物聯(lián)網(wǎng)技術在蔬菜栽培與病蟲害防治中的應用

王純勤 徐友

摘要：隨著網(wǎng)絡信息技術的發(fā)展及各類前沿科研成果的順利應用，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展突飛猛進，且滲透到了生活生產(chǎn)的各個方面，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用更是大幅提升了農(nóng)業(yè)的自動化、智能化水平。在物聯(lián)網(wǎng)技術的應用下，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的關鍵環(huán)節(jié)均能夠得到全面檢測，在病蟲害防治中也發(fā)揮了重要作用。基于此，該文將圍繞物聯(lián)網(wǎng)技術在蔬菜栽培及病蟲害防治中的應用展開探討。

關鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)技術;蔬菜栽培;病蟲害防治

物聯(lián)網(wǎng)技術在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用，體現(xiàn)了農(nóng)業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)的結合，同時也象征著農(nóng)業(yè)實現(xiàn)了現(xiàn)代化。對于蔬菜栽培及病蟲害防治工作而言，物聯(lián)網(wǎng)技術的應用大幅節(jié)省了人力資源，幫助基層農(nóng)技人員全面了解蔬菜的生長狀況、病蟲害情況，同時也提升了蔬菜的生產(chǎn)效率，不僅為農(nóng)戶創(chuàng)造了更多的經(jīng)濟價值，也提升了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)代化的水平。由此可見，物聯(lián)網(wǎng)技術在推動農(nóng)業(yè)發(fā)展的過程中發(fā)揮了極其重要的作用。

1 ? 蔬菜栽培中物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的組成

1.1 ?環(huán)境因子采集分析系統(tǒng)

環(huán)境因子采集分析系統(tǒng)，是通過實現(xiàn)對空氣溫度、濕度、土壤溫度及含水率、風速風向、光照強度、降雨量及蒸發(fā)量等環(huán)境因子的采集與分析，來預測特定環(huán)境下蔬菜的生長情況，并通過各種開發(fā)軟件模擬蔬菜生長過程及趨勢，為實際的蔬菜栽培工作提供數(shù)據(jù)支持。

1.2 ?遠程監(jiān)測系統(tǒng)

遠程監(jiān)測系統(tǒng)常部署在種植區(qū)域，其功能是對蔬菜栽培種植情況進行錄像、抓拍，并將攝制下的圖像及視頻信息自行上傳并儲存。在該系統(tǒng)的幫助下，基層農(nóng)技人員可實現(xiàn)對種植區(qū)域的遠距離監(jiān)測，這就為基層農(nóng)技人員管理種植區(qū)域的墑情、灌溉情況及病蟲害影響程度提供了便利[1]。在一些輔助型設備的幫助下，遠程監(jiān)測系統(tǒng)還能在惡劣環(huán)境下完成監(jiān)測工作，不僅大量節(jié)省了農(nóng)技人員的精力，還使農(nóng)技人員對種植區(qū)域的監(jiān)測突破了空間限制，擁有更強的時效性。

1.3 ?蟲情信息自動采集分析系統(tǒng)

蟲情信息自動采集分析系統(tǒng)是針對病蟲害防治的應用系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠實現(xiàn)種植區(qū)昆蟲的誘集，還能實現(xiàn)紅外處理、時段錄像、無線傳輸?shù)墓δ埽@些功能能夠幫助基層農(nóng)技人員及時掌握昆蟲出現(xiàn)的規(guī)律及造成的影響，在蔬菜及其他農(nóng)作物保護上發(fā)揮了重要價值。另外，該系統(tǒng)還可與環(huán)境因子采集分析系統(tǒng)合并使用，從而使總結病蟲害出現(xiàn)規(guī)律的工作擁有更高準確性，還能得出不同病蟲害發(fā)生的周期規(guī)律，并幫助農(nóng)技人員制定防控策略。

1.4 ?病情信息自動采集分析系統(tǒng)

整體功能上與蟲情信息自動采集分析系統(tǒng)相似，但是是針對蔬菜病情設計的采集分析系統(tǒng)，具有病情數(shù)據(jù)分析、存儲病菌孢子圖像、多角度實時顯示、自動識別及捕獲孢子等功能。這些功能能夠幫助農(nóng)技人員對不同病菌孢子萌發(fā)的條件及規(guī)律進行研究，從而實現(xiàn)有效防御有害菌危害，發(fā)揮有益菌作用的功能[2]。

1.5 ?信息發(fā)布系統(tǒng)

信息發(fā)布系統(tǒng)是蔬菜物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的重要組成部分，其作用是將其他系統(tǒng)采集到的信息上傳至農(nóng)技人員的智能終端上，因此還需建立與各種終端的連接端口，此外還具有信息翻譯能力，將其他各種監(jiān)測系統(tǒng)采集到的信息轉化為簡單的語言呈現(xiàn)給基層農(nóng)技人員，方便基層農(nóng)技人員管理、掌握種植區(qū)蔬菜生長情況。

2 ? 物聯(lián)網(wǎng)技術在蔬菜栽培與病蟲害防治中的應用

2.1 ?物聯(lián)網(wǎng)技術在蔬菜栽培中的應用

物聯(lián)網(wǎng)技術在蔬菜栽培中的應用，體現(xiàn)在使蔬菜栽培工作具有更高的智能化特點，主要表現(xiàn)在以下兩方面。

2.1.1 ?智能化感知監(jiān)測蔬菜生長環(huán)境

蔬菜的生長栽培對環(huán)境有一定要求，有時農(nóng)技人員會出于為蔬菜提供穩(wěn)定生長環(huán)境的需要，建造日光溫室或連棟溫室等。當物聯(lián)網(wǎng)技術應用在這些溫室中時，通常以在溫室中設置測控點的方式，來實現(xiàn)對蔬菜生長環(huán)境的感知與監(jiān)測。這些測控點通常由便攜式智能終端、測控模塊、包括空氣土壤條件在內的各種傳感器、電磁閥、配電控制柜及其他安裝用附件組成，并通過各種網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸設備連接控制中心。通過各類傳感器感知溫室內空氣/土壤的濕度與溫度、土壤水分、光照強度、室內二氧化碳含量等各項參數(shù)，并將其上傳至綜合控制中心，以便控制中心采取相應措施調整溫室內的環(huán)境。此外，綜合控制中心還與內外遮陽設備、風機、水泵、換氣扇、給排水設備等相連，從而實現(xiàn)對蔬菜生長環(huán)境的調控，有些控制中心還具有自動灌溉及自動控制的功能。

這些由傳感器感知到的數(shù)據(jù)會被上傳至數(shù)據(jù)庫及智能化參數(shù)列表中進行對比，并按照對比結果分析兩者之間的差異以及差異產(chǎn)生的原因，并向其他輸出控制設備發(fā)出指令，使實際生長參數(shù)盡量貼合智能化參數(shù)列表中的數(shù)據(jù)，從而使蔬菜的栽培具備更高的智能化水平[3]。

2.1.2 ?更新智能栽培控制參數(shù)

在物聯(lián)網(wǎng)技術的幫助下，蔬菜栽培工作能夠實現(xiàn)一定程度上的智能化，這需要以智能栽培控制參數(shù)予以控制，而這種參數(shù)具有隨時間發(fā)展更新的特性。通常情況下，物聯(lián)網(wǎng)技術中更新下載智能栽培控制參數(shù)會通過本地串口程序更新下載，或是運用某些設備進行遠程更新下載。但無論是哪種更新及下載方式，都需要本地監(jiān)測設備及控制設備有足夠大的存儲空間，且存儲空間的穩(wěn)定性需要得到可靠保證，而遠程下載還需要相應的物理/驅動插件支持。在滿足這些條件的基礎上，物聯(lián)網(wǎng)技術就可實現(xiàn)對智能栽培控制參數(shù)的下載與更新，從而使蔬菜栽培方式的科學性及智能化水平始終保持在較高層面。

2.2 ?物聯(lián)網(wǎng)技術在病蟲害防治中的應用

物聯(lián)網(wǎng)技術在蔬菜病蟲害防治方面的應用，是通過以傳感器反饋病蟲害實際情況，并以此為依據(jù)開展后續(xù)防治工作實現(xiàn)的。在無線通信技術、智能處理技術及傳感技術的支持下，預先設置好的傳感器能夠采集蔬菜田中的病蟲害信息，并上傳至智能控制終端中，由智能化數(shù)據(jù)處理技術進行分析，確定病蟲害的情況、危害性及發(fā)展傾向，配合建議處理防治措施最終呈現(xiàn)給農(nóng)技人員。此時農(nóng)技人員就可將建議防治措施結合自己的防治經(jīng)驗作出判斷，采取針對性的防治方法，有效控制病蟲害的影響。

通常情況下，蔬菜田中發(fā)生病蟲害時，物聯(lián)網(wǎng)技術可以借助射頻識別判斷病蟲害的種類、造成的危害與數(shù)量，然后將識別出的信息經(jīng)由無線數(shù)據(jù)傳輸技術上傳至智能終端，并將這部分信息與數(shù)據(jù)庫中的信息進行對比，向農(nóng)技人員提供病蟲害診斷情況及推薦的防治方法。這就使得病蟲害防治工作具有更高的科學性，還突破了傳統(tǒng)病蟲害防治工作在地理及知識層面的局限，同時實時反饋與實時監(jiān)控技術也提升了病蟲害防治工作的速率，而提出防治建議的功能也大幅降低了農(nóng)技人員進行病蟲害防治時的技術難度，能夠幫助農(nóng)技人員從蔬菜栽培種植中獲取更多的經(jīng)濟效益。

3 ? 物聯(lián)網(wǎng)技術在蔬菜栽培中創(chuàng)造的效益

物聯(lián)網(wǎng)技術在蔬菜栽培中的應用，為蔬菜種植創(chuàng)造了巨大的效益。

在經(jīng)濟方面，物聯(lián)網(wǎng)技術實現(xiàn)了自動化控制與手動控制相結合的智能化控制，不僅有效提升了各種種植情況的管控時間，還使得病蟲害產(chǎn)生的影響在極短時間內就得到有效防控，大幅降低了病蟲害對蔬菜造成的危害，生產(chǎn)管理方面也因為智能控制系統(tǒng)執(zhí)行過程的高效化，大幅降低了人力管理成本，提升了蔬菜種植收益[4]。另外，由于物聯(lián)網(wǎng)技術能夠實現(xiàn)對蔬菜生長全過程的監(jiān)控，從而使得蔬菜生長環(huán)境能夠得到及時、有效的調控，使蔬菜的質量得到提升。最后，物聯(lián)網(wǎng)技術還可將氣象專家對天氣狀況的預測信息及時傳達至基層農(nóng)技人員，幫助農(nóng)技人員及時采取防范措施，有效避免了天氣造成的危害。

在社會方面，物聯(lián)網(wǎng)技術的應用使蔬菜管理工作更加高效化、精準化，保障了蔬菜的安全，同時由于物聯(lián)網(wǎng)技術能夠精準預測蔬菜產(chǎn)量，在引導農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)平衡上也發(fā)揮了重要作用。由于物聯(lián)網(wǎng)技術使灌溉、用藥、施肥的用量更加精準，也就減少了這類物質對生態(tài)環(huán)境造成的影響，對能源的節(jié)約及維護生態(tài)平衡也起到了一定的積極作用。

盡管當前物聯(lián)網(wǎng)技術還處于不斷發(fā)展的階段，但這也意味著物聯(lián)網(wǎng)技術將在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中發(fā)揮出越來越重要的作用。在應用了物聯(lián)網(wǎng)技術之后，以蔬菜栽培為首的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)得以實現(xiàn)對產(chǎn)量、環(huán)境、各種資源用量的精確控制，從而使蔬菜栽培的自動化、智能化水平得到大幅提升。

參考文獻：

[1] 尹凈.無公害蔬菜病蟲害防治栽培技術[J].農(nóng)技服務.2016，（7）：64.

[2] 朱琳琳.物聯(lián)網(wǎng)技術在蔬菜生產(chǎn)中的應用[J].中國果菜.2018，（11）：54-56.

[3] 黃遠明、周鵬、程美玲.物聯(lián)網(wǎng)技術在蔬菜生產(chǎn)流通中的運用[J].現(xiàn)代經(jīng)濟信息.2018，（1）：335.

[4] 林家福、鄧穩(wěn)橋、張艷等.基于物聯(lián)網(wǎng)的蔬菜高效栽培技術實踐建模分析與研究[J].辣椒雜志.2018，（2）：28-31.