智慧農業(yè)在蔬菜栽培中的應用研究_龐利民.pdf

智慧農業(yè)在蔬菜栽培中的應用研究 龐利民 1 徐 剛 2 1 寧波大龍農業(yè)科技有限公司 浙江 寧波 315048 2 中國科學院寧波材料技術與工程研究所 浙江 寧波 315060 摘要 隨著科技的飛速發(fā)展 人口增長及城市化 進程的加快 智慧農業(yè)作為一種新型的農業(yè)生產方 式 正在全球范圍內得到廣泛的應用和推廣 尤其在 蔬菜栽培領域 智慧農業(yè)的應用為農業(yè)生產提供了更 多的可能和機遇 不僅提高了生產效率 還極大地提 升了蔬菜的品質和產量 基于此 本文概括了智慧農 業(yè)在蔬菜栽培中的應用價值及挑戰(zhàn) 闡述了智慧農業(yè) 中所包含的主要技術手段 最后分析了智慧農業(yè)在浙 江省蔬菜栽培技術中的實際應用 以期促進浙江省智 慧農業(yè)的推廣實踐 關鍵詞 智慧農業(yè) 蔬菜栽培技術 應用 水肥 一體化 人工智能技術 智慧農業(yè)是利用現代信息技術null智能化裝備 將 信息技術null農業(yè)生產相結合的一種新型農業(yè)模式 實 現農業(yè)生產全過null的高效 精null 智能化null理 發(fā)揮 物聯網 大數據等先進技術的最大優(yōu)勢 實現實時監(jiān) 測null自動調null農業(yè)生產環(huán)境的目null 對農業(yè)生產過null 進行精nullnullnullnull優(yōu)化 同時 新質生產力的發(fā)展為智 慧農業(yè)提供了強有力的支撐null推動 一null面 新質生 產力的發(fā)展推動了科技創(chuàng)新的進步 為智慧農業(yè)提供 了更加先進的技術null裝備 另一null面 新質生產力的 發(fā)展也推動了農業(yè)產業(yè)結構的優(yōu)化null升級 促進了農 業(yè)新業(yè)態(tài)的加速發(fā)展 隨著科技的進步 智慧農業(yè)也 成為了農業(yè)生產的新null向 不僅提高了nullnull生產的效 率null質量 還推動了現代農業(yè)的發(fā)展 因此 本文對 智慧農業(yè)在nullnull栽培技術null用null向進行研究具有重要 意義 1 智慧農業(yè)在蔬菜栽培中的應用價值及挑戰(zhàn) 1 1 null用價值 首先 null用智慧農業(yè)提高了null理效 率 實現了對生null環(huán)境的實時監(jiān)nullnull調null 智慧農業(yè) 技術通過實時監(jiān)測土壤溫濕度 空氣含量 土壤null分 等多項nullnull生null環(huán)境指null 及時發(fā)現病蟲害等不利因 素對nullnull的null害 通過網絡技術提供農作物生null過null 中所需要的生null條件 保障農作物的正null健康生null 并根據nullnull的生null需求及時調整環(huán)境條件 為nullnull創(chuàng) 造最null的生null環(huán)境 null理效率遠遠高于人nullnullnull 極 大地null省了人力成本 提高了null作效率 其次 null用 智慧農業(yè)提高了產量null質量 智慧農業(yè)技術可null全面 分析收集環(huán)境數據 一旦任何一個條件出現異null 系 統都會發(fā)出警報并做出自動調null 從而確保nullnull生null 環(huán)境的穩(wěn)定null優(yōu)化 并預測nullnull的生null趨勢 提高了 nullnull的產量null品質 1 滿足了市場對高品質農產品的 需求 最null null用智慧農業(yè)實現了農業(yè)生產的自動化 null現代化 減少成本投入 智慧農業(yè)通過物聯網技術 null智能機械設備的null用 讓農民可null實現對nullnull種 植 灌溉 nullnull等生產環(huán)null的自動化null理 避免資源 浪費 降低生產成本 提高生產效率 1 2 挑戰(zhàn) 智慧農業(yè)在nullnull栽培中的null用面臨的挑戰(zhàn) 有技術設備的投入成本較高 需要農民具備一定的科 技素養(yǎng) 數據的收集nullnull理也需要專業(yè)的技術支持 智慧農業(yè)所需的基礎設null建設還存在明顯不足等 2 智慧農業(yè)的主要技術應用 2 1 農業(yè)大數據技術 農業(yè)大數據技術是智慧農業(yè)的 重要組成部分 它通過收集 整合 分析null及利用大 數據的理念 技術 nullnull 融合農作物自身null征null及 農業(yè)生產過null中監(jiān)測的各null數據 能夠產生來源廣 泛 null型多樣 結構nullnull 具有潛在價值的數據 為 農業(yè)生產提供科學的決策支持 使用農業(yè)大數據技術 可null實時監(jiān)測nullnull生null環(huán)境 并通過衛(wèi)星遙感技術進 行數據采集 與原有歷史栽培數據進行對比 可null幫 助農民合理安排農業(yè)生產計劃 減少生產風險 提高 農業(yè)生產效益 2 而且 通過對農業(yè)大數據的分析 還可null發(fā)現農業(yè)生產中的問題nullnullnull 有效null避氣候 災害 病蟲害等對nullnull生null的影響 為農業(yè)科研null決 策提供支持 提高栽培效率與質量 2 2 人null智能技術 null用人null智能技術是通過計算機 視覺null理 圖像識別等智能農業(yè)nullnull系統 對圖像進 行null理null分析 實現對nullnull生null狀況的實時監(jiān)測null預 警 主要功能有 識別病蟲害 即利用圖像識別技 術對nullnull葉null上的病蟲害進行自動識別 提高病蟲害 識別的null確性null效率 為防治提供科學依據 生null 狀況與行為分析 即利用圖像識別技術實時監(jiān)測nullnull 的葉null顏null 株高 莖粗等形態(tài)null征 null及分析nullnull 生null過null中的葉null擺動頻率 葉nullnull度變化等行為null 征 為種植戶提供作物生null環(huán)境適null性評價null及作物 健康狀況評估 近幾年 人null智能技術快速發(fā)展 不 少學者基于深度學習nullnull 建立了卷積神經網絡模 型 有效提高了病蟲害圖像識別效率 null用效果理 想 農民可null實現遠null監(jiān)nullnull操null農業(yè)設備 通過智 能灌溉 土壤墑情智能監(jiān)測 土壤成分nullnull力智能分 現代農業(yè) 現代農村科技 2025 年第2 期 113 析等系統 實現農業(yè)生產的智能化null理 也可null分析 農業(yè)生產數據 提出有效的生產null理建議 2 3 生null環(huán)境監(jiān)測技術 生null環(huán)境監(jiān)測技術是基于物 聯網技術的現代農業(yè)null理系統 通過在農null中安裝各 種傳感器 實時監(jiān)測并記錄nullnull的生null情況null理化因 素 如土壤濕度 溫度 光照等 并利用無線網絡將 數據傳輸到數據中心進行分析null理 使用分析軟件對 其進行模擬null計算 確保能對nullnull生null狀態(tài)進行有效 監(jiān)null 這種系統可null幫助農戶及時發(fā)現并null理問題 避免因信息不對稱導致的農業(yè)生產損失 通過分析數 據 也可null幫助農民實現精nullnullnull 精null灌溉等 大 大提高了農業(yè)生產效率 為null續(xù)nullnull產量null質量的提 升奠定良好基礎 3 智慧農業(yè)在浙江省蔬菜栽培技術中的實際應用 3 1 智慧農業(yè)物聯網系統 智慧農業(yè)中 物聯網系統 的null用為農業(yè)生產null來了革命性的變革 智慧感知 系統 在浙江省部分地區(qū)的nullnull栽培中 栽培人員通 過智慧感知系統 實時監(jiān)測農業(yè)生產過null中的環(huán)境參 數 在農null中安置各null傳感器null攝像null 實時收集土 壤溫濕度 光照 風速null及CO 2 濃度等環(huán)境數據 并 對這些數據信息進行null理 為nullnull栽培提供精null灌溉 與nullnull 生null監(jiān)測與預警 病蟲害識別與防null的支 持 從而實現農業(yè)資源的合理利用與作物產量提升 現代農業(yè)中能夠反映監(jiān)測作物null勢或產量的指null有葉 null顏null 作物高度 葉面積指數null及歸一化植被指 數 從實際來看 由于作物生null信息視覺監(jiān)測nullnull與 病蟲害識別nullnull的區(qū)別不較明顯 因此需要充分發(fā)揮 圖像null理技術的優(yōu)勢 及時null確地獲取目nullnull征信 息 并從實際出發(fā) 構建科學合理的數學模型 最null 采用正確的分null或識別nullnull分析null理模型 得出結 果 為nullnull生null提供決策支持 提高nullnull栽培效率 智慧農業(yè)null平臺 智慧農業(yè)null平臺作為實現智能農 業(yè)的null理null平臺 充分發(fā)揮了現代信息技術 如遙感 網 null計算null人null智能 null及現代先進設備的作用 如智能裝備null智能機器人 構建了現代農業(yè)全產業(yè)鏈 nullnullnull系 將農業(yè)生產 加null 經營 null理null及服務 等環(huán)null緊密結合 形成新產業(yè) 新業(yè)態(tài) 新模式 提 高了種植 銷售的效率與質量 也提升了決策與社會 化服務null平 在浙江省部分地區(qū)的nullnull栽培中 借助 數字孿生技術 構建數字孿生設null農業(yè)的運行場景 并利用三維實景null數字化null式展現整個nullnull設null農業(yè) 基地的動態(tài)運營態(tài)勢 聯合移栽 生null 采收等環(huán)null 的智能視頻圖像分析異null狀態(tài) 將數字孿生系統各參 數null的耦合轉化為物null實null流null上的耦合驅動 實現 設null農業(yè)nullnull生null全要素null理的協同化null智能化 提 升了nullnull的產量null品質 3 通過智慧農業(yè)null平臺實現 對nullnull生null過null中信息的采集 匯總 存儲null及null 理 數字化null理農作物種植 加null 包裝null及零售等 環(huán)null 為農民提供更加全面的服務 完善追溯null注null 范null系null業(yè)務流null 促進null 產品向品牌化發(fā)展 3 2 智能灌溉null 一null化技術 智能灌溉nullnull一null化 技術通過實時監(jiān)測土壤濕度 溫度 養(yǎng)分含量等環(huán)境 因素 智能調整灌溉nullnullnull量 通過遠nullnullnull技術null null道壓力系統將null料與灌溉null均勻混合 滿足不同作 物在不同生null階段的需求 提高nullnull利用效率 減少 資源浪費 在山東省部分地區(qū)的nullnull栽培中 栽培人 員充分發(fā)揮智能灌溉nullnull一null化技術的作用 根據null null的生null階段nullnull分需求 在土壤濕度低于一定閾值 時自動啟動灌溉系統 為nullnull進行適量的灌溉 4 并 通過精nullnullnull技術 根據土壤null植物葉null的養(yǎng)分分 析 確定灌溉時null 用null量nullnullnull量 實現對nullnull的 精nullnullnull 滿足nullnull生null的需求 減少養(yǎng)分的浪費null 環(huán)境污染 3 3 智慧溫室設null與技術 由于浙江省季null溫差變化 大 所null需要有效null用智慧溫室設null 通過各種傳感 器對溫室內的環(huán)境因子進行實時監(jiān)測 如溫度 濕 度 光照強度 CO 2 濃度null及營養(yǎng)液濃度等 并配備 多種執(zhí)行系統 如天窗通風系統 屋面玻璃沖洗系 統 機器人自動收貨系統 灌溉系統null及二氧化碳null null系統等 根據傳感器檢測到的環(huán)境因子數據 自動 調整溫室內的環(huán)境條件 為nullnull提供最null的生null環(huán) 境 也為溫室null理者提供作物種植的經驗 病蟲害防 治nullnullnull及溫室null理與決策系統信息等 而且 浙江 省還使用無土栽培技術 null培技術等進行nullnull栽培 實現提高農產品的質量 產量與經濟效益 實現nullnull nullnull 降低成本 并且不受地域 溫度null及時null限null 的目null 5 此外 浙江省部分地區(qū)在nullnull栽培中還使 用了自動化null種機械 實現了種植全過nullnull理 并對 溫室環(huán)境進行智能分析null預測 根據分析結果進行智 能調null 使溫室的環(huán)境更加適合作物生null 參考文獻 1 鄒廣眾 智慧農業(yè)在蔬菜栽培技術應用方向的研究 J 中國農機監(jiān)理 2022 05 35 37 2 蔬菜栽培與智慧農業(yè)團隊 J 廣東農業(yè)科學 2021 48 09 12 3 畢敬平 現代農業(yè)蔬菜栽培技術要點與智慧農業(yè)發(fā) 展趨勢 J 河南農業(yè) 2024 02 24 26 4 蘇百童 智慧農業(yè)在蔬菜栽培技術應用方向的研究 J 種子科技 2022 40 22 123 125 5 薛希霞 蔬菜栽培技術中智慧農業(yè)及機械的應用策 略 J 農業(yè)工程技術 2023 43 17 28 30 現代農業(yè)現代農村科技2025 年第2 期 114