仁化縣柑橘產(chǎn)業(yè)的智慧化發(fā)展之路

摘 要 我國是典型的農(nóng)業(yè)大國，要想實現(xiàn)農(nóng)業(yè)大國到農(nóng)業(yè)強(qiáng)國的轉(zhuǎn)變，必須加強(qiáng)科技興農(nóng)戰(zhàn)略部署，積極走農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展之路。結(jié)合仁化縣柑橘發(fā)展分析水肥一體化技術(shù)的具體運用，立足于仁化縣柑橘產(chǎn)業(yè)園建設(shè)，探明農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的智慧化發(fā)展路徑，并針對果園智慧建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展提出對策：重視宣傳引導(dǎo)，更新生產(chǎn)觀念;加強(qiáng)技能培訓(xùn)，推廣農(nóng)業(yè)技術(shù);完善設(shè)施建設(shè)，提升智慧水平。

關(guān)鍵詞 農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè);智慧化發(fā)展;柑橘產(chǎn)業(yè);廣東省韶關(guān)市仁化縣

中圖分類號：F323 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：C DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2021.36.051

在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展中，發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢，加強(qiáng)優(yōu)勢資源整合，積極走智慧化實踐之路是必然。我國是農(nóng)業(yè)大國，果樹種植是核心產(chǎn)業(yè)之一，也是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)之一。在此背景下，積極走農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)智慧化發(fā)展之路，發(fā)揮技術(shù)成果優(yōu)勢，以實現(xiàn)果園建設(shè)與管理中的提質(zhì)增效。而水肥一體化技術(shù)是當(dāng)前農(nóng)業(yè)智慧化發(fā)展的主要創(chuàng)新成果，發(fā)揮該技術(shù)的穩(wěn)定性、高效性、技能性優(yōu)勢，可實現(xiàn)水肥資源的高效利用及果園作業(yè)的高效高質(zhì)。

1 仁化縣農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)智慧化發(fā)展背景

基于科技興農(nóng)的大背景，積極探索農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展之路，以實現(xiàn)果園的智慧化建設(shè)。21世紀(jì)后，農(nóng)業(yè)智慧化建設(shè)速度加快，高效示范果園、農(nóng)業(yè)科技園、智慧果園等紛紛出現(xiàn)，真正發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢，開辟了農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新天地。近幾年，廣東省韶關(guān)市仁化縣加大智慧果園建設(shè)力度和投資支持，立足于當(dāng)?shù)氐母涕佼a(chǎn)業(yè)實際，重點推廣水肥一體化建設(shè)，建設(shè)了一批現(xiàn)代化標(biāo)準(zhǔn)種植示范基地，從其建設(shè)實際和管理成效看，既提高了管理效率，又確保了柑橘品質(zhì)。

2 水肥一體化技術(shù)及其應(yīng)用

水肥一體化管理技術(shù)帶來輸水方式的轉(zhuǎn)變，改變了原有的渠道輸水或人工作業(yè)，使管道運輸作業(yè)更高效?；谝惑w化理念，水肥管理不再分開，從傳統(tǒng)的單一化管理模式轉(zhuǎn)變?yōu)榫C合化的管理模式，引領(lǐng)農(nóng)產(chǎn)業(yè)向現(xiàn)代化、智慧化方向發(fā)展。在果園管理中，以往的施肥方式以手工施肥為主，再借助溝渠進(jìn)行漫灌，無法根據(jù)果園的實際情況制定科學(xué)的施肥計劃，往往導(dǎo)致果樹根部土壤元素比例嚴(yán)重失衡、重要營養(yǎng)元素缺失等問題。傳統(tǒng)的施肥灌溉方式也忽略了開花、結(jié)果等不同階段對營養(yǎng)元素的不同攝取需求，不利于果樹的快速生長，影響果園產(chǎn)量，且水肥浪費嚴(yán)重。而推行水肥一體化自動控制系統(tǒng)，立足于果園水肥管理實際，根據(jù)果樹生長需求和果園土壤情況自動控制，制定水肥一體化管理計劃，節(jié)約灌溉用水，提高作業(yè)效率，真正給予果園作物及時高效的養(yǎng)分支持，提高果品品相及性能，更為果園規(guī)模化種植與管理提供便利。

2.1 帶來高效的自動化控制

水肥一體化自動控制系統(tǒng)支持水肥一體化自動控制及手動控制。用戶可根據(jù)實際需求合理選擇控制程序進(jìn)行水肥一體化控制，在選擇水肥一體化自動控制程序時，用戶于觸摸屏上設(shè)置作物施肥類型，明確施肥用量。自動控制程序能根據(jù)用戶設(shè)定的參數(shù)進(jìn)行賦值計算，根據(jù)作物種類選擇拌罐或成品儲存罐，進(jìn)行程序循環(huán)，在循環(huán)過程中，系統(tǒng)能自動調(diào)整參數(shù)，自動控制程序時刻關(guān)注傳感器的信息變化，合理控制電機(jī)轉(zhuǎn)速與電磁閥開合，當(dāng)程序參數(shù)達(dá)到設(shè)定參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)后停止灌溉施肥，整個過程無需人工作業(yè)，全部自動完成[1]。手動控制作業(yè)不需賦值，系統(tǒng)借助觸摸屏顯示狀態(tài)參數(shù)，用戶根據(jù)罐體液位、土壤性能參數(shù)控制相應(yīng)的執(zhí)行設(shè)備。仁化縣柑橘產(chǎn)業(yè)園引入水肥一體化技術(shù)后，只需作業(yè)人員提前設(shè)定好參數(shù)，注入原液，按下開關(guān)，柑橘園中架設(shè)的管道噴頭就會立即向果樹噴出水霧，這種自動化的空中噴霧方法，在使用前將肥料打入水中，讓其均勻混合，進(jìn)行均勻施肥澆水，也支持根據(jù)空氣、土壤濕度選擇性噴灑。智能化程度高的全自動水肥一體化系統(tǒng)配有實時監(jiān)測系統(tǒng)，并支持手機(jī)遠(yuǎn)程一鍵操作，使施肥灌溉效率大大提升。水肥一體化技術(shù)對應(yīng)的主要灌溉方式有噴灌、微灌、滲灌等，對比傳統(tǒng)的灌溉方式，解決了高峰期用工難度大、灌溉成本高、灌水作業(yè)繁雜、水資源浪費嚴(yán)重和水分利用率較低等實際問題。傳統(tǒng)的畦灌易破壞土壤結(jié)構(gòu)，引發(fā)土壤板結(jié)等系列問題，而溝灌水蒸發(fā)損失小，但水資源浪費嚴(yán)重且勞動力消耗大，采用水肥一體化系統(tǒng)進(jìn)行精準(zhǔn)噴灌，節(jié)約資源，提高運行效率。目前，水肥一體化等新技術(shù)在仁化縣廣泛應(yīng)用，推動農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)向機(jī)械化、標(biāo)準(zhǔn)化、高效化方向發(fā)展。

2.2 解決物資及果實運輸難題

在仁化縣柑橘產(chǎn)業(yè)園的建設(shè)中，地勢陡峭給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來運輸難題，考慮到果樹管理的關(guān)鍵時期及時將有機(jī)肥等生產(chǎn)物料運上山、收獲期及時將果實運下山的挑戰(zhàn)，以自動運輸軌道的架設(shè)來解決運輸難題[2]。仁化縣通過引進(jìn)山地單軌運輸機(jī)，在果園山上鋪設(shè)鋼架軌道，由載貨小車代替人力去運輸，配合水肥一體化管網(wǎng)，讓果園物料運輸、果實運輸更高效，果園管理更富實效。

2.3 實現(xiàn)智慧化的數(shù)據(jù)管控

基于大數(shù)據(jù)的時代發(fā)展背景，各行各業(yè)也積極尋求與大數(shù)據(jù)技術(shù)的有效融合，農(nóng)業(yè)種植領(lǐng)域也不例外，借助大數(shù)據(jù)技術(shù)挖掘農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)信息，助推農(nóng)業(yè)的智能化、精準(zhǔn)化、科學(xué)化建設(shè)，實現(xiàn)果園建設(shè)與管理的全智能化管控，并在全智能化管控平臺的支持下，實現(xiàn)對區(qū)域內(nèi)果園作物種植管理的指揮與調(diào)度?；谖锫?lián)網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行信息的自動采集，按設(shè)定程序進(jìn)行人工智能輸入，建構(gòu)起以自然環(huán)境、生產(chǎn)種植、資源資產(chǎn)和業(yè)務(wù)管理為主導(dǎo)的農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)體系，實現(xiàn)全過程智能化管控，高效采集大數(shù)據(jù)，有效處理與精準(zhǔn)分析，實現(xiàn)對農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的實時監(jiān)控與精準(zhǔn)測定，讓智能化監(jiān)管落到實處[3]?？梢赃M(jìn)行地下水位的監(jiān)測、病蟲害的監(jiān)測，構(gòu)建起全覆蓋、立體化的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)格局，大幅度提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)更精準(zhǔn)，雙控服務(wù)更高效，真正以智能化成果賦能農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，讓其走智能化、高效化發(fā)展之路。以仁化縣為例，著力建設(shè)農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)智慧管理平臺、小型農(nóng)業(yè)氣象站系統(tǒng)、生物預(yù)警監(jiān)測系統(tǒng)，推動傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向精準(zhǔn)化、智能化、數(shù)據(jù)化農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變。具體到柑橘產(chǎn)業(yè)種植與管理中，對全縣柑橘產(chǎn)業(yè)進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的動態(tài)監(jiān)測，預(yù)警干旱災(zāi)情和寒潮災(zāi)害，分析作物種植適宜性，展示異常情況，為柑橘大規(guī)模種植管理提供技術(shù)支持。同步建設(shè)的大數(shù)據(jù)可視化大屏展示系統(tǒng)支持對采集到的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確高效的分析，為農(nóng)業(yè)發(fā)展決策提供參考，這些大數(shù)據(jù)分析將以直通式短信、信息專欄、服務(wù)平臺信息查詢等方式發(fā)布，方便果農(nóng)、農(nóng)民合作社、農(nóng)業(yè)企業(yè)的有效對接，利于病蟲害防治、土壤干濕度測量、農(nóng)業(yè)氣象方面的溝通交流，讓果園種植不再靠天吃飯，真正靠技術(shù)管理。建設(shè)智慧產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)，打造仁化縣高標(biāo)準(zhǔn)溫室大棚、丹霞貢柑品控中心自動分選線等，真正實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)、無人機(jī)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的融合運用，補(bǔ)齊農(nóng)業(yè)發(fā)展的短板，真正以科技驅(qū)動農(nóng)產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。

3 智慧農(nóng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展展望

3.1 溫室大棚智能管理系統(tǒng)

推出溫室大棚智能管理系統(tǒng)，對園區(qū)內(nèi)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程進(jìn)行自動化監(jiān)管，以物聯(lián)網(wǎng)視頻監(jiān)控的方式及時傳遞異常信息，大棚內(nèi)的實時景象可以精準(zhǔn)反饋到數(shù)字屏幕上，管理者可以實時查詢棚內(nèi)的實時數(shù)據(jù)，如溫度、空氣濕度、土壤養(yǎng)分等[4]。該系統(tǒng)支持集約化育苗管理，自動記錄生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)與作業(yè)信息，自動協(xié)調(diào)控制大棚通風(fēng)、降溫、噴霧和保濕等生產(chǎn)設(shè)備。

3.2 遠(yuǎn)程專家指揮系統(tǒng)

遠(yuǎn)程可視專家指揮系統(tǒng)具有人機(jī)互動的友好界面，為果農(nóng)提供專業(yè)的技術(shù)支持和種植指導(dǎo)，果農(nóng)足不出戶就可獲得來自專家層面的管理建議，基于網(wǎng)絡(luò)傳輸，與專家友好互動。

3.3 病蟲害防控系統(tǒng)

病蟲害防控系統(tǒng)主要是將攝像頭安置于無人機(jī)上，讓無人機(jī)穿梭于果園，以獲取果園生長狀態(tài)的信息，便于了解果園作物的生長情況和病蟲害防治態(tài)勢[5]。仁化縣利用植保無人機(jī)對果樹的病蟲害防治進(jìn)行監(jiān)管，并進(jìn)行精準(zhǔn)的防蟲害作業(yè)，切實保證果樹產(chǎn)量和品質(zhì)。

4 果園智慧建設(shè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵舉措

4.1 重視宣傳引導(dǎo)，更新生產(chǎn)觀念

基于智慧農(nóng)業(yè)時代的到來，果園種植應(yīng)秉承智慧化發(fā)展路徑，著手機(jī)械化到智慧化的改革過渡，加強(qiáng)宣傳引導(dǎo)，使生產(chǎn)者、管理者創(chuàng)新果樹生產(chǎn)管理理念?？山柚鷪蠹垺V播、電視、微信公眾號和微博等多種渠道，進(jìn)行農(nóng)業(yè)智慧成果、先進(jìn)管理模式、創(chuàng)新管理技術(shù)的宣講等。讓果農(nóng)參與到智慧果園發(fā)展建設(shè)中，如參與項目試點、觀摩學(xué)習(xí)、項目研討等，以指導(dǎo)果園種植從傳統(tǒng)種植模式向智慧種植管理模式的轉(zhuǎn)變，進(jìn)一步提升經(jīng)濟(jì)效益。

4.2 加強(qiáng)技能培訓(xùn)，推廣農(nóng)業(yè)技術(shù)

在智慧果園建設(shè)中也應(yīng)做好智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)的推廣。具體來說，要多渠道培育新型職業(yè)果農(nóng)。根據(jù)相關(guān)智慧果園建設(shè)項目面向一線果農(nóng)進(jìn)行技術(shù)宣講和技術(shù)應(yīng)用扶持，使其轉(zhuǎn)變思想認(rèn)知，提升種植管理能力，學(xué)習(xí)智慧果園建設(shè)新技術(shù)、新模式，讓智慧果園建設(shè)落地，也讓智慧果園的可持續(xù)建設(shè)具有穩(wěn)定的人才保障。要進(jìn)一步提升智慧果園示范輻射能力，發(fā)揮智慧果園示范基地的帶頭示范作用，讓更多的果農(nóng)參觀智慧果園，了解先進(jìn)的運行模式，感悟智慧果園建設(shè)的魅力，進(jìn)一步擴(kuò)大智慧果園項目的影響力、輻射力，做好技術(shù)項目的推廣。要培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)化果園建設(shè)理念，在智慧果園建設(shè)中不僅要重建設(shè)效率，也要抓建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，這是智慧果園建設(shè)持續(xù)化發(fā)展的必要條件。

4.3 完善設(shè)施建設(shè)，提升智慧水平

互聯(lián)網(wǎng)、云計算、人工智能等技術(shù)為智慧果園的可持續(xù)發(fā)展提供穩(wěn)定的技術(shù)支持，引入先進(jìn)的傳感設(shè)備和精準(zhǔn)作業(yè)裝備，帶來果樹的精準(zhǔn)栽培、病蟲害的科學(xué)預(yù)警，讓果園智慧建設(shè)實現(xiàn)智慧感知、無線傳輸智慧等的一體化，在植保無人機(jī)、果園管理機(jī)器人、水肥一體機(jī)和挖掘機(jī)等自動化果園機(jī)械的支持下，帶來完善的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)成效和理想使用效果，實現(xiàn)果園生產(chǎn)的智能感知，果園環(huán)境參數(shù)的精準(zhǔn)分析，為果樹生產(chǎn)、果樹栽培提供可視化的診斷依據(jù)和精準(zhǔn)化的管理指導(dǎo)，降本增效，節(jié)能節(jié)肥，真正推動智慧果園的現(xiàn)代化建設(shè)。

5 結(jié)語

傳統(tǒng)的果園管理模式已無法適應(yīng)果園現(xiàn)有的發(fā)展形勢，特別是水肥管理方面，不僅低效且浪費嚴(yán)重，加上勞動力的短缺和勞動力成本的增加，促使果園種植必須積極走智慧化建設(shè)與管理之路。引入水肥一體化管理系統(tǒng)，提高水肥利用率，真正讓果園走可持續(xù)發(fā)展之路，讓互聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)發(fā)展相融合，以傳感器、軟件進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的全過程控制，讓生產(chǎn)管理智能化克服經(jīng)營領(lǐng)域的差異性、服務(wù)領(lǐng)域的狹隘性，帶來農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的改造升級，讓農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)落到實處，真正實現(xiàn)我國農(nóng)業(yè)大國到農(nóng)業(yè)強(qiáng)國的轉(zhuǎn)變。

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收稿日期：2021-11-18

作者簡介：李瑩（1994—），女，湖南茶陵人，本科，助理農(nóng)藝師，研究方向為農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣。E-mail：liying@126.com。