“智慧農(nóng)業(yè)”在辣椒種植中的應(yīng)用及發(fā)展趨勢

摘 要：隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展，“智慧農(nóng)業(yè)”應(yīng)運而生。在“智慧農(nóng)業(yè)”中，辣椒種植是其中一個重要的組成部分，辣椒種植過程中通過應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算等現(xiàn)代信息技術(shù)手段，提高了對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的精細化管理水平?！爸腔坜r(nóng)業(yè)”在辣椒種植中的應(yīng)用，不僅可以使農(nóng)戶在有限的時間內(nèi)獲得更大的經(jīng)濟效益，而且可以節(jié)約人力、物力，提高辣椒種植過程中的機械化程度。本文從辣椒種植過程中應(yīng)用“智慧農(nóng)業(yè)”的優(yōu)勢出發(fā)，分析“智慧農(nóng)業(yè)”在辣椒種植中應(yīng)用的現(xiàn)狀、存在的問題以及未來發(fā)展趨勢，并提出相應(yīng)的建議。

關(guān)鍵詞：智慧農(nóng)業(yè)；辣椒種植；機械化

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，“智慧農(nóng)業(yè)”是一種全新的農(nóng)業(yè)發(fā)展模式，將物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算等現(xiàn)代信息技術(shù)手段應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，對農(nóng)作物的生長環(huán)境、土壤濕度、溫度以及光照等進行實時監(jiān)測和調(diào)控，從而有效提高農(nóng)作物的生產(chǎn)效率。在辣椒種植過程中，通過應(yīng)用“智慧農(nóng)業(yè)”技術(shù)，不僅可以提高辣椒種植的產(chǎn)量和質(zhì)量，而且可以節(jié)省人力成本和物力成本，提高農(nóng)戶的經(jīng)濟效益。

目前，“智慧農(nóng)業(yè)”在我國蔬菜種植過程中的應(yīng)用還處于初步階段，所以相關(guān)部門要加大對“智慧農(nóng)業(yè)”技術(shù)的研發(fā)力度。將現(xiàn)代信息技術(shù)與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)技術(shù)進行有效融合，從而使農(nóng)戶在有限時間內(nèi)獲得更大的經(jīng)濟效益?！爸腔坜r(nóng)業(yè)”是以現(xiàn)代信息技術(shù)為支撐，將物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算等現(xiàn)代信息技術(shù)手段應(yīng)用到辣椒種植過程中。在辣椒種植過程中應(yīng)用“智慧農(nóng)業(yè)”技術(shù)，可以實現(xiàn)辣椒種植過程中的精準化管理，有效提高辣椒種植過程中的精細化管理水平。

1辣椒種植環(huán)境監(jiān)測

辣椒種植環(huán)境監(jiān)測是指通過現(xiàn)代信息技術(shù)手段對辣椒種植過程中的空氣、土壤、溫度、濕度、光照等環(huán)境因素進行監(jiān)測，并對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析和處理，為辣椒種植過程中的灌溉、施肥等管理提供可靠的數(shù)據(jù)參考?；凇爸腔坜r(nóng)業(yè)”的辣椒種植環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)主要由傳感器節(jié)點和控制器節(jié)點組成，其中傳感器節(jié)點可以將采集到的空氣溫度、空氣濕度、土壤濕度等環(huán)境參數(shù)實時地傳輸?shù)娇刂破鞴?jié)點上，控制器節(jié)點則通過 GPRS通信的方式將傳感器收集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到監(jiān)控中心服務(wù)器。當(dāng)監(jiān)控中心服務(wù)器接收到傳感器節(jié)點發(fā)送來的數(shù)據(jù)后，會對這些數(shù)據(jù)進行處理和分析，從而實現(xiàn)對辣椒種植環(huán)境參數(shù)的實時監(jiān)測。在對辣椒種植環(huán)境參數(shù)進行監(jiān)測的過程中，還需要對這些數(shù)據(jù)進行篩選和處理，例如，將不需要監(jiān)測的數(shù)據(jù)過濾掉，從而提高了辣椒種植環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的實用性和效率。

基于“智慧農(nóng)業(yè)”的辣椒種植環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，通過對辣椒種植環(huán)境參數(shù)的實時監(jiān)測和分析，不僅可以使農(nóng)戶及時了解辣椒種植過程中的環(huán)境信息，而且可以及時掌握辣椒的生長情況，從而為農(nóng)戶提供科學(xué)合理的管理措施。基于“智慧農(nóng)業(yè)”的辣椒種植環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)還具有故障報警和數(shù)據(jù)存儲功能，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時，系統(tǒng)會自動發(fā)送報警信息，監(jiān)控中心服務(wù)器會接收到報警信息，并對故障原因進行分析，然后通知農(nóng)戶處理。

2農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是通過各種傳感器技術(shù)、無線傳感技術(shù)、云計算等現(xiàn)代信息技術(shù)，將物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程進行自動化的控制和管理。例如，在辣椒種植過程中應(yīng)用農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)可以為農(nóng)戶提供更好的種植環(huán)境，在溫度、濕度、光照等環(huán)境因素的控制方面更加精準。通過應(yīng)用農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，辣椒種植過程中可以將灌溉、施肥、植保等工作自動化控制，進而提高種植效率，降低勞動強度。通過應(yīng)用農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，可以有效提升辣椒種植的管理水平，對農(nóng)戶種植辣椒有很大幫助。目前，在辣椒種植中應(yīng)用比較多的是智能溫室和大棚技術(shù)。

在辣椒種植過程中，智能溫室和大棚可以根據(jù)種植辣椒的具體需求，通過傳感器、無線傳感等技術(shù)，自動調(diào)節(jié)溫室內(nèi)的溫度、濕度、光照、二氧化碳等環(huán)境因素，進而保障辣椒種植過程中的正常生長。智能溫室和大棚技術(shù)在辣椒種植過程中的應(yīng)用，不僅可以幫助農(nóng)戶提高種植效率，而且可以減少人力成本和物力成本，對提升辣椒種植的經(jīng)濟效益有很大幫助。

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是通過傳感器、無線傳感技術(shù)、云計算等技術(shù)，將物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，從而實現(xiàn)自動化的控制和管理。辣椒種植過程中，辣椒是喜光作物，如果種植環(huán)境不佳，很容易導(dǎo)致辣椒植株長勢緩慢，嚴重的時候甚至?xí)绊懤苯返漠a(chǎn)量。因此在辣椒種植過程中需要選擇適宜的種植環(huán)境。通過應(yīng)用農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)可以實現(xiàn)對辣椒種植環(huán)境的智能監(jiān)測，根據(jù)辣椒種植環(huán)境中的溫度、濕度、光照等環(huán)境因素進行智能控制，進而保證辣椒生長環(huán)境的適宜性，有效減少辣椒生長過程中病蟲害的發(fā)生。同時通過應(yīng)用農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)還可以提高辣椒種植管理水平和效率，減少勞動強度。

根據(jù)辣椒種植環(huán)境監(jiān)測的結(jié)果，結(jié)合辣椒種植的具體需求，農(nóng)戶可以選擇采用智能溫室和大棚技術(shù)進行辣椒種植。根據(jù)辣椒的種植環(huán)境，農(nóng)戶可以選擇安裝智能溫室和大棚。智能溫室和大棚可以自動調(diào)節(jié)種植環(huán)境，進而實現(xiàn)自動灌溉、施肥等操作，有效提升了辣椒種植的自動化程度，也為辣椒種植提供了更加舒適的種植環(huán)境。

具體來說，智能溫室就是在辣椒種植過程中安裝自動控制系統(tǒng)，通過傳感器監(jiān)測環(huán)境因素的變化，自動調(diào)整溫室內(nèi)的溫度、濕度、光照等環(huán)境條件。由于辣椒是喜光作物，智能溫室可以通過種植專用的智能控制系統(tǒng)來實現(xiàn)自動灌溉和施肥等操作。而大棚技術(shù)則是在大棚中安裝土壤溫度、土壤水分傳感器等設(shè)備，通過無線傳感技術(shù)實時監(jiān)測大棚內(nèi)的溫度、濕度等環(huán)境因素。

3作物生長模型

在農(nóng)作物的生長過程中，影響其產(chǎn)量的主要因素有土壤肥力、水分、溫度等，其中溫度是最重要的因素。作物生長模型是用來模擬作物生長規(guī)律的模型。通過模型可以預(yù)測作物生長過程中各階段所需的營養(yǎng)，以及作物產(chǎn)量水平、營養(yǎng)效率和經(jīng)濟效率。

智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中對作物生長模型的應(yīng)用主要有以下兩種：

一是基于田間實測數(shù)據(jù)，采用 GIS技術(shù)、遙感技術(shù)等方法建立作物生長模型。通過模型預(yù)測出未來一段時間內(nèi)該區(qū)域內(nèi)各農(nóng)作物的種植面積以及產(chǎn)量，再結(jié)合實時監(jiān)測數(shù)據(jù)進行對比分析。

二是基于遙感圖像建立作物生長模型，通過建立的作物模型進行植物生長狀況監(jiān)測，并根據(jù)監(jiān)測結(jié)果分析不同條件下的農(nóng)作物生長情況，從而為農(nóng)戶提供更加精確的種植方案。

4精準水肥一體化控制

辣椒種植過程中的水肥一體化控制，主要是通過利用傳感器、智能閥門以及施肥泵等設(shè)備，將灌溉和施肥過程進行融合，使辣椒的生長過程中獲得更好的水肥管理效果。在辣椒種植過程中，通過對土壤濕度、土壤溫度、光照強度等環(huán)境因素進行監(jiān)測，并根據(jù)這些因素來控制水肥一體化設(shè)備的工作狀態(tài)，從而使辣椒可以獲得更好的生長環(huán)境。由于水肥一體化設(shè)備對環(huán)境因素的要求比較高，所以需要選擇適合辣椒生長環(huán)境的水肥一體化設(shè)備。另外，在辣椒種植過程中，還要根據(jù)種植時間和種植品種的不同來選擇水肥一體化設(shè)備。對于一些栽培周期較短、產(chǎn)量較高的辣椒品種，可以使用水肥一體化設(shè)備，而對于一些栽培周期較長、產(chǎn)量較低的辣椒品種則可以使用常規(guī)灌溉方式。

在選擇水肥一體化設(shè)備時，要根據(jù)辣椒的品種、種植時間等因素，選擇適合辣椒生長的水肥一體化設(shè)備。在水肥一體化設(shè)備的選擇中，要考慮設(shè)備的智能程度、能耗問題、安裝難度等因素，并根據(jù)這些因素來選擇適合的水肥一體化設(shè)備。在水肥一體化設(shè)備的選擇中，可以采用先進的控制技術(shù)，通過使用基于物聯(lián)網(wǎng)的自動化水肥一體化控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對水肥一體化設(shè)備的遠程管理和控制，從而使辣椒種植過程中獲得更好的水肥管理效果。

在辣椒種植過程中，由于不同種類的辣椒對水肥的需求不同，所以需要對水肥一體化設(shè)備進行合理選擇，并根據(jù)辣椒的生長特點來制定科學(xué)合理的水肥管理方案。在辣椒種植過程中，為了使灌溉施肥更加科學(xué)合理，需要應(yīng)用智能閥門。在智能閥門的選擇中，要考慮到智能閥門的能耗問題。因為智能閥門在工作過程中消耗的能量比較大，所以需要選擇更加節(jié)能環(huán)保的智能閥門。另外，在選擇智能閥門時，要根據(jù)辣椒種植時間和種植品種的不同來選擇適合辣椒生長的智能閥門。在施肥過程中，可以采用滴灌或者微灌技術(shù)來進行灌溉施肥。通過使用滴灌或者微灌技術(shù)來進行灌溉施肥時，需要根據(jù)土壤的具體情況來選擇適合的灌溉施肥方式和施肥時間。在選擇智能閥門時，優(yōu)先選擇可以采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和云計算技術(shù)來實現(xiàn)遠程控制的閥門。通過使用基于物聯(lián)網(wǎng)的自動化水肥一體化控制系統(tǒng)，工作人員通過計算機就可以對閥門進行遠程控制，從而使工作人員可以隨時隨地對閥門進行控制和管理，并使灌溉施肥更加科學(xué)合理。

5土壤溫度監(jiān)測

土壤溫度是影響辣椒生長發(fā)育的重要因素之一，同時也是影響辣椒產(chǎn)量和品質(zhì)的重要因素。土壤溫度過高或者過低都會對辣椒造成危害，因此對土壤溫度進行監(jiān)測是十分必要的?！爸腔坜r(nóng)業(yè)”中所使用的土壤溫度監(jiān)測系統(tǒng)主要包括土壤溫度傳感器、數(shù)據(jù)采集器和數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。土壤溫度傳感器安裝在辣椒種植區(qū)域，實時監(jiān)測土壤溫度變化情況；數(shù)據(jù)采集器將采集到的土壤溫度數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，由數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)將數(shù)據(jù)發(fā)送到服務(wù)器，再由服務(wù)器將數(shù)據(jù)發(fā)送到手機App，最后由手機App將數(shù)據(jù)顯示出來?！爸腔坜r(nóng)業(yè)”中所使用的土壤溫度監(jiān)測系統(tǒng)可以有效監(jiān)測土壤溫度情況，為辣椒種植提供指導(dǎo)和幫助。

6存在的問題分析

“智慧農(nóng)業(yè)”在辣椒種植中的應(yīng)用有效提高了辣椒種植過程中的管理水平，使農(nóng)戶能夠獲得更多的經(jīng)濟效益，但也存在一些問題需要引起重視。

第一，由于“智慧農(nóng)業(yè)”在辣椒種植中的應(yīng)用時間較短，加上我國辣椒種植面積大，農(nóng)戶數(shù)量多，因此相關(guān)技術(shù)人員相對匱乏。雖然目前我國部分高校和科研機構(gòu)開展了一些相關(guān)方面的研究，但這些研究大多是針對某一具體項目進行的，并沒有形成專門的產(chǎn)業(yè)。因此，“智慧農(nóng)業(yè)”在辣椒種植的應(yīng)用過程中仍然存在一定的問題需要解決。

第二，我國辣椒種植面積大，目前所使用的土壤溫度監(jiān)測系統(tǒng)還不夠完善，對于不同生長階段的土壤溫度監(jiān)測不夠全面。在具體應(yīng)用中，往往會因為土壤溫度的變化，造成土壤濕度的變化，使得對辣椒的生長情況不能及時掌握，進而無法對辣椒的生長情況進行精確判斷。同時，目前所使用的土壤水分監(jiān)測系統(tǒng)還不夠完善，雖然我國相關(guān)部門在土壤水分監(jiān)測方面做了很多努力，但仍然存在著一些問題，如對于不同的生長階段，所使用的土壤水分監(jiān)測系統(tǒng)不夠完善，從而導(dǎo)致無法及時掌握辣椒的生長情況。

第三，目前我國農(nóng)業(yè)發(fā)展模式較為單一，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大多還是依靠傳統(tǒng)方式進行，而“智慧農(nóng)業(yè)”在辣椒種植中的應(yīng)用可以有效促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式的轉(zhuǎn)變。但我國目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式較為單一，導(dǎo)致我國在“智慧農(nóng)業(yè)”應(yīng)用方面缺乏先進的技術(shù)支撐和人才支持。同時，由于我國人口眾多，農(nóng)民文化水平相對較低，難以接受先進技術(shù)。因此“智慧農(nóng)業(yè)”在辣椒種植中的應(yīng)用還需要大量技術(shù)人才進行指導(dǎo)，使“智慧農(nóng)業(yè)”能夠更好地為辣椒種植服務(wù)。

第四，我國不同地區(qū)之間的農(nóng)業(yè)發(fā)展水平存在差異，“智慧農(nóng)業(yè)”在辣椒種植中的應(yīng)用還需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況進行合理調(diào)整。由于我國各地經(jīng)濟發(fā)展水平存在差異，因此各地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的模式也存在一定的差異，需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況進行調(diào)整。

第五，“智慧農(nóng)業(yè)”在辣椒種植中的應(yīng)用時間較短，在辣椒種植過程中還需要不斷地完善相關(guān)技術(shù)，同時也需要解決相應(yīng)的問題，使“智慧農(nóng)業(yè)”能夠更好地為辣椒種植服務(wù)。由于我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展程度較低，對“智慧農(nóng)業(yè)”在辣椒種植中的應(yīng)用還不夠重視，所以需要加大對于“智慧農(nóng)業(yè)”在辣椒種植中應(yīng)用的宣傳力度，提高農(nóng)民對“智慧農(nóng)業(yè)”的認識，同時也需要加強“智慧農(nóng)業(yè)”在辣椒種植中的推廣。

第六，我國辣椒種植面積大，農(nóng)戶數(shù)量多，且不同地區(qū)的辣椒種植模式存在一定差異，因此在辣椒種植過程中需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況進行調(diào)整。雖然“智慧農(nóng)業(yè)”在辣椒種植中的應(yīng)用已經(jīng)取得了一定的成果，但是由于我國人口眾多，技術(shù)水平較低，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式較為單一，因此在辣椒種植過程中還需要不斷地完善相關(guān)技術(shù)，使“智慧農(nóng)業(yè)”能夠更好地為辣椒種植服務(wù)。

7 結(jié)束語

本文對“智慧農(nóng)業(yè)”在辣椒種植中的應(yīng)用進行了簡單的闡述，主要包括以下幾點：第一，利用傳感器技術(shù)、無線射頻識別技術(shù)、傳感器網(wǎng)絡(luò)、視頻監(jiān)控技術(shù)等，實現(xiàn)了對辣椒種植環(huán)境的實時監(jiān)測。第二，通過構(gòu)建“智慧農(nóng)業(yè)”種植模式，實現(xiàn)了辣椒種植過程中的精細化管理，使辣椒種植的產(chǎn)量得到了提升。第三，通過農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的數(shù)據(jù)化、標準化、可視化以及智能化等先進技術(shù)手段，實現(xiàn)了對辣椒生長過程中各種數(shù)據(jù)的采集與處理，從而為農(nóng)戶提供了科學(xué)、可靠的決策依據(jù)。第四，通過物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)以及云計算等現(xiàn)代信息技術(shù)手段，實現(xiàn)了對辣椒種植過程中各種資源的合理調(diào)配與整合。

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