物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)助推壽光蔬菜產(chǎn)業(yè)上檔升級(jí)

李祎　郎德山

摘 要： 壽光蔬菜種植歷史悠久，種植經(jīng)驗(yàn)豐富，管理技術(shù)先進(jìn)。近年來(lái)，壽光注意收集蔬菜種植模式及面積數(shù)據(jù)，蔬菜種植種類、周邊交易市場(chǎng)及農(nóng)資銷售網(wǎng)點(diǎn)數(shù)據(jù)、合作社及新技術(shù)應(yīng)用推廣數(shù)據(jù)、蔬菜網(wǎng)點(diǎn)銷售數(shù)據(jù)等各種數(shù)據(jù)，集中研究分析、預(yù)測(cè)不同蔬菜的種植面積、種植模式、生產(chǎn)季節(jié)、銷售的區(qū)域及預(yù)期價(jià)格等。并把這些數(shù)據(jù)與蔬菜物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合應(yīng)用到蔬菜產(chǎn)業(yè)中，減少了蔬菜種植的盲目性，推進(jìn)水肥一體化進(jìn)程，綠色無(wú)公害技術(shù)得到極大應(yīng)用，實(shí)用性發(fā)明推廣迅速，蔬菜病蟲(chóng)害診斷足不出棚即可快速完成，提高了壽光蔬菜的核心競(jìng)爭(zhēng)力，推動(dòng)了壽光蔬菜產(chǎn)業(yè)上檔升級(jí)。

關(guān)鍵詞： 壽光蔬菜； 物聯(lián)網(wǎng)； 大數(shù)據(jù)； 產(chǎn)業(yè)升級(jí)

大數(shù)據(jù)是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后信息產(chǎn)業(yè)的又一次大飛躍，它的廣泛應(yīng)用，成為了一個(gè)全新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)[1]。壽光蔬菜種植歷史悠久，種植技術(shù)領(lǐng)先，擁有“冬暖式大棚”發(fā)源推廣地、“中國(guó)蔬菜之鄉(xiāng)”的美譽(yù)。壽光的蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展到了一個(gè)較高的水平，成為了全國(guó)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的典型。近幾年，縱觀全國(guó)各地的蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展，可以說(shuō)用“迅猛”來(lái)形容不過(guò)分，壽光蔬菜產(chǎn)業(yè)繼續(xù)在溫室設(shè)施、種植技術(shù)、科技應(yīng)用等方面繼續(xù)保持領(lǐng)先地位和水平，壽光市智慧農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)平臺(tái)功不可沒(méi)。

2016年5月，壽光市農(nóng)業(yè)局、濰科軟件公司共同開(kāi)發(fā)了智慧農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了蔬菜產(chǎn)業(yè)的模塊化式發(fā)展、智能化監(jiān)管、全域化追溯和信息化服務(wù)[2]。通過(guò)近幾年的運(yùn)行情況看，效果明顯：監(jiān)管部門(mén)足不出戶通過(guò)平臺(tái)實(shí)時(shí)掌握不同模塊的數(shù)據(jù)變化情況，信息快捷、透明、公開(kāi)，從而指導(dǎo)蔬菜產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展；作為種植農(nóng)戶來(lái)說(shuō)，通過(guò)變化的數(shù)據(jù)，找到自己需要的信息，加以研究、分析對(duì)比、參考應(yīng)用等。大數(shù)據(jù)的應(yīng)用，推進(jìn)了壽光蔬菜種植規(guī)?；⑸a(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化、創(chuàng)新科技化[2]，為壽光蔬菜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了很好的服務(wù)，推動(dòng)了壽光蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展再上新臺(tái)階。

1 收集蔬菜產(chǎn)業(yè)的數(shù)據(jù)范圍

1.1 預(yù)測(cè)蔬菜的種植模式及面積數(shù)據(jù)

不同季節(jié)茬口的露地蔬菜種植面積、拱棚蔬菜種植面積、日光溫室蔬菜種植面積。到2017年12月，壽光的溫室蔬菜種植面積2.67萬(wàn)～2.80萬(wàn)hm2，拱棚種植1.33萬(wàn)～1.47萬(wàn)hm2。

1.2 預(yù)測(cè)蔬菜種植種類數(shù)據(jù)

如計(jì)劃種植有刺黃瓜、無(wú)刺黃瓜；計(jì)劃種植普通絲瓜、棱絲瓜；計(jì)劃種植西瓜、甜瓜；計(jì)劃種植普通番茄、櫻桃番茄；計(jì)劃種植彩椒、辣椒；計(jì)劃種植豇豆、菜豆；計(jì)劃種植大蔥等。到2017年12月，壽光黃瓜種植面積1.00萬(wàn)～1.07萬(wàn)hm2，西紅柿種植面積1.33萬(wàn)～1.47萬(wàn)hm2，辣椒種植面積0.53萬(wàn)～0.67萬(wàn)hm2，茄子種植面積0.33萬(wàn)～0.40萬(wàn)hm2，韭菜種植面積0.33萬(wàn)～0.40萬(wàn)hm2。

1.3 村邊交易市場(chǎng)的數(shù)據(jù)

交易市場(chǎng)的數(shù)量、不同市場(chǎng)交易的主要蔬菜產(chǎn)品種類、運(yùn)輸客戶的銷售區(qū)域等。目前，壽光村頭地邊符合市場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)的蔬菜交易市場(chǎng)600家，主要交易黃瓜、番茄、辣椒、西甜瓜、絲瓜、韭菜等品種。

1.4 農(nóng)資銷售網(wǎng)點(diǎn)數(shù)據(jù)

農(nóng)資店數(shù)量，銷售肥料的種類、來(lái)源，銷售農(nóng)藥的種類、來(lái)源，銷售棚膜種類、來(lái)源等，目前壽光有1 576 家農(nóng)資經(jīng)營(yíng)店[2]。

1.5 合作社數(shù)據(jù)

合作社的數(shù)量、區(qū)域，合作社成員數(shù)量，種植蔬菜的種類，蔬菜銷售區(qū)域等。目前，壽光市蔬菜合作社形式的組織有920家，龍頭示范農(nóng)場(chǎng)450家，很好地服務(wù)了蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展（圖1）。

1.6 農(nóng)業(yè)新技術(shù)應(yīng)用數(shù)據(jù)

水肥一體化應(yīng)用數(shù)據(jù)，智能溫室應(yīng)用數(shù)據(jù)，人工補(bǔ)光燈應(yīng)用數(shù)據(jù)，病蟲(chóng)害物理防治數(shù)據(jù)，生物防治數(shù)據(jù)，種植過(guò)程監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)等。

1.7 蔬菜網(wǎng)店銷售數(shù)據(jù)

網(wǎng)店數(shù)量、區(qū)域位置、銷售種類、業(yè)績(jī)等數(shù)據(jù)。

2 物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)在蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的作用

通過(guò)對(duì)大數(shù)據(jù)的收集、整理、分析，可以提前了解和掌握本地區(qū)內(nèi)蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展的比較科學(xué)的數(shù)據(jù)，對(duì)于主管部門(mén)和菜農(nóng)來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)數(shù)據(jù)對(duì)將來(lái)的蔬菜生產(chǎn)及其相關(guān)經(jīng)營(yíng)做出科學(xué)的預(yù)測(cè)和判斷，做到“全要素、全過(guò)程、全系統(tǒng)”生產(chǎn)的一體化掌握[3]，更好地指導(dǎo)蔬菜產(chǎn)業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。

2.1 減少了蔬菜種植的盲目性，增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力

過(guò)去，菜農(nóng)選擇種植什么品種的蔬菜，一是結(jié)合種植管理經(jīng)驗(yàn)，選擇自己熟悉的種類進(jìn)行種植；二是菜農(nóng)從眾的思想，別人種植什么我就跟著種植什么；第三是去年種植什么效益好，今年繼續(xù)種植什么。這樣勢(shì)必會(huì)造成個(gè)別蔬菜種類的大豐收，造成供給大于需求，進(jìn)而效益變差，甚至出現(xiàn)菜賤傷農(nóng)的情況。

現(xiàn)在，伴隨著信息技術(shù)的發(fā)展，主管部門(mén)及時(shí)提供收集的數(shù)據(jù)，并及時(shí)更新，根據(jù)數(shù)據(jù)分析提供指導(dǎo)性意見(jiàn)，發(fā)揮大數(shù)據(jù)的實(shí)質(zhì)性作用：哪些蔬菜面積較大，建議改換其他種類；哪些蔬菜面積仍有空間，可以增加種植等[4]。蔬菜種植由傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)轉(zhuǎn)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。傳統(tǒng)的靠經(jīng)驗(yàn)指導(dǎo)的蔬菜產(chǎn)業(yè)，具有滯后性和較大差異性，在信息技術(shù)指導(dǎo)下的蔬菜產(chǎn)業(yè)，利用大數(shù)據(jù)，能夠?qū)⒁龅降膯?wèn)題做出比較準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)，并及時(shí)做出反應(yīng)，一定程度上減少了蔬菜種植的盲目性，提高了競(jìng)爭(zhēng)力，增加了菜農(nóng)的收益。

2.2 水肥一體化技術(shù)得到很好應(yīng)用

傳統(tǒng)的蔬菜種植管理模式為大肥大水，在一定程度上提高了蔬菜的單位面積產(chǎn)量。但水肥的吸收利用率不是100%，導(dǎo)致大量的水肥滲透浪費(fèi)，污染了土壤，污染了地下水。

隨著大數(shù)據(jù)應(yīng)用，菜農(nóng)將水肥一體化模式效益數(shù)據(jù)前后比對(duì)，發(fā)現(xiàn)配方施肥的水肥一體化技術(shù)節(jié)省了勞力[5]，施肥量減少30%～40%，降低了成本，肥料利用率可提高20%以上，與漫灌相比，節(jié)水超過(guò)60%。改善了環(huán)境，減少了病蟲(chóng)害發(fā)生，提高了蔬菜品質(zhì)，效益明顯增加。水肥一體化滴灌技術(shù)得到認(rèn)可和推廣，截至2017年11月，壽光市水肥一體化推廣面積達(dá)到了0.67萬(wàn)hm2（圖2）。

2.3 綠色無(wú)公害技術(shù)得到推廣

2.3.1 秸稈肥化還田技術(shù)得到推廣應(yīng)用 將番茄、茄子、辣椒等蔬菜秸稈粉碎后，通過(guò)生物發(fā)酵技術(shù)制成有機(jī)肥，施入溫室大棚。減少了環(huán)境污染，調(diào)節(jié)改善了土壤環(huán)境，減少肥料農(nóng)藥的使用，提高了蔬菜產(chǎn)量和品質(zhì)，增加了經(jīng)濟(jì)效益。目前壽光有4家大型秸稈還田農(nóng)業(yè)公司，助力壽光蔬菜持續(xù)發(fā)展。

2.3.2 補(bǔ)光燈應(yīng)用效果明顯 蔬菜通過(guò)光合作用制造有機(jī)物，促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育，在冬季遇到連續(xù)陰天或光照不足的情況下，光合作用受到極大影響，對(duì)蔬菜生長(zhǎng)極為不利，特別是土壤濕度較高的瓜類蔬菜。補(bǔ)光燈可以在陰雨天或者光照不足時(shí)為蔬菜生長(zhǎng)提供光源，延長(zhǎng)蔬菜的光合時(shí)間[6]。補(bǔ)光燈已經(jīng)出現(xiàn)十幾年，但以前只有零星安裝，且信息不暢，大數(shù)據(jù)應(yīng)用后，菜農(nóng)自己主動(dòng)聯(lián)系安裝棚戶，對(duì)比效益，推廣速度加快。

2.3.3 實(shí)用性發(fā)明應(yīng)用廣泛 1）室內(nèi)蔬菜運(yùn)輸車的應(yīng)用。為充分利用溫室空間，僅有在北側(cè)有一條寬60 cm左右的通道，蔬菜采摘后一般是用大筐裝，質(zhì)量在100～130 kg，運(yùn)輸難度較大。蔬菜運(yùn)輸車的發(fā)明，雖然科技含量不太高，但實(shí)用性非常棒，很好地解決了棚室內(nèi)蔬菜向棚外運(yùn)輸?shù)碾y題，為廣大菜農(nóng)提供了極大便利，隨著大數(shù)據(jù)信息的收集發(fā)送，很快得到了菜農(nóng)喜愛(ài)。2）栽苗器的應(yīng)用。菜農(nóng)在蔬菜秧苗定植過(guò)程中，反復(fù)出現(xiàn)彎腰直立的動(dòng)作，強(qiáng)度較大。針對(duì)這種情況，壽光農(nóng)業(yè)技術(shù)人員發(fā)明了栽苗器，菜農(nóng)不用彎腰，站立即可輕松完成秧苗定植，省時(shí)省力速度又快。伴隨著數(shù)據(jù)信息的匯總發(fā)布，壽光菜農(nóng)很快就用上了栽苗器，解決了蔬菜生產(chǎn)的定植難題。3）蔬菜病蟲(chóng)害物理防治得到推廣。蔬菜病蟲(chóng)害防治方法有多種，其中物理防治無(wú)毒無(wú)污染，無(wú)殘留，減少了肥料和農(nóng)藥的使用，達(dá)到增產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病和高效的目的，受到大家關(guān)注。以前由于菜農(nóng)獲取信息的渠道少，獲得的信息量少，推廣應(yīng)用不理想。隨著物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)的應(yīng)用，許多的物理防治方法得到較好的推廣應(yīng)用。如針對(duì)溫室土壤害蟲(chóng)的物理防治方法——干濕結(jié)合高溫悶棚法；針對(duì)溫室白粉虱、煙粉虱、蚜蟲(chóng)等的物理防治方法——懸掛黃色粘蟲(chóng)板法[7]；針對(duì)有趨光性害蟲(chóng)的燈光誘殺法等物理防治技術(shù)得到了推廣應(yīng)用。

2.3.4 足不出棚實(shí)現(xiàn)給蔬菜看病診斷 物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了大棚蔬菜診治足不出棚。將病害葉片或植株放在“大棚管家”攝像頭前進(jìn)行拍照，拍照完成，照片被傳送到農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)平臺(tái)上，平臺(tái)結(jié)合大數(shù)據(jù)分析后，將診斷信息發(fā)送到菜農(nóng)手機(jī)上，給出防治建議，實(shí)現(xiàn)給蔬菜遠(yuǎn)程看?。▓D3）。

3 提高壽光蔬菜產(chǎn)業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力

本著“人無(wú)我有，人有我優(yōu)”的發(fā)展策略，壽光蔬菜產(chǎn)業(yè)在規(guī)模、產(chǎn)量等方面一段時(shí)間內(nèi)難有大的突破，綜合分析有關(guān)大數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)向了設(shè)施升級(jí)、提高蔬菜質(zhì)量、蔬菜產(chǎn)品上檔升級(jí)、選育適宜不同栽培茬口的新品種方向發(fā)展，提高壽光蔬菜產(chǎn)業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

大跨度溫室試驗(yàn)成功，得到推廣應(yīng)用。傳統(tǒng)的日光溫室經(jīng)過(guò)前幾年的發(fā)展，已經(jīng)發(fā)展到第6代，溫室的南北跨度在12 m左右，東西長(zhǎng)60～80 m。壽光菜農(nóng)結(jié)合目前的實(shí)際情況，考慮到溫室的安全性、牢固性、保溫性，大跨度溫室試驗(yàn)成功了，溫室的南北跨度15 m，東西長(zhǎng)150～200 m。溫室的實(shí)際使用面積明顯增加，采光、保溫效果加強(qiáng)，生產(chǎn)勞作更加舒適，蔬菜生產(chǎn)環(huán)境得到改善，經(jīng)濟(jì)效益增加顯著。

另外，大跨度的拱棚也試驗(yàn)成功，推廣應(yīng)用較快。大跨度的拱棚采用鋼架結(jié)構(gòu)，東西跨度達(dá)到20 m，是一般拱棚的2倍，長(zhǎng)度根據(jù)需要確定，為蔬菜生長(zhǎng)提供了更加良好的環(huán)境條件。

保護(hù)地蔬菜種子原來(lái)一直是處于國(guó)外壟斷狀態(tài)，種子的價(jià)格受制于國(guó)外公司，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國(guó)內(nèi)種子價(jià)格。近幾年，壽光多家研發(fā)機(jī)構(gòu)在番茄、西瓜、辣椒等絲瓜、苦瓜等蔬菜品種方面相繼研發(fā)出了新品種，與國(guó)外同類種子相比，在產(chǎn)量、抗病性等方面不相上下，但價(jià)格僅為其1/2，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)成功后，大數(shù)據(jù)比對(duì)后推廣應(yīng)用，得到好評(píng)，提高了壽光蔬菜產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。

截至2017年12月，壽光有種子經(jīng)營(yíng)業(yè)戶達(dá)480家，具有蔬菜新品種自主育種研發(fā)能力的企業(yè)22家（圖4），通過(guò)審定、鑒定的蔬菜新品種達(dá)到70多個(gè)，帶動(dòng)全市種苗繁育基地發(fā)展到200多家，年繁育種苗14億株。

4 蔬菜產(chǎn)業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用中應(yīng)注意的問(wèn)題

4.1 區(qū)域的局限性及預(yù)測(cè)結(jié)果存在的誤差

大數(shù)據(jù)已在蔬菜產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域得到了應(yīng)用，但農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)的收集、存儲(chǔ)、匯總等方面還有區(qū)域的局限性，大數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果也并非百分之百正確，而只提供了一種大概率。要做到辯證分析應(yīng)用，以使其更好地為蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展服務(wù)。

4.2 各個(gè)環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)面臨一定困難

蔬菜生產(chǎn)受自然條件的影響較大，大數(shù)據(jù)在短時(shí)間內(nèi)及時(shí)更新難度大，各個(gè)環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)面臨不同程度的困難，蔬菜生產(chǎn)中還需要參考其他一些相關(guān)信息，輔助判斷，增加數(shù)據(jù)應(yīng)用的實(shí)效性。

4.3 技術(shù)應(yīng)用水平低

進(jìn)一步加強(qiáng)農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)的投入，多角度、立體化、智能化、人性化完善農(nóng)業(yè)信息化系統(tǒng)，解決實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)收集慢、難等問(wèn)題，建設(shè)農(nóng)業(yè)信息服務(wù)的全方位、并為我國(guó)的農(nóng)業(yè)動(dòng)態(tài)大數(shù)據(jù)應(yīng)用建立基礎(chǔ)。

蔬菜產(chǎn)業(yè)大數(shù)據(jù)的廣泛應(yīng)用，給蔬菜產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了思維、理念的創(chuàng)新和技術(shù)上的重大變革，是對(duì)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重大改變。針對(duì)農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)在起步階段存在的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)、技術(shù)應(yīng)用水平低、數(shù)據(jù)安全存在隱患的現(xiàn)狀，要正確認(rèn)識(shí)大數(shù)據(jù)有關(guān)內(nèi)容[8]，積極轉(zhuǎn)變觀念、提高技術(shù)水平、保障農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用安全，不斷改進(jìn)農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)的應(yīng)用，充分發(fā)揮其在農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)管理中的預(yù)測(cè)指導(dǎo)功能，提高農(nóng)業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的效益。

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