
溫室大棚可以改變傳統蔬菜種植的季節局限性,物聯網技術逐漸應用于溫室大棚,智慧大棚是一種新興的蔬菜種植方式,較塑料大棚的蔬菜種植效率高,利用傳感器實時監控蔬菜種植的環境和生長情況,還可根據蔬菜生長需求自動澆水、施肥、噴施農藥等,促進蔬菜的健康生長,不僅提升蔬菜的產量和質量,還大幅度降低了農業生產的勞動量,提升農業種植效率。
1物聯網智慧大棚的概念
物聯網技術是利用網絡將各種人工智能的高科技裝置連接起來,實現設備間的通信。物聯網智慧大棚中的溫度、濕度和光照傳感器等可以實時監測大棚內的環境參數,種植人員可在遠程操控設備,調控溫室內的環境,使之滿足農作物的生長所需,促進蔬菜生長,降低病蟲害發生率,縮短生產周期,提升蔬菜的產量和品質,提升經濟收益。
2物聯網背景下智慧大棚功能
2.1安全防護功能
智慧大棚具有身份識別功能,可以通過人臉、指紋和身份卡片等識別方式,對進入智慧大棚的人員進行身份識別,將工作人員的信息錄入,只有經射頻識別技術識別成功的人員才能進入智慧大棚,可有效避免非專業人員和不法分子的進入,提升大棚的安全性,提高對蔬菜和設施的保護效果。
2.2無線射頻識別功能
智慧大棚中使用無線射頻技術,可以收集和儲存蔬菜種植的信息,監控蔬菜生長情況,種植人員可及時發現蔬菜種植中的問題,并對發生問題處定位,及時解決問題,減少蔬菜種植的人工成本,保障智慧大棚生產的安全性。
2.3遠程監控功能
種植人員可以在遠程實時監控智慧大棚內的信息,及時了解蔬菜的生長狀況和生長環境,并對大棚內的溫度、濕度、光照和空氣質量等進行合理地控制。智慧大棚的優勢是種植人員可利用智能設備遠程登錄客戶端,實時了解傳感器傳輸回的數值,還利用智能算法結合視覺技術的圖像信息分析,得到較為準確的定量和定性數據,及時遠程操控大棚內的設施,對智慧大棚內的溫度、濕度、光照和空氣質量做出調整。智慧大棚中應用的視覺智能識別技術,可以篩選、評定蔬菜的等級,在蔬菜采摘時就分批次和等級地采摘,提升蔬菜采摘的效率,提升蔬菜產品的物流應用效率,還可以避免人工識別出現的視覺疲勞,提升采摘的效率和質量。
2.4自動警報功能
智慧大棚具有自動報警功能,保障蔬菜生產的安全,可檢測到火災、病蟲害等情況,通過GPRS技術給用戶發出警報,便于用戶及時發現并處理。智慧大棚內應用煙霧傳感器,煙霧傳感器監控整個溫室大棚,一旦發生火災等情況,傳感器可及時感知危險,通過物聯網技術給用戶發出警報,相關工作人員能及時到達現場,進行搶救處理,降低經濟損失。自動報警功能還包括對農作物生長的預警,自動報警功能可以識別農作物的顏色、形狀和紋理變化,可有效識別蔬菜的病蟲草害,與監測系統共同繪制蔬菜的生長圖像,讓用戶全面掌控蔬菜的生長情況,及時進行病蟲害的防治,促進蔬菜健康生長,提升蔬菜種植收益,該功能還可應用于病蟲害防治的效果評價。
3智慧大棚蔬菜種植技術應用要點
3.1選擇蔬菜品種
選擇適合當地種植的蔬菜品種是智慧大棚種植的關鍵,蔬菜品種會影響種植的產量和收益,為充分發揮出智慧大棚中物聯網技術優勢,提升種植人員的經濟收益,種植人員需要進行市場調研,充分了解周邊人民的飲食偏好和消費水平,進行綜合分析,選擇人們需求量大的蔬菜品種進行種植。再對智慧大棚進行科學合理的規劃,根據前幾年的種植品種,進行科學的輪作種植模式,避免長期種植單一品種蔬菜,導致嚴重的病蟲害。確定好蔬菜品種后,要根據當地的氣候和病蟲害流行規律選擇高產、抗性強的種子,種子的品質影響蔬菜的出苗率、生長狀態和品質,對種子進行嚴格的審查,保障其質量和出苗率,質量合格的種子才能進行種植,種植前要將種子進行拌種或包衣等工作,可以有效提升種子抵抗病蟲害的能力,提升種子的發芽率和成活率。
3.2控制環境參數
環境會影響蔬菜的生長效率,智慧大棚的優勢就是可以根據種植蔬菜的需求調節大棚內環境,使溫室環境適合蔬菜生長,才能有效降低病蟲害發生率,提升蔬菜的產量和質量,智慧大棚環境控制主要是對大棚內的溫度、濕度、土壤和光照等進行控制,各種傳感器可以為種植人員提供準確的環境參數,便于種植人員進行調整。溫度和濕度的控制是智慧大棚最重要的部分,適宜的溫度和濕度,才能促進蔬菜生長,外部環境一定程度上會影響智慧大棚內的環境,種植人員要根據當地的氣候變化及時調整智慧大棚內的環境,溫度不適宜時會限制蔬菜生長速度,濕度不適宜時,蔬菜易發生病蟲害,溫度較高和濕度不足時可以進行澆水和通風工作,水分蒸發和流動的空氣可以降低大棚內的溫度;溫度較低時可以覆蓋保溫膜;大棚內濕度過大時應打開排氣扇,提升空氣流動性,降低濕度,避免蔬菜發生病蟲害。不同的蔬菜對養分比例和土壤平整度要求也不同,所以種植人員要根據所選擇的蔬菜品種合理施加肥料,播種前還要對土壤進行深翻,可有效改善土壤理化性質,提升土壤的透氣性和排水效果,并將土壤進行一定的暴曬,將其中的細菌和蟲卵殺滅,降低病蟲害發生的概率和發病程度。我國國土遼闊,不同地域的光照資源有較大差異,根據大棚種植的蔬菜對光照的需求,在陽光過于強烈時覆蓋遮陰材料,避免過強的光照影響蔬菜生長;在光照不足時打開人工光源,給蔬菜充分的光照,保障蔬菜的光合作用效率,促進蔬菜生長,提升蔬菜種植效率。
3.3病蟲害防治措施
種植有抗性的種子、包衣拌種等措施可以降低病蟲害的發生率,但蔬菜種植中不可避免地會發生病蟲害問題,可以進行化學和物理的防治措施來降低病蟲害對蔬菜的影響。物理防治方法主要是利用蟲害的趨光性和趨黃性,在智慧大棚內安裝適量的粘蟲板、殺蟲燈等,在蟲害程度較低時防治害蟲效果較好;高溫殺菌等措施可有效消除土壤中的病原微生物,物理防治措施環保無污染,但防治效率較低,需長期堅持進行防治。化學防治措施就是噴灑高效的殺蟲劑和殺菌劑殺死病蟲害,但長時間使用化學藥劑會導致病蟲害出現耐藥性,需要定期更換藥物品類,應選擇使用無毒、無公害的化學藥劑進行病蟲害防治,并要合理、適量地使用化學藥劑,避免蔬菜上有農藥殘留,影響食用者身體健康。在進行病蟲害防治時,利用物聯網技術對不同病蟲害防治措施的效果進行預測,選擇最佳的病蟲害防治措施,提升防治效率,減少物力和人力的付出。