信息化技術在溫室蔬菜種植中的應用分析

盛晶晶（河北省廊坊市農業農村局 河北 廊坊 065000）

近年來，中國積極發展信息化農業，為此展開了一系列嚴謹深入的研究工作，其中，北京大學為實現對溫室蔬菜種植環境的動態化、持續化監控，研發并構建了WJG-1型計算機管理系統；重慶柑橘種植地區運用單片機控制系統加強對柑橘生長情況的監測與分析；農業機械化科學研究院對通風降溫、太陽能貯存、熱風加熱、灌溉等進行了廣泛深入地探索性研究，初步實現了對大棚蔬菜生長情況的新型智能化控制。溫室蔬菜種植中引入并應用先進強大的信息化技術既有助于實時精準地監測溫室蔬菜生長情況，也能夠及時蔬菜生長過程中存在的各種病蟲害，便于農戶采取針對性措施進行防治，促進蔬菜提質增效，保證蔬菜供應充足。

1 廊坊市大棚蔬菜信息化建設現狀

廊坊市為河北省轄地級市，位于河北省中部偏東，轄兩個區、兩個縣級市及六個縣，總面積6429平方千米。廊坊市屬暖溫帶大陸性季風氣候，四季分明，光熱資源充足，雨熱同季，為蔬菜等農作物健康茁壯地生長提供了良好的環境。

經過近十四年的發展，廊坊市蔬菜產業取得了長足發展，生產種類多達60余種，形成了日光溫室、大棚、中小棚、早春地膜和夏秋露地菜等多種生產模式與多個種植茬口相互銜接的蔬菜種植格局。與此同時，廊坊市利用網站、手機信息等及時發布災害天氣預警信息、關鍵技術、行業重大新聞以及行業重要文件，為蔬菜種植戶和合作社提供蔬菜先進種植技術應用、新品種引進和蔬菜銷售信息。蔬菜生產信息化水平的日益提升切實促進了廊坊市蔬菜生產產前、產中、產后各個環節信息資源的不斷共享、協調發展，為當地大棚蔬菜快速健康地成長提供了強大支持。接下來，該文將結合廊坊市大棚蔬菜信息化建設情況，對信息化技術在溫室蔬菜種植中的應用展開深入探討[1]。

2 信息化技術在溫室蔬菜種植中的應用分析

關于信息化技術在溫室蔬菜種植中的應用，最典型的案例當屬農業物聯網系統，它主要利用射頻識別(RFID)、紅外感應器、激光掃描器、氣體感應器等信息傳感設備，依照特定的協議將相關物品與互聯網進行安全可靠地連接，以此為基礎進行信息交換、保持穩定持續的通訊關系，由此形成具有智能化識別、定位、跟蹤、監管等一系列功能的綜合網絡。農業物聯網產業的迅猛發展為農業信息化、產業化、現代化發展提供了強大的支持，反過來，農業的規模化發展也為農業物聯網“施展才華”提供了廣闊空間。

2.1 應用溫度、濕度傳感器技術，加強對溫室大棚的監測和預警

在溫室蔬菜種植過程中，物聯網系統可通過配置溫度傳感器、濕度傳感器等智能設備的方式對大棚蔬菜的生長情況進行動態化、持續化、實時化監測，種植人員無需親自前往溫室大棚檢查棚內環境及蔬菜生長情況，可根據傳感器傳輸在計算機上的數據信息準確及時地了解溫室蔬菜生長情況，最重要的是計算機程序能夠對傳輸回來的溫度、濕度等數據進行自動統計和分析，便于農戶及時發現大棚蔬菜生長中存在的問題，結合實際情況對溫室大棚進行通風、降溫或者升溫、增濕等處理，保證溫室蔬菜生長環境適宜，促進蔬菜健康茁壯地快速生長。

另外，在整個物聯網系統中，可對溫室環境的各個參數，比如濕度參數、土壤PH值參數等設定科學合理的閥值，一旦超出正常范圍，低于或者超過設定的安全閥值，系統就會馬上啟動預警機制，此時，用戶可在計算機顯示屏或者手機上獲得報警信息，根據報警信息馬上采取有效措施調節溫室大棚環境參數，避免溫室蔬菜由于光照度過高、濕度過大等原因而生長緩慢。

2.2 應用PH值傳感器技術，實時精準地掌握溫室內土壤墑情

溫室蔬菜種植過程中，及時合理地調節土壤酸堿性是蔬菜健康快速地成長的重要前提，在農業信息化建設中，應采取合適手段對大棚內的土壤PH值進行精準測定。現如今，業內人士主要通過五種方法測定PH值的高低，分別是酸堿滴定法、指示劑法、PH值試紙法、PH值電極法以及鋁鎢電極法。不過從精準度和成本兩方面來考慮，大部分農戶選擇鋁鎢電極法，其實現方式是將鋁鎢電極式PH值傳感器看作是一個小信號電流源，再利用放大器對接收到的信號進行放大處理，由此獲得清晰的電壓信號，為采集芯片采樣提供可靠保障[2]。

2.3 應用全球眼攝像頭技術，及時識別并有效防控各類病蟲害

在溫室大棚蔬菜種植中引入并應用由電信企業推出的“全球眼攝像頭”，能夠對大棚內部環境進行24小時不間斷的實時圖像和聲音信息傳送，支持大量用戶同步訪問，提供單畫面或者二、四、八、十六畫面等多種不同的模式；溫室蔬菜種植戶可不受時空束縛地遠程視頻監控，根據監控到的蔬菜生長形狀、葉片長勢等圖像全面準確地了解大棚內蔬菜生長情況。

與此同時，種植戶能夠根據安裝于大棚內部的傳感器采集到的數據信息判斷蔬菜是否遭受病蟲害，再通過對傳回信息的統計與分析，準確識別蔬菜當前罹患的哪一種病蟲害及具體嚴重程度，及時采取針對性措施進行防治，將病蟲害對蔬菜造成的不良影響控制到最低，盡可能地減少經濟損失。

2.4 應用熱成像技術，準確判斷蔬菜成熟度

種植戶能夠據安裝于大棚內部的傳感器采集到的數據信息了解蔬菜生長情況，也可以通過先進強大的熱成像技術對溫室蔬菜進行熱成像，以此推測植物后期的生長狀況以及成熟的時期，便于用戶提前做好采摘蔬菜準備工作，打破以往農戶只能夠通過肉眼觀察和積累經驗推測蔬菜成熟度的模式，保證蔬菜采摘的及時性和適時性，促進蔬菜增值提效，增加溫室蔬菜種植戶的經濟收益。

2.5 應用數據庫技術，安全可靠地存儲采集信息

在溫室蔬菜信息化發展中，各類傳感器肩負著監測和采集信息的重任，而數據庫技術則承擔著保存信息、更新信息、統計信息的重大使命，龐大可靠的數據庫能夠將各類傳感器采集到的數據信息按照特定標準進行規范統一地存儲，為計算機軟件調取數據、統計數據、分析數據提供了極大便利，也為農戶精準高效地檢索某日蔬菜生長情況的監測數據提供了極大便利。另外，數據庫中清晰準確地記錄了大量關于蔬菜生長過程中各項參數數據，通過對各項參數數據的統計與分析，能夠比較快速準確地了解蔬菜生長規律并獲得經驗數據，基于此對溫室環境的相關物理參數進行科學合理地調整，促進蔬菜健康快速成長，由此獲得更高的農作物種植效益。可以說，在溫室蔬菜信息化建設中，數據庫技術尤為重要。

2.6 應用遠程控制技術，實時高效地調控溫室環境參數

物聯網系統中的遠程控制技術是溫室蔬菜信息化發展的重點，在構建好的物聯網系統中，溫室蔬菜種植戶可根據獲取到的溫度數據、濕度數據、土壤PH值等實時掌握大棚環境，若溫度、濕度等相關參數出現異常，不利于蔬菜正常生長，農戶可直接通過遠程控制技術進行調控，促進各項指數正常，為蔬菜健康茁壯地成長構建良好環境，促進溫室蔬菜產量和質量同步升高，推動大棚蔬菜產業化發展。

2.7 應用射頻識別技術，實現對溫室蔬菜的高效溯源

射頻識別技術（RFID）是目前比較先進且應用較為廣泛的一種非接觸識別技術，可通過附著于可跟蹤物品的方式對其來源信息進行實時讀取。RFID電子標簽中存儲著規范而具有互用性的信息，利用無線數據通信網絡將各類信息集中保存至中央信息系統，在聯網的狀態下即可通過掃描的方式對目標物體進行識別。在溫室蔬菜種植過程中，在蔬菜采摘并包裝時，可在其包裝袋上貼上RFID電子標簽，實現對每一批蔬菜的高效溯源、精準識別，保障蔬菜的安全性與時效性[3]。

3 結語

綜上，信息化溫室蔬菜產業目前正處于探索發展時期，技術、設備等方面均有待進一步探討和提升，國家農業部門、各級政府以及蔬菜種植戶應正確認識到推進溫室蔬菜信息化、產業化發展的必要性，各自發揮積極力量構建智能化大棚系統，推動農業區域溫室蔬菜產業經濟穩健持續發展。