計算機技術在智慧農業中的應用

（四川職業技術學院計算機工程學院，四川遂寧市，629000） 唐 婷

1 計算機技術在農業生產中的應用意義

1.1 提高農業科研水平

隨著世界人口快速增長，人均耕地面積逐年下降，農業生產要想滿足人們的糧食需求，就必須依靠農業科技的進步來提高農業生產效率。計算機技術的發展，在信息處理、實驗模擬、分子遺傳生物學分析等方面發揮了重要作用，提高了農業科研效率。例如，隨著生物技術的發展，人們利用基因技術對農作物基因修改，增強其抗病蟲害能力，此外，計算機還能夠對遺傳分子學等學科發展提供信息處理工具。現代農業科研已經普遍利用計算機進行試驗控制與處理，減少了科研人員的工作量，還能模擬生物生長環境，降低科研時間與成本。

1.2 氣候預警與農業生產信息交流

農業生產受到天氣因素影響，往往會造成農產品減產與損失，因此加強氣象預報，能夠顯著降低農業生產損失。計算機技術與氣象衛星結合，可以對未來一周甚至半個月以上天氣進行預報，為農業生產提供氣象支持。例如，在小麥返青時節，適當灌溉可以幫助小麥后期茁壯生長，這時可以根據氣象衛星數據，利用計算機模擬未來一段時間降雨概率，選擇合適時機進行灌溉。當農作物進入收獲時節，天氣預報可以提醒人們選擇在寒潮、降雨前提早收獲，確保糧食豐收。計算機技術的發展，也進一步方便了農業生產信息交流，農業專家與農民可以依靠網絡實現及時交流，為農業生產技術推廣普及提供便利。

1.3 拓寬農產品銷售渠道

農業生產由于銷售渠道單一，經常出現谷賤傷農的現象，不利于農業健康發展。計算機技術的發展，使人們可以通過網絡實現農產品銷售。農民可以利用電腦或手機將自家農產品展示給消費者，消費者直接下單，拓寬了農產品銷售渠道，農民不必再擔心銷售問題。

2 計算機技術在智慧農業應用中存在的問題

2.1 缺乏應用意識

目前計算機技術在智慧農業應用中還未完全發揮作用，這既與農業發展水平有關，也與人們缺乏正確應用意識密不可分。智慧農業目前在我國農業生產中占比較少，缺乏成熟的運營模式，具體到計算機技術在智慧農業中的運用，現在主要集中在信息管理與實時監控上，而在無人機植保、現代養殖場、食品安全追溯環節、農業生產自動化平臺等領域，計算機技術有著廣闊的發展前景，然而目前計算機技術應用范圍狹窄，人們普遍缺乏應用意識。部分農業生產人員只是將計算機技術作為輔助工具，未能認識到智慧農業核心其實就是以計算機為基礎的現代農業生產模式。

2.2 專業技術人員匱乏

智慧農業的發展，需要一批既懂農業生產，又具有計算機應用能力，還要具備一定的農機使用技能的全方位復合型人才，這就對現有農業生產人員提出了較高要求。目前智慧農業生產企業主要招聘當地農民從事基礎勞動工作，他們執行力強，但是無法勝任管理工作，在智慧農業生產中需要對各種平臺數據及時監控分析，確保各個環節運行正常，然而現有技術人員遇到問題時無法自行處理，需要多個部門共同配合。目前計算機技術在智慧農業應用中，受到發展前景及薪資待遇影響，高素質人才招聘困難，只有加大人才培養力度，逐漸解決目前專業人才匱乏的問題。

2.3 綜合投入成本過高

農業生產一直是投資大、風險高的行業，具體到智慧農業，由于計算機技術的應用，在硬件設備與軟件應用環節投入成本更高。以硬件投入為例，智慧農業建設中需要溫控設備、光感設備、自動化控制芯片與儀器、核心控制系統等，這些成本相比于傳統農業生產要素要高出很多。目前計算機技術在智慧農業應用中，由于一次性投入過高，只能選擇部分功能，降低整體投入成本，且農業生產收益較低，有時智慧農業建設還要考慮可持續發展問題，因此計算機技術的應用受到成本限制，無法完全發揮技術潛力。

3 計算機技術在智慧農業中具體應用

3.1 智能化溫室

智能化溫室是在傳統大棚基礎上，由信號采集系統、計算機中心、控制系統三大部分構成，相比傳統溫室，它能夠對大棚內的農作物生產進行精細調控，直接調節室內溫、光、水、肥、氣等諸多因素，改變了以往大棚生產時間受限的問題，相比傳統大棚，智能化溫室可以全年生產，且產品品質要更加優良，經濟價值更高。目前智能化溫室不僅應用在果蔬生產中，在畜牧養殖、高新技術展示、農產品深加工、農業觀光旅游等產業中也可以發揮智能化溫室的優勢，實現智慧農業綜合發展。

3.2 植保無人機

無人機技術的快速發展，誕生了植保無人機。通過地面遙控飛行，利用GPS 導航技術，可以在農藥噴灑環節代替人工作業。相比于人工農藥噴灑，采用無人機作業，操作簡單，效率高，保護操作人員健康，能夠為農戶節省人力成本，且維護費用較低。在傳統農業噴灑作業中，操作人員需要采用人工方式完成農藥噴灑，不但勞動強度大，也容易產生中毒，影響身體健康。對于地形起伏較大、作業環境惡劣區域，植保無人機可以借助飛行優勢無視地理因素，提高作業適應性。

3.3 水肥一體化無土栽培系統

隨著耕地面積的減少，農業生產中水肥一體無土栽培技術得到推廣，相比傳統農業生產對于土地資源的依賴，水肥一體無土栽培技術不但可以實現工業化生產，還能采用立體空間，增加農業生產在單位空間上的產量，是智慧農業發展中具有經濟前景的生產方式之一。該技術是利用計算機控制農作物生長中所需營養成分，控制整個生長周期內肥料與養分的配比，從而滿足農作物營養需求。

3.4 工廠化育苗

一些農作物在幼苗階段需要特殊的溫度與光照、濕度，以便提高出芽率，在后期生長時更容易成活。以水稻為例，需要等幼苗生長到一定期限后再進行移植到大田中生長。工廠化育苗是利用現代生物技術，采用環境調控技術，對整個種苗生產過程進行工業化生產，從而提高種苗的生產規模，降低生產成本。現代工廠化育苗由基質處理車間、催芽實驗室、全自動播種機、溫控系統、補光系統、自動噴淋系統等現代化附屬設施構成。采用計算機作為管理核心，能夠對整個生產周期內進行智能調節，滿足種苗對溫度、光照、濕度等需求。相比傳統分散的種苗育苗，工廠化育苗可以發揮規模效益，還能降低種苗的繁殖成本，提高移植成活率。

4 結語

綜上所述，以計算機技術為核心的互聯網、大數據、人工智能、物聯網、5G 等技術發展，推動農業管理向著數字化和現代化，改變了傳統農業生產方式，提高管理效率與生產效率。計算機技術在智慧農業中的應用，可以打通農業生產全產業鏈，增加農民收益，改變目前農業生產經濟效益較低的局面，是發展現代農業的必經途徑，也是我國未來農業發展方向。