智能環(huán)控技術(shù)應(yīng)用為例.pdf

中國農(nóng)技推廣 2023年第 12期 China Agricultural Technology Extension 2023 Vol 39 No 12 數(shù)字農(nóng)業(yè)是高階農(nóng)業(yè)形態(tài) 是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化與數(shù) 字技術(shù)及信息化的有效融合 1 鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略大背 景下 數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣應(yīng)用是現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā) 展的關(guān)鍵 2 數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)對提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率 優(yōu) 化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式 提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)產(chǎn)量及促進農(nóng)業(yè) 智能化發(fā)展具有較強的推動作用 3 4 近年來 北京 市集約化育苗產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速 5 運用數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù) 快速 優(yōu)質(zhì) 高效培育了西甜瓜 蔬菜秧苗 推動了育 苗產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化 機械化生產(chǎn)及規(guī)?；?jīng)營發(fā)展 6 7 西甜瓜作為大興區(qū)特色農(nóng)產(chǎn)品 西甜瓜集約化 育苗產(chǎn)業(yè)發(fā)展也得到了大興區(qū)政府的大力支持 筆 者圍繞大興區(qū)集約化育苗場的智能化升級改造需 求 選取具有代表性的育苗設(shè)施 安裝部署應(yīng)用集約 化育苗生產(chǎn)管理系統(tǒng) 溫室環(huán)境綜合調(diào)控系統(tǒng) 溫室 水肥調(diào)控管理系統(tǒng)等 實時監(jiān)測設(shè)施內(nèi)作物育苗 生 長環(huán)境以及長勢信息 結(jié)合種苗生長情況 生產(chǎn)經(jīng)驗 對獲取的信息進行分析 處理 挖掘和決策 指導(dǎo)育 苗實際生產(chǎn) 以期提高種苗產(chǎn)量和品質(zhì) 實現(xiàn)試點西 甜瓜育苗生產(chǎn)智能化和育苗精準(zhǔn)管理 打造大興區(qū) 西甜瓜智能化育苗溫室 樣板 1 大興區(qū)西甜瓜集約化育苗發(fā)展現(xiàn)狀 截至目前 大興區(qū)西甜瓜集約化育苗場有 13 家 年育苗規(guī)模超過 100 萬株以上的育苗場有 11 家 占84 6 年總育苗總量3 000萬株以上 育苗 場生產(chǎn)經(jīng)營模式為育苗銷售服務(wù) 基地西甜瓜生產(chǎn) 相結(jié)合為主 育苗技術(shù)普遍應(yīng)用了適宜溫室類型 優(yōu) 良品種 精量播種 穴盤育苗 干籽直播消毒 水肥定 量 嫁接 株型調(diào)控 溫光調(diào)控 小型省力設(shè)備 物聯(lián) 網(wǎng)監(jiān)控等要素的技術(shù) 育苗主推技術(shù)覆蓋率達到 80 以上 隨著大興區(qū)西甜瓜集約化育苗場的發(fā)展 育苗 設(shè)施的苗床 播種機 基質(zhì)攪拌機 定植機等基礎(chǔ)配 套設(shè)備比較完善 但在育苗智能化生產(chǎn)方面投入相 對不足 有部分育苗場配備了智能化設(shè)備 但設(shè)備部 分老化 應(yīng)用率不高 因此 需要加快數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù) 的推廣 采取智能信息化手段對育苗場的設(shè)施進行 進一步升級改造 以提高集約化育苗場的管理水平 和生產(chǎn)效率 2 數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)在西甜瓜育苗場的集成應(yīng)用 2 1 設(shè)施西甜瓜育苗智能化環(huán)境監(jiān)測控制 通過 安裝在育苗設(shè)施內(nèi)的智能控制器讀取育苗室內(nèi)的環(huán) 境信息 根據(jù)溫室種苗生長階段對環(huán)境的要求 提供 合理的操作建議 通過智能控制器控制保溫被 卷膜 器等執(zhí)行機構(gòu)動 2 1 1 育苗環(huán)境智能監(jiān)測系統(tǒng) 在育苗溫室集成應(yīng) 用環(huán)境智能監(jiān)測設(shè)備 配備高清攝像頭定時拍攝作 物長勢和設(shè)施空間圖片 可實時監(jiān)測溫室內(nèi)空氣溫 濕度 光照強度等參數(shù) 溫室環(huán)境數(shù)據(jù)信息和種苗生 長信息可以讓生產(chǎn)管理人員更加全面地掌握種苗生 長狀況 提出更加合理的現(xiàn)場操作管理方案 提高對 數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)在設(shè)施西甜瓜育苗中的應(yīng)用 以大興區(qū)西甜瓜集約化育苗場智能環(huán)控技術(shù)應(yīng)用為例 哈雪姣 1 黃 楠 1 李 桐 1 汪希棟 2 崔廣祿 1 張 揚 1 1 北京市大興區(qū)種植業(yè)技術(shù)推廣站 北京 102600 2 北京市大興區(qū)農(nóng)業(yè)環(huán)境與設(shè)施管理服務(wù)站 北京 102600 摘要 圍繞目前大興區(qū)設(shè)施集約化育苗升級改造需求 在育苗溫室集成部署智能化裝備 應(yīng)用集約化育苗生產(chǎn)管理 系統(tǒng) 溫室環(huán)境綜合調(diào)控系統(tǒng) 溫室水肥調(diào)控管理系統(tǒng)等 實時監(jiān)測設(shè)施內(nèi)作物育苗 生長環(huán)境以及長勢信息 結(jié)合 種苗生長情況 生產(chǎn)經(jīng)驗對獲取的信息進行分析 處理 挖掘和決策 指導(dǎo)種苗生長水肥及生長環(huán)境的合理調(diào)控 實 時指導(dǎo)實際生產(chǎn) 提高種苗產(chǎn)量和品質(zhì) 取得了明顯成效 關(guān)鍵詞 數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù) 西甜瓜 育苗 中圖分類號 S625 9 文獻標(biāo)識碼 B 文章編號 1002 381X 2023 12 0017 03 收稿日期 2023 10 15 作者簡介 哈雪姣 高級農(nóng)藝師 主要從事農(nóng)技推廣工作 產(chǎn)業(yè)發(fā)展 17 中國農(nóng)技推廣 2023 年第 12 期 China Agricultural Technology Extension 2023 Vol 39 No 12 整個育苗區(qū)域的科學(xué)管理水平 2 1 2 育苗環(huán)境智能中控系統(tǒng) 溫室環(huán)境智能中控 是智能育苗溫室的 中樞系統(tǒng) 將育苗室內(nèi)的各種 設(shè)施裝備全部接入并進行有效管理 通過預(yù)裝種苗 生長所需的適宜環(huán)境參數(shù) 將各種智能模塊采集的 數(shù)據(jù)全部傳輸?shù)胶笈_軟件平臺 實現(xiàn)對育苗溫室中 溫度 濕度 光照等因子的自動監(jiān)測和控制 育苗管 理人員可將不同種苗所需求的數(shù)據(jù)及控制參數(shù)輸入 到中控單元 系統(tǒng)即可實現(xiàn)無人自動操作 設(shè)備可將 采集的各項數(shù)據(jù)準(zhǔn)確顯示 統(tǒng)計 為專家決策提供可 靠依據(jù) 2 1 3 育苗環(huán)境智能負載系統(tǒng) 1 育苗溫室卷被 卷膜 遮陽 智能控制 解決 設(shè)施育苗溫室日常管理中卷被 卷膜 遮陽 開閉過 程中 費人工 耗時間 等問題 集成控制器和降雨 行程 限位 電流等多個傳感器 在實現(xiàn)對卷被 卷 膜 遮陽 遠程控制的同時 對其工作狀態(tài)進行精準(zhǔn) 監(jiān)測 自動校正 電路保護 觸發(fā)報警 狀態(tài)反饋等 可進行本地 遠程 智能 遙控器等多種操作 運行狀 況自動檢測及反饋 操作人員可以在中心控制室遠 程查看運行狀態(tài) 遠程控制其啟動和停止 完全脫離 人工值守 安全可靠運行 2 育苗溫室濕簾風(fēng)機智能控制 育苗溫室的降 溫過程是在其核心 濕簾紙 內(nèi)完成的 當(dāng)室外熱空 氣被風(fēng)機抽吸進入布滿冷卻水的濕簾紙時 冷卻水 由液態(tài)轉(zhuǎn)化成氣態(tài)的水分子 吸收空氣中大量的熱 能從而使空氣溫度迅速下降 與室內(nèi)的熱空氣混合 后 通過負壓風(fēng)機排出室外 集成育苗溫室濕簾風(fēng)機 智能控制 可實現(xiàn)濕簾降溫系統(tǒng)根據(jù)育苗生產(chǎn)需要 自動開啟和關(guān)閉 3 育苗溫室補光智能控制 冬春兩季日照時間 短 光照強度低 會造成種苗生長緩慢 產(chǎn)量低 需要 進行補光 在育苗溫室安裝部署補光燈 光譜采用模 擬太陽光的全光譜 包含對種苗生長最有效果的452 nm藍光 600 nm紅光 還包含對設(shè)施種苗生長 發(fā)育 有促進作用的其他波長的可見光 紫外線和紅外線 將補光接入遠程控制平臺 根據(jù)作物育苗需求控制 補光燈的開閉 最大限度地捕捉光能 充分發(fā)揮種苗 光合作用的潛力 提高設(shè)施種苗的品質(zhì)及產(chǎn)量 4 育苗溫室水肥控制 智能水肥一體化控制的 核心是育苗溫室灌溉控制設(shè)備 將溫室灌溉系統(tǒng)的 電磁閥和流量計接入智能控制系統(tǒng) 服務(wù)器通過智 能控制器讀取各個溫室內(nèi)的水表用水信息 掌握每 個溫室當(dāng)前的灌溉狀態(tài) 比對作物生理生態(tài)模型 對 灌溉相關(guān)設(shè)備下達灌溉指令 實現(xiàn)用量有據(jù) 輪灌有 序 區(qū)別配給的決策模式 實現(xiàn)了設(shè)施農(nóng)業(yè)用水的智 能管理 確保液體肥 藥液按照比例或濃度通過灌溉 管路均勻地作用于育苗種植區(qū)域 使作物獲得適當(dāng) 的養(yǎng)分和水分 促進作物健康生長 同時可有效降低 溫室濕度 減少病蟲害發(fā)生幾率 2 2 集約化育苗生產(chǎn)數(shù)字化管理系統(tǒng) 系統(tǒng)涵蓋 育苗設(shè)施 育苗地塊 育苗信息 企業(yè)信息 人員信息 等基礎(chǔ)信息 實現(xiàn)育苗過程記錄 包括種苗安全檢疫 記錄 以及關(guān)鍵育苗環(huán)節(jié)的照片 文字等記錄等 實 現(xiàn)農(nóng)資出入庫 育苗出圃和種苗銷售流向的數(shù)字化 管理 推進育苗場向 智能排產(chǎn) 以需定產(chǎn) 模式轉(zhuǎn) 變 最終實現(xiàn)育苗全程可追溯 3 數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)在大興西甜瓜育苗場應(yīng)用案例及 成效 3 1 示范園區(qū)概況 技術(shù)應(yīng)用示范園區(qū)選取了北京 四季陽坤生態(tài)農(nóng)業(yè)科技園 該園區(qū)位于北京市大興區(qū) 龐各莊鎮(zhèn)張公垡村 是一家以育苗工廠化 種植產(chǎn)業(yè) 化的農(nóng)業(yè)科技園區(qū) 占地面積478畝 自有4個生產(chǎn) 種植基地 西甜瓜年育苗量能達到1 000萬株以上 能夠輻射帶動周圍9個生產(chǎn)基地 輻射面積達4 500 余畝 常年為學(xué)生及農(nóng)戶提供科普參觀及技術(shù)培訓(xùn)等 活動 是大興區(qū)具有代表性的大型育苗生產(chǎn)園區(qū) 3 2 技術(shù)應(yīng)用示范 示范育苗大棚面積 4 5 畝 根 據(jù)育苗設(shè)施現(xiàn)有基礎(chǔ)情況進行升級改造 設(shè)計實施 了一套數(shù)字智能化技術(shù)應(yīng)用方案 集成示范育苗環(huán) 境智能監(jiān)測系統(tǒng) 中控系統(tǒng) 負載系統(tǒng) 集約化種苗 生產(chǎn)管理系統(tǒng) 集成應(yīng)用育苗溫室環(huán)境智能控制技 術(shù) 水肥一體化智能控制技術(shù) 實現(xiàn)試點育苗生產(chǎn)數(shù) 字智能化 提高育苗生產(chǎn)率 3 2 應(yīng)用成效 通過數(shù)據(jù)采集分析得知 實現(xiàn)示范 育苗設(shè)施的年育苗產(chǎn)能達到500萬株 比智能化系 統(tǒng)應(yīng)用示范前育苗能力提高 18 7 西甜瓜產(chǎn)量提 高約 5 左右 節(jié)約灌溉用水 34 3 減少肥料施用 10 2 節(jié)約勞動力30 該技術(shù)集成應(yīng)用有效提高 了溫室環(huán)境控制能力 水肥精準(zhǔn)灌溉能力及生產(chǎn)管 理標(biāo)準(zhǔn)化水平 初步顯示了智能化監(jiān)測控制裝備和 技術(shù)對溫室西甜瓜育苗在提質(zhì) 增量 降低人工成本 等方面的良好效果 為下一步大興區(qū)推廣應(yīng)用智能 化育苗技術(shù)積累了經(jīng)驗 產(chǎn)業(yè)發(fā)展 18 中國農(nóng)技推廣 2023 年第 12 期 China Agricultural Technology Extension 2023 Vol 39 No 12 4 發(fā)展思考 數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)在大興區(qū)設(shè)施西甜瓜育苗生產(chǎn)的 應(yīng)用整體上尚處于起步階段 本研究實施的智能化 監(jiān)測控制應(yīng)用示范 可以有效促進大興區(qū)西甜瓜育 苗產(chǎn)業(yè)向精準(zhǔn)管理 現(xiàn)代集約 節(jié)本高效的內(nèi)涵式發(fā) 展 為大興區(qū)育苗設(shè)施的升級改造打造了 智能化集 約育苗溫室 樣板 隨著科技的進步和創(chuàng)新 數(shù)字農(nóng)業(yè)相關(guān)技術(shù)在 設(shè)施育苗中的應(yīng)用將會更加廣泛和深入 未來的技 術(shù)將應(yīng)用更精確的傳感器技術(shù) 更智能化的數(shù)據(jù)分 析與處理技術(shù)以及更高效的決策支持系統(tǒng) 下一步 通過試點示范 彰顯數(shù)字農(nóng)業(yè)相關(guān)技術(shù)的優(yōu)勢 以期 引領(lǐng)京津冀地區(qū)設(shè)施育苗數(shù)字化發(fā)展 形成區(qū)域特 色優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)集群 帶動鄉(xiāng)村經(jīng)濟發(fā)展 參考文獻 1 吳信科 鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略下我國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型的現(xiàn)狀 問 題及對策研 J 中農(nóng)業(yè)經(jīng)濟 2023 10 34 35 2 孫杰賢 我國數(shù)字農(nóng)業(yè)建設(shè)的成果與挑戰(zhàn) J 中國信 息化 2023 9 20 21 3 陳霄鵬 方啟陽 喬培峰 基于鄉(xiāng)村振興背景下數(shù)字農(nóng) 業(yè)的發(fā)展路徑分析 J 四川農(nóng)業(yè)與農(nóng)機 2023 5 68 72 4 林玉妹 李承翰 農(nóng)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型對農(nóng)業(yè)綠色增長的影 響 J OL 中國農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃 1 16 5 趙立群 徐進 曹玲玲 等 北京市集約化育苗質(zhì)量安全 生產(chǎn)情況調(diào)研 J 北方園藝 2022 9 142 147 6 齊艷花 大興區(qū)蔬菜園區(qū)生產(chǎn)現(xiàn)狀及前景展望 J 蔬 菜 2021 S1 37 41 7 張春生 宋癢儒 陳萌 等 通州區(qū)設(shè)施溫室生產(chǎn)數(shù)字化 應(yīng)用現(xiàn)狀與展望 J 農(nóng)業(yè)工程技術(shù) 2023 43 6 28 40 中國雜糧看山西 山西雜糧看呂梁 雜糧產(chǎn)業(yè)是 呂梁市傳統(tǒng)優(yōu)勢產(chǎn)業(yè) 種植歷史悠久 品種豐富多樣 產(chǎn)品品質(zhì)優(yōu)良 呂梁市自然氣候適宜 光熱條件充足 是山西發(fā)展雜糧產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢區(qū)域 2022年 呂梁市雜 糧種植面積160萬畝 總產(chǎn)量2 02億kg 近年來 呂 梁市深入實施農(nóng)業(yè)特優(yōu)戰(zhàn)略 加快推進雜糧全產(chǎn)業(yè) 鏈高質(zhì)量發(fā)展 促進增收富民 助力鄉(xiāng)村振興 為推 動全市雜糧全產(chǎn)業(yè)鏈高質(zhì)量發(fā)展做出了貢獻 1 發(fā)展現(xiàn)狀 1 1 種植面積與產(chǎn)量 全市種植雜糧種類主要有 谷子 高粱 大豆以及各種雜豆 紅蕓豆 紅小豆 豌 豆 綠豆 豇豆等豆類作物 糜子等 2022年 全市谷 子 高粱 大豆 雜豆 糜子種植面積分別為59 83萬 28 4萬 48 90萬 13 52萬 5 34萬畝 總產(chǎn)量分別為 8 608萬 7 024萬 2 679萬 995 1萬 405 74萬kg 1 2 科技推廣與合作 在雜糧栽培技術(shù)上 全市主 要推廣了滲水地膜 探墑溝播 穴播 全膜雙壟 寬窄 行 以及水肥一體化 秸稈還田技術(shù)等旱作農(nóng)業(yè)技 術(shù) 近年來 全市積極推動校地合作 校企合作 圍繞 品種選育 種植技術(shù) 促進雜糧生產(chǎn)效益提高 產(chǎn)品 品質(zhì)提升 如興縣與中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究 所合作 共同建設(shè)雜糧研究院 在興縣進行了谷子 蕎麥 高粱 冷暖季豆等多種雜糧作物的選育和推 廣 助力當(dāng)?shù)仉s糧產(chǎn)業(yè)鏈高質(zhì)量發(fā)展 汾陽市與山西 農(nóng)業(yè)大學(xué)高粱研究所合作 重點推進高粱新品種示 范推廣 臨縣與中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所合 作 推動腎型大豆實現(xiàn)高質(zhì)高產(chǎn) 1 3 企業(yè)與品牌 近年來 在政府的大力支持和經(jīng) 濟效益的推動下 帶動發(fā)展雜糧龍頭企業(yè)68家 其 中省級龍頭企業(yè)20戶 市級龍頭企業(yè)68戶 其中不 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 呂梁市雜糧產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及思考 尹 健 1 薛曉萍 2 薛志強 1 王聰聰 1 1 山西省呂梁市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局 山西 呂梁 033000 2 呂梁學(xué)院外語系 山西 呂梁 033000 摘要 介紹了呂梁市雜糧全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展現(xiàn)狀 分析了雜糧全產(chǎn)業(yè)鏈中的突出問題 提出了全市雜糧全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的 對策建議 關(guān)鍵詞 呂梁雜糧 現(xiàn)狀 建議 中圖分類號 S51 S52 文獻標(biāo)識碼 B 文章編號 1002 381X 2023 12 0019 03 產(chǎn)業(yè)發(fā)展 19