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      智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)中的應(yīng)用與效益分析

      2023-12-18 17:42:24崔連貞
      農(nóng)產(chǎn)品加工 2023年20期
      關(guān)鍵詞:農(nóng)田作物病蟲害

      崔連貞

      (河北滄州福農(nóng)生物科技有限公司,河北滄州 061305)

      0 引言

      隨著全球人口的不斷增長和城市化進程的加速推進,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面臨著巨大的挑戰(zhàn)和壓力。傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式無法滿足日益增長的糧食需求和提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的要求。智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)的出現(xiàn)為解決這些問題提供了新的途徑和可能性。智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)利用先進的信息技術(shù)手段,如物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析、人工智能等,實現(xiàn)了對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程的精確監(jiān)控和智能化管理[1]。例如,通過傳感器技術(shù)可以實時監(jiān)測農(nóng)田土壤水分、溫度、光照等環(huán)境參數(shù),幫助農(nóng)民精準(zhǔn)調(diào)控灌溉和施肥,從而提高作物生長質(zhì)量和產(chǎn)量。無人機技術(shù)的應(yīng)用則可以進行遠(yuǎn)程遙感監(jiān)測,快速評估農(nóng)田植被狀況和檢測病蟲害,為農(nóng)民提供精確的病蟲害防治方案。同時,大數(shù)據(jù)分析和人工智能算法的應(yīng)用可以對農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)進行綜合分析和預(yù)測,為農(nóng)民提供科學(xué)的種植、管理建議,做出更加明智的決策[2]。這些智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)的應(yīng)用為農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)帶來了許多顯著的效益。首先,智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)可以大幅度提高農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量和安全性。通過精準(zhǔn)管理和實時監(jiān)控,農(nóng)民能夠及時發(fā)現(xiàn)并處理土壤污染、病蟲害等問題,從源頭上保障農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量。其次,智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)可以優(yōu)化資源利用,減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的浪費。通過精準(zhǔn)施肥和灌溉,避免了過度使用化肥和水資源,減少了對環(huán)境的污染,提高了農(nóng)田土壤的健康和可持續(xù)性。最后,智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)還可以提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益,降低生產(chǎn)成本。通過精確監(jiān)控和管理,農(nóng)民能夠更加科學(xué)合理地進行農(nóng)業(yè)生產(chǎn),節(jié)約了用水、用電、用肥等資源,提高了農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。然而,智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)的應(yīng)用仍然面臨著一些挑戰(zhàn)和問題。其中,包括高昂的設(shè)備成本、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化不足、農(nóng)民接受度有限等[3]。解決這些問題需要各方共同努力,推動智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)的進一步發(fā)展和普及。未來,隨著信息技術(shù)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展,智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)將更好地融合農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié),為實現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化和可持續(xù)發(fā)展做出更大的貢獻。

      總之,智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)中的應(yīng)用具有重要的意義和巨大的潛力。通過深入研究和改進技術(shù),加強標(biāo)準(zhǔn)化和設(shè)備普及,智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)有望為農(nóng)業(yè)帶來更多的機會與挑戰(zhàn),并為實現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化和可持續(xù)發(fā)展做出貢獻。

      1 智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)中的應(yīng)用情況

      1.1 傳感器技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)中的應(yīng)用

      1.1.1 溫濕度傳感器的應(yīng)用

      溫濕度傳感器在農(nóng)田環(huán)境監(jiān)測中起到了重要作用[4]。通過布置在農(nóng)田中的溫濕度傳感器,農(nóng)民可以實時獲取農(nóng)田的溫度和濕度信息。根據(jù)不同作物對溫濕度的需求,農(nóng)民可以進行精確調(diào)控,如合理設(shè)置溫室溫度、調(diào)節(jié)灌溉水量等,從而提供適宜的生長條件,促進作物的生長和發(fā)展。

      1.1.2 光照傳感器的應(yīng)用

      光照是作物生長的重要環(huán)境因素之一。光照傳感器可以精確測量農(nóng)田中的光照強度。通過監(jiān)測光照強度的變化,農(nóng)民可以確定適宜的光照條件,并采取相應(yīng)的措施,如調(diào)整遮陽網(wǎng)的開合度、控制光照時間等,優(yōu)化光照管理,提高作物的生長質(zhì)量和產(chǎn)量。

      1.1.3 土壤濕度傳感器的應(yīng)用

      土壤濕度是農(nóng)田灌溉管理的關(guān)鍵指標(biāo)之一。通過土壤濕度傳感器的應(yīng)用,農(nóng)民可以準(zhǔn)確測量土壤水分含量,進行精準(zhǔn)灌溉。根據(jù)作物對水分需求和土壤水分狀況,農(nóng)民可以實現(xiàn)精確的灌溉調(diào)控,避免過度灌溉或不足灌溉的情況發(fā)生,提高灌溉水的利用效率,節(jié)約水資源。

      1.2 無人機技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)中的應(yīng)用

      1.2.1 作物遙感監(jiān)測

      無人機配備多光譜攝像頭和圖像處理算法,可以遠(yuǎn)程獲取農(nóng)田的遙感圖像并進行分析。這種遙感監(jiān)測技術(shù)可以快速、準(zhǔn)確地評估作物生長狀態(tài),包括植被覆蓋率、葉面積指數(shù)等指標(biāo)。通過對遙感圖像的解譯和分析,農(nóng)民可以及時了解作物的健康狀況,發(fā)現(xiàn)異常情況并采取相應(yīng)的措施。

      1.2.2 精準(zhǔn)噴施與施肥

      利用無人機進行精準(zhǔn)噴施和施肥是智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)中的一個重要應(yīng)用。通過在無人機上安裝噴霧器或施肥設(shè)備,農(nóng)民可以根據(jù)作物需求和土壤狀況,精確噴灑農(nóng)藥或施加化肥。這種精準(zhǔn)噴施和施肥的方式可以減少農(nóng)藥和化肥的使用量,避免過度噴施和施肥帶來的環(huán)境污染,提高噴施和施肥的效果和資源利用率。

      1.2.3 病蟲害監(jiān)測與預(yù)警

      無人機配備紅外傳感器和圖像處理技術(shù)可以幫助農(nóng)民實現(xiàn)對農(nóng)田病蟲害的監(jiān)測和預(yù)警。紅外傳感器可以探測作物葉片的紅外輻射,從而識別出受到病蟲害侵襲的區(qū)域。結(jié)合圖像處理技術(shù),農(nóng)民可以對無人機獲取的圖像進行分析,及時發(fā)現(xiàn)作物的病蟲害情況,采取相應(yīng)的防治措施,減少病蟲害對作物的損害。

      1.3 大數(shù)據(jù)與人工智能在農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)中的應(yīng)用

      1.3.1 農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集與分析

      通過在農(nóng)田中設(shè)置傳感器和其他設(shè)備,可以獲取大量的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù),如溫度、濕度、光照強度等信息。借助大數(shù)據(jù)技術(shù)和人工智能算法,農(nóng)民可以對這些數(shù)據(jù)進行實時分析和預(yù)測,了解農(nóng)田環(huán)境變化趨勢,提前發(fā)現(xiàn)潛在問題,根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果進行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)決策。

      1.3.2 決策支持系統(tǒng)的建立

      利用大數(shù)據(jù)和機器學(xué)習(xí)算法構(gòu)建農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)的決策支持系統(tǒng),為農(nóng)民提供科學(xué)的種植、管理建議?;诖髷?shù)據(jù)分析和人工智能算法,決策支持系統(tǒng)可以根據(jù)農(nóng)田環(huán)境、氣象條件、土壤質(zhì)量等多個因素,提供精確的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方案和管理建議,幫助農(nóng)民優(yōu)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程,提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和品質(zhì)。

      1.3.3 農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量追溯與溯源

      通過數(shù)字化記錄和區(qū)塊鏈技術(shù),可以實現(xiàn)對農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)節(jié)的全程監(jiān)管,確保農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量與安全。利用大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù),可以對農(nóng)產(chǎn)品的生長、施肥、灌溉等信息進行記錄和分析,形成可追溯的農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)過程。區(qū)塊鏈技術(shù)則可以保證數(shù)據(jù)的真實性和不可篡改性,提高消費者對農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的信心。

      2 智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)中的效益分析

      2.1 農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的提升

      2.1.1 精準(zhǔn)管理

      智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)通過傳感器技術(shù)的應(yīng)用,實現(xiàn)對農(nóng)田環(huán)境、水肥管理以及病蟲害防治等方面的精確監(jiān)控和調(diào)控[5]。農(nóng)民可以根據(jù)傳感器采集到的數(shù)據(jù),如溫度、濕度、土壤水分等,實時了解農(nóng)田的環(huán)境狀況,根據(jù)作物生長的需求進行精確的管理措施。例如,根據(jù)溫濕度傳感器監(jiān)測到的信息,可合理調(diào)控溫室溫度和濕度,為作物提供適宜的生長環(huán)境。這樣精準(zhǔn)的管理能夠有效地改善農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)和安全性。

      2.1.2 優(yōu)化資源利用

      智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)的應(yīng)用使得農(nóng)民能夠更加精準(zhǔn)地施肥和灌溉,避免了過度使用化肥和農(nóng)藥的情況發(fā)生。通過土壤濕度傳感器等設(shè)備實時監(jiān)測土壤水分含量,農(nóng)民可以根據(jù)作物的需求進行精確的灌溉調(diào)控,避免了過度灌溉或不足灌溉造成的問題。此外,通過大數(shù)據(jù)分析和人工智能算法的應(yīng)用,農(nóng)民可以科學(xué)合理地施肥,根據(jù)作物需要和土壤狀況,準(zhǔn)確計算所需的肥料用量,避免了過度施肥的情況發(fā)生。這樣的優(yōu)化資源利用不僅降低了農(nóng)業(yè)對水資源和化肥的需求,還減少了對環(huán)境的污染,改善了土壤質(zhì)量。

      2.2 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益的提升

      2.2.1 提高產(chǎn)量

      智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)的應(yīng)用可以有效降低農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)的風(fēng)險,從而提高農(nóng)作物的產(chǎn)量[6]。通過作物遙感監(jiān)測技術(shù),農(nóng)民可以及時獲取到作物的生長狀況,包括葉面積指數(shù)、植被覆蓋率等指標(biāo)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)作物存在生長異?;蚴艿讲∠x害侵襲時,農(nóng)民可以及時采取相應(yīng)的防治措施,從而降低作物損失,提高產(chǎn)量。此外,智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)的應(yīng)用還可以實現(xiàn)精準(zhǔn)噴施和施肥,根據(jù)作物需求和土壤狀況,精確施加農(nóng)藥和化肥,提高噴施和施肥的效果,進一步增加作物產(chǎn)量。

      2.2.2 減少成本

      智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)的應(yīng)用使得農(nóng)民能夠更加科學(xué)合理地進行農(nóng)業(yè)生產(chǎn),節(jié)約了用水、用電、用肥等資源,從而降低了生產(chǎn)成本。通過精確的灌溉管理和施肥控制,避免了過度使用水資源和施肥劑,減少了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的浪費。同時,利用大數(shù)據(jù)分析和人工智能算法的應(yīng)用,決策支持系統(tǒng)能夠為農(nóng)民提供科學(xué)的種植、管理建議,避免了盲目投入和經(jīng)驗主義的情況發(fā)生,進一步降低了生產(chǎn)成本。。

      3 結(jié)語

      通過探討智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)中的應(yīng)用情況和效益分析,總結(jié)出以下幾點:首先,智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)的應(yīng)用在農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)中提高了農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量。通過傳感器技術(shù)的應(yīng)用,可以精確監(jiān)測和調(diào)控農(nóng)田環(huán)境、水肥管理以及病蟲害防治,從而提高農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)和安全性。其次,利用大數(shù)據(jù)和人工智能進行農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集與分析,構(gòu)建決策支持系統(tǒng),實現(xiàn)了農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量追溯與溯源,保證了農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)可靠性。最后,智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)的應(yīng)用對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益有積極影響。通過精準(zhǔn)施肥、病蟲害早期預(yù)警等智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)的應(yīng)用,降低了農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)的風(fēng)險,提高了農(nóng)作物的產(chǎn)量。此外,智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)的應(yīng)用使農(nóng)民能夠更加科學(xué)合理地進行農(nóng)業(yè)生產(chǎn),節(jié)約了用水、用電、用肥等資源,降低了生產(chǎn)成本,提升了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益。然而,智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)在實際應(yīng)用中仍面臨一些挑戰(zhàn)。首先,智慧農(nóng)業(yè)設(shè)備和技術(shù)的高昂價格限制了其在農(nóng)民中的推廣應(yīng)用。解決這個問題需要進一步研發(fā)和改進技術(shù),降低設(shè)備成本,并提供相應(yīng)的政策支持。其次,智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化和設(shè)備普及程度不高,導(dǎo)致應(yīng)用過程中存在差異化和不統(tǒng)一性[7]。因此,加強標(biāo)準(zhǔn)制定和推廣,提高農(nóng)民對智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)的認(rèn)知和接受度,是未來發(fā)展的重點。隨著信息技術(shù)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展,智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)將更好地融合農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié),從種植管理到農(nóng)產(chǎn)品流通,構(gòu)建起全方位、全過程的智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)。智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)在提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益的同時,也要兼顧環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展,推動綠色、可持續(xù)的農(nóng)業(yè)發(fā)展??傊腔坜r(nóng)業(yè)技術(shù)的應(yīng)用在農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)中已經(jīng)取得了明顯的效益。通過深入研究和改進技術(shù),加強標(biāo)準(zhǔn)化和設(shè)備普及,智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)有望為農(nóng)業(yè)帶來更多的機會與挑戰(zhàn),為實現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化和可持續(xù)發(fā)展做出貢獻。

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