淺談智能溫室大棚在生產應用中的優勢

朱志軍 湯雯晶

溫室（greenhouse），是現在園藝生產設施中較為完善的生產類型之一，可以周年生產，有效調節農業生產供給矛盾，投入產出比較高，具有較好經濟效益，因此，發展較快。我國自20世紀80年代后，先后從美國、荷蘭、以色列等國家引進相關技術，結合我國自身溫室特點，逐漸研究出具我國自己特色溫室，溫室的發展也就相對快速系統起來。

五河縣地處淮河北岸，是南北氣候過度階段，具有南北氣候之優點，非常適合蔬菜生產。近年來，五河縣政府借省綠色生產發展項目，加大設施農業生產補貼力度，特別是高效綠色蔬菜大棚建設每畝給予3000元以上補貼，促進了設施蔬菜產業發展。

1、傳統溫室大棚弊端

與現代化溫室大棚相比，傳統溫室大棚相對簡陋，因其材料低成本、取用方便等因素在經濟落后時期被廣泛使用。但是由于其存在保溫能力差、抗壓能力差、通氣能力差等問題，播種種植、蔬果花卉授粉、植物灌溉施肥、蔬果收獲等都需要大量的人力物力、生產效率低下，無法及時滿足人們的生產需求，再加上后期新型材料的出現，現代化溫室大棚的出現就成為了必然。

2、智能溫室大棚的優點

2.1數據精準采集科學。凡是帶有智能控制系統的溫室，基本上都采用非常先進的“數據轉存技術”，環境數據循環的存儲在溫室控制器”上，只要每天開一次計算機，數據將自動上傳到PC機。任何一個傳感器均可以被設定記錄。記錄的數據可以導出“EXECL”報表。同時，可以生成全日、全周、全月的變化趨勢曲線圖，便于我們進行分析對比。科學栽培：經過傳感器數據剖析可斷定土壤適合栽培的作物種類，經過氣候環境傳感器能夠實時收集作物成長環境數據。

2.2、低碳節能。控制邏輯會選擇最優的控制系統來實現溫室大棚內部環境系統的最優，比如室內溫室高于設定的30攝氏度的值，那么可以采取頂部開窗通風或者風機水簾降溫，那么系統會根據室外的氣候資料來選擇優先采用低能耗的開窗通風降溫;當開窗通風降溫也達不到效果好，會再選用風風機水簾通風降溫。

2.3、節省人工。我們只需要提前在系統內設定好各種參數，然后后期由系統來邏輯控制各種系統的開關，不需要人工定時的去開啟系統，這就大大地節省了人工，具統計一個標準大棚每年節省人工10-15個工。

2.4、經濟效和社會效益明顯。

其經濟效益主要體現在，一是產量提高。由于智能溫室大棚它的溫度、水分、養分配比較合理，產量比一般傳統大棚增加35%以上;二是品質提高。經過智能大棚培培養出來蔬菜產品，色澤、形態及養分含量及口感方面都有較大的改善，能充分被廣大消費都接受，好銷售;三是填補市場空白。可以進行反季節生產，滿足市場需要，價格高。一般情況建設1座面積1畝的溫室大棚，按年產蔬菜1萬斤，最低平均每斤2元計算，年產值為2萬元，去除生產成本年純收入可達1.3萬元以上，經濟效益十分可觀。

從社會效益方面分析。通過智能蔬菜大棚建設，可加快種植業結構調整，促進城郊型和城鎮園區特色農業又好又快發展，具有良好的示范和帶動效益。

3、選擇適合當地溫室大棚材質種類

根據屋架材料、采光材料、外形及加溫條件等可分為很多種類，如：高檔玻璃溫室、普通塑料溫室;單棟溫室、連棟溫室;單屋面溫室、雙屋面溫室;加溫溫室、不加溫溫室等很多種。按照溫室的功能不同可以分為種植溫室，養殖溫室，觀賞溫室，商業溫室等，現在最經常被用到的多是種植溫室大棚，是一種實用的保護地載培設施。

目前，五河縣下屬鄉鎮的種植戶中推廣應用最多的有裝配式鍍鋅薄壁鋼管型（簡稱鋼管大棚）。主要用于番茄、甜（辣）椒、茄子、黃瓜等夏菜的春季早熟栽培和冬延后栽培，以及育苗、雜交制種等。鋼管大棚有兩種規格：一種是高2.2米、寬跨度4.5米，長20米，面積90平方米;另一種是中心高2.5米，寬6米，長30米，面積180平方米。使用壽命一般為15年。

而五河縣典型的連棟溫室，則應該是大新鎮與新集鎮交界處的安徽省新一禾生態農莊建造的連棟溫室（尖頂型PC板連棟溫室）。溫室主體主要組成有立柱、檁條、邊橫檔、拱架、拉弦桁架、雨槽（天溝）、連接件、）專用鋁型材、密封件、密封件、緊固件等。主體構架是采用符合國家標準的碳素鋼材料，防腐性好，使用壽命20年以上。

4、現代化溫室大棚內部常見自動化部件

最常見的自動化系統主要包括自動化灌溉技術、自動化溫度調控技術和自動化通風技術，這幾個系統是最為常見的系統，具體是“淋水泵”、“加熱器”、“通風機”，另外還有自動化溫室大棚里常見的“二氧化碳施放機構”、“光照調節裝置”、“遮陽網”及“LED補光燈”，這些設備基本上調控了植物生長所需要的必要因素，即溫度、濕度、二氧化碳和光照，通過自動化控制，給植物的生長提供了一個相對穩定的條件，對于植物的生長環境也能進行人為的調控，從而創造出適合植物生長所需要的最佳環境，使作物產量增加，達到最高經濟效益。

5、自動化溫室大棚的內環境改變途徑

自動化溫室大棚就是種植人員利用上述的外加裝備和裝置，使溫室內的環境達到理想的狀態，這些裝置通過接收到的命令執行相應的操作，在此過程中控制點將收集到的相應參數與中央控制PC機收到的數值進行比較，實現反饋控制。當超過一定數值時，不需要人為操作，溫室內部的溫度執行器、濕度執行器等就會發出相應的指令，各執行器會做出相應的接通或者是斷開。這些反饋調控實現了自動化調控溫室內部的環境，使溫室內部的環境始終保持在適合植物生長的最佳狀態。

6、自動化溫室大棚遠程操控

自動化溫室大棚利用物聯網技術，只需要一部手機、PDA或者是電腦，就能夠實時遠程獲取溫室大棚的內部環境數值或者設備操控，例如獲取大棚內部的濕度、二氧化碳濃度、光照強度以及植物生長情況（獲取相應數值或者圖像），可以通過遠程操控“通風機”、“遮光網”及“淋水泵”等設備，定時通風、灑水、遮光等，保證植物生長環境適宜，更可以定期通過信息終端向農戶推送實時監測信息、預警信息、農機知識，從而實現網絡遠程化管理。

綜上所述，自動化控制技術（automaticcontrol）在設施農業中得到快速發展，如自動化灌溉技術、自動化溫度調控技術和自動化通風技術等，在蔬菜生產上的廣泛應用，打破了蔬菜生產季節的界限，四季都能有新鮮的果蔬上市，生產效益非常可觀，帶動了蔬菜生產行業蓬勃發展。

（作者單位：1.233300安徽省五河縣農業技術推廣中心;2.233141安徽省五河縣新集農技站）