物聯網技術應用對溫室蔬菜生產效果試驗研究

趙淑梅，翟富民，楊 婷，孫建勇（甘肅省慶城縣瓜菜蠶桑技術指導站，甘肅 慶城 745100）

近年來，慶城縣溫室種植蔬菜面積不斷擴大，每天都要投入大量的人力物力才能滿足溫室蔬菜生產精細管理的需要。物聯網技術基于各項高科技設備，形成智能化、自動化溫室大棚蔬菜控制系統，實現蔬菜生產自動控制，打造現代社會智慧農業。為了更好的研究物聯網技術對溫室蔬菜生產的影響，專業人員在玄馬鎮裝配式溫室中安裝了物聯網對溫室中的蔬菜監控管理，并根據每種蔬菜適宜的生長環境下達指令自動調控，達到對溫室內的溫度、濕度、二氧化碳濃度、土壤濕度等進行更加精細和動態監控的方式來管理蔬菜生產，與傳統人工管理生產進行對比試驗，分析研究溫室應用物聯網技術對蔬菜生產的效果。

1 試驗地點

慶城縣玄馬鎮現代農業示范基地。

2 試驗時間

2014年10月20日—2017年10月20日。

3 試驗研究內容

3.1 處理設置

該項試驗每年選擇4座全鋼骨架裝配式新型日光溫室，溫室規格均為80 m×8.5 m，其中2座日光溫室安裝了物聯網自動控制系統，分別為處理Ⅰ、Ⅱ，2個處理同時安裝有遠程控制、無線采集、遠程監控等設備，系統自動控制溫室生產環境；另外2座溫室為對照分別為CK1、CK2，對照溫室是由人為控制溫室生產環境；處理Ⅰ、CK1種植辣椒,處理Ⅱ、CK2種植黃瓜,每種作物種植品種相同，溫室肥力條件基本一致，室內其他處理也相同，選擇長勢基本一致的種苗定植，同一作物株距和行距均相同。

3.2 數據記錄

從試驗開始，專業技術人員每年主要對每棟溫室產量、效益、人工、用水量、用電量、肥料、農藥及病蟲害發生指數等進行了詳細觀察記載。測量試驗產量時，采用高精準度的電子稱在每次稱重前校正歸零后使用，同類溫室內蔬菜從第一次采摘開始，每次采摘都在同一天完成，如果同類蔬菜采摘期不同，則以采摘期短的為采摘時間，除按期采摘蔬菜外，其余時間不可采摘。記錄每次采摘產量、銷售價格、采摘時間等。

3.3 數據應用

每年試驗結束后，將全部記錄數據全部錄入電腦進行匯總，求出三年平均值，繪制產量曲線圖，并對產量、生產成本、病蟲害發生指數進行綜合分析。

4 結果與分析

4.1 產量對比分析

溫室的管理質量決定著溫室蔬菜生產的產量和效益，為進一步了解物聯網系統對不同蔬菜產量及效益的影響，通過對2種不同設備溫室種植的蔬菜每次采摘數量及當時銷售價格進行計算分析，評估物聯網對溫室蔬菜生產的影響。

4.1.1 辣椒產量分析

由圖1可以看出在整個辣椒生產期共采摘了18次，產量均以正余弦曲線形勢分布，辣椒產量集中在5到13次，產量高峰期都在第8次，安裝了物聯網的溫室產量明顯高于對照溫室，單次產量高達855 kg，單次產量比對照814 kg高出41 kg；處理Ⅰ總產量6622 kg比對照CK1總產量6128 kg增產494 kg，增產率8.1%。

圖1 辣椒產量比較

4.1.2 黃瓜產量分析

由圖2可以看出在整個黃瓜生產期共采摘了18次，產量均以正余弦曲線形勢分布，黃瓜產量集中在6到14次，產量高峰期都在第10次，安裝了物聯網的溫室產量明顯高于對照溫室，單次產量高達997 kg，單次產量比對照981 kg高出16 kg；處理Ⅱ總產量9087 kg比對照CK2總產量7792 kg增產1295 kg，增產率16.6%。

圖2 黃瓜產量比較

4.2 生產成本對比分析

4.2.1 辣椒生產成本比較

由圖3可以看出在辣椒生產過程中，所用種苗、肥料、農藥、水、人工等費用支出情況，同一品種種苗費用相同，安裝了物聯網的溫室生產成本明顯降低，尤其人工費每棟溫室降低了1040元，處理Ⅰ總成本為2665元比對照CK1總成本4140元降低了1475元，降低了35.3%。

圖3 辣椒生產成本比較

4.2.2 黃瓜生產成本比較

由圖4可以看出在黃瓜生產過程中，所用種苗、肥料、農藥、水、人工等費用支出情況，同一品種種苗費用相同，安裝了物聯網的溫室生產成本明顯降低，尤其人工費每棟溫室降低了1110元，處理Ⅱ總成本為3530元比對照CK2總成本5230元降低了1700元，降低了32.5%。

圖4 黃瓜生產成本比較

5 結論

試驗表明，應用了物聯網技術的溫室種植的辣椒、黃瓜、番茄都比對照溫室種植作物產量高，產量差異對比顯明，其中黃瓜產量最為明顯，增產率高達16.6%；，安裝了物聯網溫室大大降低蔬菜生產成本，在節約勞動力方面優勢特別明顯，每棟溫室節約勞動力都在1000元以上，總成本降低30%以上。可見，安裝了物聯網溫室生產蔬菜產量均高于對照溫室，由于每次采摘交易時，同種蔬菜價格相同，經濟效益也相對較高；另外安裝了物聯網的溫室生產成本明顯降低，也是提高效益的一個方面；在生產中，安裝了物聯網溫室蔬菜病蟲指數明顯降低，生產蔬菜安全優質。