信息化技术在温室蔬菜种植中的应用分析

2021-12-06盛晶晶河北省廊坊市农业农村局河北廊坊065000

农业工程技术 2021年36期

盛晶晶（河北省廊坊市农业农村局河北廊坊 065000）

近年来，中国积极发展信息化农业，为此展开了一系列严谨深入的研究工作，其中，北京大学为实现对温室蔬菜种植环境的动态化、持续化监控，研发并构建了WJG-1型计算机管理系统；重庆柑橘种植地区运用单片机控制系统加强对柑橘生长情况的监测与分析；农业机械化科学研究院对通风降温、太阳能贮存、热风加热、灌溉等进行了广泛深入地探索性研究，初步实现了对大棚蔬菜生长情况的新型智能化控制。温室蔬菜种植中引入并应用先进强大的信息化技术既有助于实时精准地监测温室蔬菜生长情况，也能够及时蔬菜生长过程中存在的各种病虫害，便于农户采取针对性措施进行防治，促进蔬菜提质增效，保证蔬菜供应充足。

1 廊坊市大棚蔬菜信息化建设现状

廊坊市为河北省辖地级市，位于河北省中部偏东，辖两个区、两个县级市及六个县，总面积6429平方千米。廊坊市属暖温带大陆性季风气候，四季分明，光热资源充足，雨热同季，为蔬菜等农作物健康茁壮地生长提供了良好的环境。

经过近十四年的发展，廊坊市蔬菜产业取得了长足发展，生产种类多达60余种，形成了日光温室、大棚、中小棚、早春地膜和夏秋露地菜等多种生产模式与多个种植茬口相互衔接的蔬菜种植格局。与此同时，廊坊市利用网站、手机信息等及时发布灾害天气预警信息、关键技术、行业重大新闻以及行业重要文件，为蔬菜种植户和合作社提供蔬菜先进种植技术应用、新品种引进和蔬菜销售信息。蔬菜生产信息化水平的日益提升切实促进了廊坊市蔬菜生产产前、产中、产后各个环节信息资源的不断共享、协调发展，为当地大棚蔬菜快速健康地成长提供了强大支持。接下来，该文将结合廊坊市大棚蔬菜信息化建设情况，对信息化技术在温室蔬菜种植中的应用展开深入探讨[1]。

2 信息化技术在温室蔬菜种植中的应用分析

关于信息化技术在温室蔬菜种植中的应用，最典型的案例当属农业物联网系统，它主要利用射频识别(RFID)、红外感应器、激光扫描器、气体感应器等信息传感设备，依照特定的协议将相关物品与互联网进行安全可靠地连接，以此为基础进行信息交换、保持稳定持续的通讯关系，由此形成具有智能化识别、定位、跟踪、监管等一系列功能的综合网络。农业物联网产业的迅猛发展为农业信息化、产业化、现代化发展提供了强大的支持，反过来，农业的规模化发展也为农业物联网“施展才华”提供了广阔空间。

2.1 应用温度、湿度传感器技术，加强对温室大棚的监测和预警

在温室蔬菜种植过程中，物联网系统可通过配置温度传感器、湿度传感器等智能设备的方式对大棚蔬菜的生长情况进行动态化、持续化、实时化监测，种植人员无需亲自前往温室大棚检查棚内环境及蔬菜生长情况，可根据传感器传输在计算机上的数据信息准确及时地了解温室蔬菜生长情况，最重要的是计算机程序能够对传输回来的温度、湿度等数据进行自动统计和分析，便于农户及时发现大棚蔬菜生长中存在的问题，结合实际情况对温室大棚进行通风、降温或者升温、增湿等处理，保证温室蔬菜生长环境适宜，促进蔬菜健康茁壮地快速生长。

另外，在整个物联网系统中，可对温室环境的各个参数，比如湿度参数、土壤PH值参数等设定科学合理的阀值，一旦超出正常范围，低于或者超过设定的安全阀值，系统就会马上启动预警机制，此时，用户可在计算机显示屏或者手机上获得报警信息，根据报警信息马上采取有效措施调节温室大棚环境参数，避免温室蔬菜由于光照度过高、湿度过大等原因而生长缓慢。

2.2 应用PH值传感器技术，实时精准地掌握温室内土壤墒情

温室蔬菜种植过程中，及时合理地调节土壤酸碱性是蔬菜健康快速地成长的重要前提，在农业信息化建设中，应采取合适手段对大棚内的土壤PH值进行精准测定。现如今，业内人士主要通过五种方法测定PH值的高低，分别是酸碱滴定法、指示剂法、PH值试纸法、PH值电极法以及铝钨电极法。不过从精准度和成本两方面来考虑，大部分农户选择铝钨电极法，其实现方式是将铝钨电极式PH值传感器看作是一个小信号电流源，再利用放大器对接收到的信号进行放大处理，由此获得清晰的电压信号，为采集芯片采样提供可靠保障[2]。

2.3 应用全球眼摄像头技术，及时识别并有效防控各类病虫害

在温室大棚蔬菜种植中引入并应用由电信企业推出的“全球眼摄像头”，能够对大棚内部环境进行24小时不间断的实时图像和声音信息传送，支持大量用户同步访问，提供单画面或者二、四、八、十六画面等多种不同的模式；温室蔬菜种植户可不受时空束缚地远程视频监控，根据监控到的蔬菜生长形状、叶片长势等图像全面准确地了解大棚内蔬菜生长情况。

与此同时，种植户能够根据安装于大棚内部的传感器采集到的数据信息判断蔬菜是否遭受病虫害，再通过对传回信息的统计与分析，准确识别蔬菜当前罹患的哪一种病虫害及具体严重程度，及时采取针对性措施进行防治，将病虫害对蔬菜造成的不良影响控制到最低，尽可能地减少经济损失。

2.4 应用热成像技术，准确判断蔬菜成熟度

种植户能够据安装于大棚内部的传感器采集到的数据信息了解蔬菜生长情况，也可以通过先进强大的热成像技术对温室蔬菜进行热成像，以此推测植物后期的生长状况以及成熟的时期，便于用户提前做好采摘蔬菜准备工作，打破以往农户只能够通过肉眼观察和积累经验推测蔬菜成熟度的模式，保证蔬菜采摘的及时性和适时性，促进蔬菜增值提效，增加温室蔬菜种植户的经济收益。

2.5 应用数据库技术，安全可靠地存储采集信息

在温室蔬菜信息化发展中，各类传感器肩负着监测和采集信息的重任，而数据库技术则承担着保存信息、更新信息、统计信息的重大使命，庞大可靠的数据库能够将各类传感器采集到的数据信息按照特定标准进行规范统一地存储，为计算机软件调取数据、统计数据、分析数据提供了极大便利，也为农户精准高效地检索某日蔬菜生长情况的监测数据提供了极大便利。另外，数据库中清晰准确地记录了大量关于蔬菜生长过程中各项参数数据，通过对各项参数数据的统计与分析，能够比较快速准确地了解蔬菜生长规律并获得经验数据，基于此对温室环境的相关物理参数进行科学合理地调整，促进蔬菜健康快速成长，由此获得更高的农作物种植效益。可以说，在温室蔬菜信息化建设中，数据库技术尤为重要。

2.6 应用远程控制技术，实时高效地调控温室环境参数

物联网系统中的远程控制技术是温室蔬菜信息化发展的重点，在构建好的物联网系统中，温室蔬菜种植户可根据获取到的温度数据、湿度数据、土壤PH值等实时掌握大棚环境，若温度、湿度等相关参数出现异常，不利于蔬菜正常生长，农户可直接通过远程控制技术进行调控，促进各项指数正常，为蔬菜健康茁壮地成长构建良好环境，促进温室蔬菜产量和质量同步升高，推动大棚蔬菜产业化发展。

2.7 应用射频识别技术，实现对温室蔬菜的高效溯源

射频识别技术（RFID）是目前比较先进且应用较为广泛的一种非接触识别技术，可通过附着于可跟踪物品的方式对其来源信息进行实时读取。RFID电子标签中存储着规范而具有互用性的信息，利用无线数据通信网络将各类信息集中保存至中央信息系统，在联网的状态下即可通过扫描的方式对目标物体进行识别。在温室蔬菜种植过程中，在蔬菜采摘并包装时，可在其包装袋上贴上RFID电子标签，实现对每一批蔬菜的高效溯源、精准识别，保障蔬菜的安全性与时效性[3]。