楊兆寧
隨著科技的不斷發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)逐漸應(yīng)用于各個領(lǐng)域,在農(nóng)業(yè)種植的過程中,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也成為了智慧溫室建設(shè)的主要技術(shù)。使用智慧溫室系統(tǒng)進(jìn)行大棚蔬菜種植工作,不僅可以使大棚在日常管理中得到更加精確的控制,完成蔬菜種植的需求,還可以節(jié)省大量人力,提高蔬菜種植的效率和穩(wěn)定性。本文將對智慧溫室大棚蔬菜種植技術(shù)進(jìn)行研究,闡述其重要性和實施策略。
智慧溫室是基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行建設(shè)的新型的農(nóng)業(yè)設(shè)施,借助智慧溫室,傳統(tǒng)的大棚種植技術(shù)可以得到有效的優(yōu)化和發(fā)展,解決大棚種植技術(shù)中問題的同時,逐步發(fā)揮大棚蔬菜種植的優(yōu)勢,將大棚蔬菜種植精細(xì)化、高質(zhì)化。
傳統(tǒng)大棚蔬菜種植技術(shù)最大的問題是需要消耗大量的人力資源,短期來看,大量需要人力資源的形式會使大棚蔬菜種植的成本增加,使大棚蔬菜種植的經(jīng)濟(jì)效益并不明顯;長期來看,大量人力的使用會增加管理成本,且難以做到精細(xì)化管理,使大棚蔬菜種植的方式難以大面積發(fā)展。而在使用智慧溫室之后,就可以使用傳感器進(jìn)行大棚內(nèi)數(shù)據(jù)的收集,利用智慧溫室系統(tǒng)進(jìn)行大棚內(nèi)細(xì)致數(shù)據(jù)的控制,極大減少人力對大棚內(nèi)情況的看護(hù)和管理。同時,智慧溫室系統(tǒng)可以進(jìn)行統(tǒng)一的控制,可以在將大面積的大棚蔬菜種植統(tǒng)一起來,使大棚蔬菜種植能夠大批量建設(shè),充分發(fā)揮大棚種植的優(yōu)勢。首先,在智慧溫室大棚蔬菜種植的建設(shè)角度,智慧溫室可以讓種植戶對大棚溫室進(jìn)行更加精細(xì)的管理,使蔬菜質(zhì)量和產(chǎn)量達(dá)到全新的高度。在市場的角度,通過人工成本、管理成本的降低,種植面積、蔬菜質(zhì)量等方面的提高,可以有效占據(jù)市場,在市場競爭中取得有利的地位,獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益,同時壓低大棚蔬菜售賣價格,穩(wěn)定市場。其次,人力資源使用的減少可以助推智慧溫室大棚種植逐漸向更加完善的方向發(fā)展,將原本人力完成的內(nèi)容交給智能系統(tǒng)進(jìn)行處理,甚至由智能系統(tǒng)逐漸完成人力不能夠完成的內(nèi)容。通過這樣的方式,可以逐漸完成智慧溫室的大規(guī)模建設(shè),使大棚蔬菜種植逐漸向封閉式管理轉(zhuǎn)變,使外界環(huán)境與蔬菜生長環(huán)境完成隔離,減少外界環(huán)境對蔬菜生長的消極影響。
傳統(tǒng)的大棚種植方式中,大棚的溫濕度、土壤疏松程度、水肥調(diào)節(jié)等等蔬菜種植和培育過程都要由人力來完成,不僅會使用大量勞動力資源,造成大棚蔬菜種植成本的提高,使大棚蔬菜的市場價格較為昂貴,還會使蔬菜的種植過程喪失科學(xué)性和專業(yè)性。人工進(jìn)行大棚內(nèi)部溫度和蔬菜種植過程中相應(yīng)的調(diào)整,很有可能無法達(dá)到合適的范圍,使大棚種植的蔬菜品質(zhì)達(dá)不到自然生長的標(biāo)準(zhǔn)。而在使用智能溫室系統(tǒng)之后,可以對蔬菜的生長環(huán)境進(jìn)行精準(zhǔn)的管控,使智能溫室中的環(huán)境適應(yīng)相關(guān)蔬菜的生長。在后期管理方面,依靠智能系統(tǒng),也可以使蔬菜的灌溉和施肥工作得到科學(xué)的規(guī)劃,使蔬菜的質(zhì)量得到保證。首先,智慧溫室可以通過長期數(shù)據(jù)收集的方式,對蔬菜的各項生長數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確的分析,使蔬菜的生長異常能夠及時被發(fā)現(xiàn),并進(jìn)行科學(xué)的綜合施治。如蔬菜的生長過于緩慢時,就可以通過傳感器的反饋信息對蔬菜的生長信息和土壤中的養(yǎng)分信息進(jìn)行分析,得出準(zhǔn)確的結(jié)論。如果生長緩慢是因為植株產(chǎn)生了病蟲害,就可以使用智能溫室系統(tǒng)進(jìn)行藥劑的調(diào)配,有針對性地進(jìn)行病蟲害滅殺;如果是土壤中的養(yǎng)分缺乏時,可以加強(qiáng)相關(guān)肥料的供給。這些過程既可以由智慧溫室系統(tǒng)進(jìn)行分析后進(jìn)行人工處理,也可以在進(jìn)行相關(guān)的設(shè)置之后交給智能系統(tǒng)進(jìn)行全自動處理,使大棚蔬菜種植的難度得到降低,大棚蔬菜的質(zhì)量得到提高。其次,通過智能系統(tǒng),可以對蔬菜的生長環(huán)境進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)節(jié),通過調(diào)節(jié)蔬菜生長環(huán)境的方式,提高蔬菜質(zhì)量。對喜光性植物,可以通過系統(tǒng)進(jìn)行光照強(qiáng)度和光照時間的調(diào)整,使喜光植物得到充分的陽光照射,進(jìn)行足夠時間的光合作用。對厭光植物,又可以通過系統(tǒng)中的遮光板縮減照射時間,防止植物因陽光照射時間過長影響生長。同時,土壤中的微量元素和土壤的酸堿性都可以在蔬菜進(jìn)行栽種前設(shè)置,使蔬菜在足夠合適的土壤中生長,產(chǎn)生最好的生長效果,達(dá)成最好的產(chǎn)品質(zhì)量。
傳統(tǒng)的大棚蔬菜種植需要進(jìn)行人工管理,一方面人工成本和人工管理成本占據(jù)了大棚蔬菜總成本的主要部分,使大棚蔬菜種植的經(jīng)濟(jì)效益難以得到有效提高。另一方面,通過人工進(jìn)行大棚蔬菜的種植和相應(yīng)管理工作,難免會出現(xiàn)一定的錯誤,造成蔬菜種植資源的浪費(fèi)。同時,蔬菜種植中產(chǎn)生的錯誤也會影響到蔬菜的最終產(chǎn)量和最終質(zhì)量,產(chǎn)生另外的損失。通過智慧溫室的使用,可以在人力方面和種植管理方面有效進(jìn)行成本管控。首先,在人力方面,通過智慧溫室的全方面大范圍發(fā)展,可以大量減少人力使用。節(jié)省出的成本既可以進(jìn)行智慧溫室的建設(shè),又可以進(jìn)行種植資源的相關(guān)采購,使大棚蔬菜種植不斷優(yōu)化發(fā)展。其次,在蔬菜種植和管理方面,智慧溫室可以對肥料、水源、電力等大棚蔬菜種植資源進(jìn)行合理的運(yùn)用,防止人力使用時浪費(fèi)的情況出現(xiàn),使種植及管理損耗得到有效控制,從根本上節(jié)約種植成本。這樣的形式一方面可以使大棚蔬菜得到更加完善科學(xué)的種植管理,另一方面可以加強(qiáng)大棚蔬菜種植的總體規(guī)劃,使大棚種植工作的成本得到合理的規(guī)劃。
智慧溫室是依托物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行建設(shè)的智能溫室系統(tǒng),通過對智能操作系統(tǒng)的精確調(diào)整和蔬菜種植數(shù)據(jù)的精確收集,可以使大棚蔬菜種植工作與科學(xué)理論完全結(jié)合,使大棚蔬菜種植能夠使用科學(xué)合理的方式進(jìn)行,真正做到智能化和科學(xué)化。大棚蔬菜種植需要對蔬菜的生長狀態(tài)和大棚內(nèi)部的環(huán)境進(jìn)行實時的觀察和調(diào)整,而智慧溫室的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)恰好與種植工作進(jìn)行對接,依據(jù)計算機(jī)的精確管理,使智慧溫室的環(huán)境同外界環(huán)境產(chǎn)生區(qū)分,對大棚蔬菜的種植產(chǎn)生積極的作用。
智慧溫室的建設(shè)是大棚蔬菜科學(xué)種植中的關(guān)鍵一步,通過智慧溫室的完善建設(shè),可以對大棚蔬菜種植提供安全、管理等多方面的技術(shù)操作支持,使大棚蔬菜種植能夠按照科學(xué)規(guī)劃進(jìn)行。智慧溫室的建設(shè)主要由智能控制系統(tǒng)、安全系統(tǒng)、智能監(jiān)控系統(tǒng)等多個部分組成,各個系統(tǒng)之間可以進(jìn)行有效協(xié)作,使智能系統(tǒng)發(fā)揮最大的效果。
①智能控制系統(tǒng)
智能控制系統(tǒng)是智慧溫室中的主要部分,可以對溫室中的溫濕度、光照、土壤情況等進(jìn)行有效控制。首先,對溫室中的溫濕度控制主要由風(fēng)機(jī)、加濕器等設(shè)備進(jìn)行,根據(jù)傳感器信息,可以對溫濕度進(jìn)行有效控制,使溫濕度能夠滿足不同蔬菜不同生長時期的種植要求。其次,光照由遮光板和日光燈進(jìn)行控制,在光照不足時,可以使用日光燈進(jìn)行補(bǔ)光,光線過多時,由遮光板減少外部近光。進(jìn)光量、進(jìn)光時間、進(jìn)光強(qiáng)度由光線傳感器進(jìn)行收集,再由智能系統(tǒng)進(jìn)行分析和管理。通過對光照的控制,可以滿足大多數(shù)蔬菜的生長要求,使蔬菜的生長時間和生長方式得到一定的控制。再次,土壤情況主要由自動灌溉和噴施系統(tǒng)進(jìn)行管理,由土壤中的相關(guān)傳感器進(jìn)行土壤信息的收集,由智能系統(tǒng)進(jìn)行輸水管道和噴施系統(tǒng)噴頭的控制。通過與科學(xué)培養(yǎng)技術(shù)的結(jié)合,噴施系統(tǒng)可以滿足大部分蔬菜生長時對土壤的需求,使蔬菜在生長過程中的各個時期都能夠滿足營養(yǎng)需求。
②安全系統(tǒng)
安全系統(tǒng)是智慧溫室建設(shè)中十分重要的一部分,安全系統(tǒng)可以防止蔬菜由于外界原因遭到大面積的破壞,使種植戶蒙受巨大的經(jīng)濟(jì)損失。安全系統(tǒng)主要由智慧門禁、自動報警裝置、高清監(jiān)控等部分組成,可以有效對智慧溫室的安全作出保障。首先,智慧門禁系統(tǒng)只能由進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)實名認(rèn)證后的門禁卡解鎖,且需要二次核對人像信息,保證智慧溫室只能由固定的人員進(jìn)入,保證智慧溫室內(nèi)部情況的安全。其次,自動報警裝置主要由煙霧傳感器、火焰?zhèn)鞲衅鞯拳h(huán)境傳感器組成,一旦智慧溫室內(nèi)的環(huán)境出現(xiàn)異常,自動報警裝置就會自動連接控制系統(tǒng)和警示系統(tǒng)進(jìn)行報警,保證智慧溫室在管理過程中出現(xiàn)嚴(yán)重的異?,F(xiàn)象,保證蔬菜的安全。通過這樣的方式,智慧溫室中因為設(shè)備損壞或人為引起的重要問題都可以得到及時的中止和修復(fù),防止產(chǎn)生大面積的破壞,造成難以挽回的損失。
③智能監(jiān)控系統(tǒng)
智能監(jiān)控系統(tǒng)一方面可以對蔬菜的生長情況進(jìn)行長期的監(jiān)控,使監(jiān)控數(shù)據(jù)成為蔬菜生長情況分析的資料。另一方面可以保證智慧溫室內(nèi)部的安全,使植株能夠正常生長,設(shè)備能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)。智能監(jiān)控系統(tǒng)主要由各種傳感器組成,可以對溫室中的環(huán)境進(jìn)行具體的檢測,對植株的生長情況同時進(jìn)行完整的檢測工作,使植株生長過程中產(chǎn)生的病蟲害得到及時的發(fā)現(xiàn)和有效的解決。首先,監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)應(yīng)該對監(jiān)控的節(jié)點進(jìn)行重視,使監(jiān)控節(jié)點能夠完整、清晰地對智慧溫室的內(nèi)部環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控,防止監(jiān)控節(jié)點不夠全面出現(xiàn)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確,分析不全面的事件發(fā)生。其次,應(yīng)該對監(jiān)控系統(tǒng)的傳感器進(jìn)行重視,傳感器的種類一定要全面,防止在進(jìn)行智能系統(tǒng)的操作時可以對照和分析的數(shù)據(jù)不足。
基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧溫室大棚雖然減少了人力資源的使用,卻對工作人員的個人素質(zhì)提出了更高的要求,在進(jìn)行智慧溫室系統(tǒng)的使用時,一定要對人員進(jìn)行專業(yè)的培訓(xùn),使人員能夠?qū)χ悄芟到y(tǒng)的產(chǎn)生充分的認(rèn)識,進(jìn)行科學(xué)合理的使用。
①物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)培訓(xùn)
智慧溫室系統(tǒng)在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)上建立,想要對物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行完善和合理的使用及調(diào)度,就需要工作人員對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)擁有充分的了解。首先,對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的培訓(xùn)應(yīng)該由理論開始,使工作人員能夠從理論的層面對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)產(chǎn)生熟悉,對物聯(lián)網(wǎng)概念和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)產(chǎn)生深入的了解。通過這樣的了解,可以讓工作人員在進(jìn)行智慧溫室的控制時能夠?qū)χ腔蹨厥业墓δ苓M(jìn)行完整運(yùn)用,使智慧溫室的每個系統(tǒng)都能夠發(fā)揮出完整的作用,對蔬菜的科學(xué)種植和科學(xué)管理建立基礎(chǔ)。其次,應(yīng)該對工作人員的實踐進(jìn)行培訓(xùn),使工作人員對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的相關(guān)實踐產(chǎn)生深入的了解,使工作人員能夠在智慧系統(tǒng)的使用和蔬菜的種植中產(chǎn)生新的想法,將智慧系統(tǒng)的使用與蔬菜種植進(jìn)行充分結(jié)合。
②蔬菜種植技術(shù)培訓(xùn)
智慧溫室中的蔬菜種植,不僅需要工作人員對操作加深理解,還要使工作人員對蔬菜的科學(xué)種植技術(shù)產(chǎn)生一定的了解,只有對蔬菜的科學(xué)種植進(jìn)行了解之后,才可以結(jié)合蔬菜的生長情況和蔬菜的不同種類進(jìn)行智慧系統(tǒng)相關(guān)的調(diào)整。蔬菜種植技術(shù)對蔬菜的最終產(chǎn)量和質(zhì)量的影響巨大,一旦在不恰當(dāng)?shù)臅r間或者不適當(dāng)?shù)牟课粚κ卟诉M(jìn)行了控制,就有可能使蔬菜的生長受到消極的影響。因此,對工作人員進(jìn)行蔬菜種植技術(shù)的培訓(xùn)有充分的必要性。首先,要在短期內(nèi)對工作人員的種植技術(shù)理論進(jìn)行培訓(xùn),使工作人員能夠?qū)Ω黝愂卟说目茖W(xué)種植產(chǎn)生充分的認(rèn)識,在蔬菜種植的過程中能夠正確對智慧溫室中的環(huán)境進(jìn)行操控,利用智慧溫室使蔬菜順利生長。其次,要在實踐過程中對工作人員進(jìn)行長期的培訓(xùn),使工作人員在進(jìn)行智慧系統(tǒng)的操作中能夠逐漸對蔬菜種植技術(shù)產(chǎn)生深刻的認(rèn)識,讓工作人員逐漸產(chǎn)生創(chuàng)新意識和優(yōu)化意識,將豐富的理論合理應(yīng)用到蔬菜種植的過程中,讓蔬菜種植的產(chǎn)量和質(zhì)量不斷提高。
大面積進(jìn)行智慧溫室大棚蔬菜種植,對蔬菜種植進(jìn)行完整的規(guī)劃十分關(guān)鍵。缺少對蔬菜種植的規(guī)劃,可能會導(dǎo)致在進(jìn)行智能化的操作時難以對問題使用合適的解決方式,難以對種植工作進(jìn)行有效的管理。而通過對蔬菜種植進(jìn)行的完整規(guī)劃,就可以使種植技術(shù)和智能系統(tǒng)發(fā)揮最大的作用,加強(qiáng)對蔬菜種植工作的全面管理,使蔬菜種植能夠穩(wěn)定增產(chǎn)增量。
①溫室環(huán)境調(diào)整
在進(jìn)行大棚蔬菜種植工作前,需要先對溫室內(nèi)的環(huán)境進(jìn)行一定的調(diào)整,使溫室環(huán)境更加適合相關(guān)蔬菜的生長。首先,要對溫室中的溫濕度進(jìn)行合適的調(diào)整,使溫度更適應(yīng)蔬菜育苗期需要的溫度和濕度,讓蔬菜能夠在大棚種植中能夠快速出苗,防止由于溫度和濕度不當(dāng)引起的死苗和出苗慢等現(xiàn)象。借助溫濕度傳感器,可以隨時進(jìn)行溫濕度監(jiān)控,保證溫濕度保持在合適的范圍內(nèi)。其次,應(yīng)該對溫室中的二氧化碳濃度進(jìn)行調(diào)整,使蔬菜種植能夠在適當(dāng)?shù)亩趸紳舛戎羞M(jìn)行,保證蔬菜光合作用的正常進(jìn)行。再次,要對溫室中的光照進(jìn)行調(diào)整,蔬菜在出苗期不需要大量的光照,而在出苗以后需要足夠的光照進(jìn)行光合作用,需要對溫室內(nèi)光照進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,保證光照條件。另外,在通過智能系統(tǒng)進(jìn)行土壤營養(yǎng)成分的檢測之后,可以結(jié)合種植蔬菜的生長需要進(jìn)行營養(yǎng)物質(zhì)的補(bǔ)充,之后再進(jìn)行播種,防止蔬菜在生長過程中缺乏營養(yǎng)。
②植株管理
植株管理是保證蔬菜高產(chǎn)高質(zhì)生長的關(guān)鍵,在植株管理中,需要對蔬菜進(jìn)行除草、灌溉、除病害等工作,使植株的生長過程能夠更加科學(xué)和快速。首先,植株中的雜草可以通過智能系統(tǒng)進(jìn)行識別,將雜草類型上傳后進(jìn)行分析,制定出合適的除草方案。如果使用化學(xué)制劑的方式,可以通過智能溫室中的噴頭進(jìn)行藥劑的噴灑,使藥劑能夠直接對相應(yīng)的雜草進(jìn)行有針對性的除草,使蔬菜能夠正常生長。通過智能操作的方式進(jìn)行除草,一方面可以更為精準(zhǔn)地控制化學(xué)藥劑的用量,防止劑量過小導(dǎo)致除蟲效果達(dá)不到理想預(yù)期。其次,對蔬菜的灌溉可以由傳感器對土壤的干濕度進(jìn)行收集,并與相關(guān)蔬菜的標(biāo)準(zhǔn)灌溉要求進(jìn)行綜合分析,制定出合適的灌溉方案,由智能系統(tǒng)進(jìn)行灌溉工作。這樣的方式可以對蔬菜的需水量進(jìn)行精確的判斷,防止灌溉量過大或者過小,對蔬菜生長產(chǎn)生影響。另外,對蔬菜中產(chǎn)生的病害,可以由傳感器和監(jiān)控進(jìn)行病害類型的分析,最終由智能系統(tǒng)進(jìn)行及時的綜合施治工作,防止蔬菜種植因為病蟲害產(chǎn)生重大的損失。
總而言之,智慧溫室蔬菜大棚技術(shù)是蔬菜大棚種植中的重要技術(shù),通過對物聯(lián)網(wǎng)的合理應(yīng)用,智能的溫室可以對蔬菜生長中的大部分問題進(jìn)行規(guī)避或解決,同時使大棚種植能夠產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?;l(fā)展。利用智慧溫室進(jìn)行蔬菜種植,是大棚種植與新技術(shù)的偉大結(jié)合,在新的時代和新的市場條件下,智慧溫室蔬菜大棚技術(shù)是大棚蔬菜種植的必行之策,也是種植技術(shù)的一次偉大革新。