水稻智能化生產(chǎn)系統(tǒng)應(yīng)用研究與推廣

李姍姍

水稻智能化生產(chǎn)技術(shù)系統(tǒng)由智能催芽系統(tǒng)、田間智能視頻監(jiān)測管理系統(tǒng)、田間智能蟲情監(jiān)測系統(tǒng)、專家咨詢系統(tǒng)及產(chǎn)品追溯系統(tǒng)組成。通過應(yīng)用該系統(tǒng)是水稻作業(yè)從粗獷化、經(jīng)驗化向數(shù)字化、智能化、科技化發(fā)展，最終實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)精準(zhǔn)管理的目的。它包括水稻智能浸種催芽系統(tǒng)應(yīng)用研究、田間智能視頻監(jiān)測采集管理系統(tǒng)應(yīng)用研究、田間智能蟲情監(jiān)測采集系統(tǒng)應(yīng)用研究、產(chǎn)品智能化溯源系統(tǒng)應(yīng)用研究、手機(jī)短信群發(fā)系統(tǒng)應(yīng)用研究。

一、研究方法

通過分別對智能浸種催芽系統(tǒng)、田間智能視頻監(jiān)測采集管理系統(tǒng)、田間智能蟲情監(jiān)測采集系統(tǒng)及產(chǎn)品智能化溯源系統(tǒng)的各系統(tǒng)的性能進(jìn)行熟練掌握并總結(jié)經(jīng)驗，加以推廣應(yīng)用。

二、研究結(jié)果及分析

1、水稻智能浸種催芽系統(tǒng)應(yīng)用研究

（1）該系統(tǒng)可以對催芽所需的溫度、水循環(huán)等環(huán)境參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，滿足水稻催芽不同階段所需的條件。運(yùn)用組態(tài)軟件開發(fā)出上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，可靠穩(wěn)定，能夠?qū)崟r、全方位地監(jiān)測與控制各環(huán)境參數(shù)，為水稻催芽產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供自動化技術(shù)支持。

（2）優(yōu)勢

①實現(xiàn)了浸種催芽的科學(xué)化、標(biāo)準(zhǔn)化。智能浸種催芽，徹底改變了以往芽率不高出苗不齊的狀況，可一次性完成水稻種子的浸種、破胸、催芽等作業(yè)，按技術(shù)規(guī)程生產(chǎn)的芽種全部達(dá)到壯芽標(biāo)準(zhǔn)。

②確定了科學(xué)的生產(chǎn)工序。根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂蚝娃r(nóng)戶的要求，確定浸種時間的生產(chǎn)工序，做到各環(huán)節(jié)緊密銜接、催芽系統(tǒng)化，保證了全區(qū)播種時間的合理統(tǒng)一，可以促進(jìn)和帶動落后的種植戶。

③降低了勞動強(qiáng)度。智能催芽技術(shù)應(yīng)用于大型催芽設(shè)備，農(nóng)機(jī)農(nóng)藝相融合，種子浸種催芽所需溫度由電腦自動調(diào)控，浸好的種子不出箱，只要把控制系統(tǒng)從浸種作業(yè)切換到催芽作業(yè)就進(jìn)入催芽工序，徹底改變了人工翻動等勞動，解放了勞動力。

2、田間智能視頻監(jiān)測采集管理系統(tǒng)應(yīng)用研究

（1）該系統(tǒng)通過傳感器節(jié)點實時采集農(nóng)作物生長所需的空氣溫度，空氣濕度，土壤溫度，土壤濕度，光照強(qiáng)度，二氧化碳濃度等參數(shù)，并通過短程無線通訊技術(shù)實現(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)的傳輸，所有數(shù)據(jù)匯集到中心節(jié)點，并對水稻葉齡、田間水層、肥力、病害、蟲害等水稻生長情況進(jìn)行實時監(jiān)測并進(jìn)行綜合評估，以此制定合理的生產(chǎn)管理方案。

（2）優(yōu)勢。高清圖像顯示監(jiān)控現(xiàn)場，遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集，直觀明了，利用電腦、手機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，使技術(shù)人員在辦公室或野外就能對水稻生長環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測控制，降低巡檢次數(shù)，減少人力物力成本，歷史數(shù)據(jù)存儲，全部數(shù)據(jù)匯總分析并對近期病蟲害發(fā)生情況進(jìn)行評估。

3、田間智能蟲情監(jiān)測采集系統(tǒng)應(yīng)用研究

（1）該系統(tǒng)是利用人工合成的性信息素，利用高科技精細(xì)工藝生產(chǎn)的毛細(xì)管，到達(dá)均勻穩(wěn)定、緩慢、長持效釋放的目的，設(shè)置在田間，引誘雄蛾至誘捕器內(nèi)并實時監(jiān)測采集雄蛾數(shù)量，并用物理方法殺死雄蛾，從而破壞其與雌蛾的交配，誘捕期可覆蓋整個生產(chǎn)期，大大減少害蟲的數(shù)量。由于信息素不接觸農(nóng)產(chǎn)品、微量釋放、無殘留，具有專一性、環(huán)保等優(yōu)勢，是一項保證水稻安全生產(chǎn)的綠色防控技術(shù)。

（2）優(yōu)勢

①只誘殺雄成蟲，對其它昆蟲沒有引誘作用。不破壞植物至植食性害蟲至天敵之間的三層營養(yǎng)關(guān)系，對生物多樣性的保護(hù)具有重要意義。誘捕到的95%羽化后1至5天的雄成蟲。

②高揮發(fā)性氣味、極度敏感、不直接接觸（植物）、對環(huán)境、人類、野生動物、自然天敵完全無害。

③無抗藥性問題。因為是自然殺，本身不誘發(fā)害蟲對性信息素的抗性。

4、產(chǎn)品智能化溯源系統(tǒng)應(yīng)用研究

（1）該系統(tǒng)是建立水稻生產(chǎn)加工檔案、水稻農(nóng)產(chǎn)品檢驗檢測信息、產(chǎn)地產(chǎn)品認(rèn)證信息為基礎(chǔ)和依據(jù)，結(jié)合計算機(jī)技術(shù)、二維碼技術(shù)，建立產(chǎn)品溯源管理系統(tǒng)，將農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地信息、生產(chǎn)過程信息、檢測信息與二維溯源碼相結(jié)合，消費者等用戶可通過手機(jī)掃描二維碼或者網(wǎng)頁輸入溯源條碼等方式，查詢和追溯農(nóng)產(chǎn)品相關(guān)信息，消除消費者與企業(yè)之間的信息不對稱，促進(jìn)放心消費。

（2）優(yōu)勢

①可將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的生產(chǎn)信息，包括產(chǎn)地環(huán)境、生產(chǎn)流程、病蟲害防治、質(zhì)量檢測等信息進(jìn)行記錄。

②可將攜帶農(nóng)產(chǎn)品信息標(biāo)簽的信息轉(zhuǎn)換成含有農(nóng)產(chǎn)品信息的二維條碼標(biāo)簽，保證信息鏈的流通。

③可使農(nóng)產(chǎn)品消費者或監(jiān)督者通過掃描二維碼了解產(chǎn)地環(huán)境、生產(chǎn)流程、病蟲害防治等情況，達(dá)到放心購買目的。

5、手機(jī)短信群發(fā)系統(tǒng)

（1）通過對田間智能蟲情監(jiān)測采集系統(tǒng)、田間智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)分析，對近期將要或可能發(fā)生的天氣變化、病蟲害發(fā)生情況等進(jìn)行評估，提前拿出預(yù)案或防治方法，采用短信平臺向種田大戶、合作社、職業(yè)農(nóng)民、主管農(nóng)業(yè)的區(qū)鄉(xiāng)領(lǐng)導(dǎo)等進(jìn)行短信群發(fā)，達(dá)到未雨綢繆的目的。

（2）優(yōu)勢

①時效性強(qiáng)。能及時地講信息傳遞給信息需求者，做到早準(zhǔn)備、早預(yù)防。

②方便靈活。根據(jù)不同時期、不同災(zāi)害的需要，可以隨時進(jìn)行群發(fā)。

③經(jīng)濟(jì)簡單。成本低，操作簡單。

三、創(chuàng)新點

1、實現(xiàn)了浸種催芽的科學(xué)化、標(biāo)準(zhǔn)化，確定了科學(xué)的生產(chǎn)工序，降低了勞動強(qiáng)度。

2、實時現(xiàn)場監(jiān)控，數(shù)據(jù)采集，歷史數(shù)據(jù)儲存，對自然災(zāi)害和病害綜合評估，利用手機(jī)、電腦實施遠(yuǎn)程監(jiān)控，降低技術(shù)人員巡檢次數(shù)，減少人力物力。

3、實時監(jiān)測，數(shù)據(jù)匯總，綜合評估蟲害發(fā)生情況，綠色生態(tài)環(huán)保，無抗性，對自然天敵無害，經(jīng)濟(jì)、操作簡單、省工省時。

4、通過掃描二維碼可讓農(nóng)產(chǎn)品消費者和監(jiān)督者隨時了解作物產(chǎn)地信息、生產(chǎn)信息、監(jiān)測認(rèn)證信息，放心購買，便于監(jiān)督。

5、時效性強(qiáng)，方便靈活，經(jīng)濟(jì)簡單。

綜上所述，通過推廣應(yīng)用該系統(tǒng)是水稻作業(yè)從粗獷化、經(jīng)驗化向數(shù)字化、智能化、科技化發(fā)展，最終實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)精準(zhǔn)管理的目的，因此該項技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)一步推動了蘭西縣水稻栽培水平的進(jìn)步，為保證糧食安全、農(nóng)民增收、農(nóng)業(yè)增效做出了貢獻(xiàn)。

（作者單位：151500黑龍江省綏化市蘭西縣種子管理站）