藍莓數字化全產業鏈應用研究

摘要：隨著數字技術與農業產業的深度融合，農業全產業鏈中的各環節進行著數字化變革。以藍莓數字化全產業鏈為例，提出藍莓數字化全產業鏈技術設計的總體思路和軟硬件實現方法，從而為數字農業發展提供參考。

關鍵詞：數字農業；全產業鏈；藍莓；平臺

中圖分類號：F326.1；TP399 " "文獻標識碼：A " "文章編號：1674-1161（2024）01-0099-02

隨著數字技術與農業產業的深度融合，農業全產業鏈中的各環節進行著數字化變革。農業全產業鏈數字化是以數字化農業生產為核心，利用現代信息技術來實現產供銷一體化，從而把農業產業鏈的上中下游聯結起來，以推動數字技術與農業產業的深度融合[1]。藍莓是最近幾年市場上一種非常熱銷的新型水果，受到了消費者的喜愛和追捧。藍莓果實中含有豐富的營養成分，且作物經濟性較好，因此該產業是率先實現數字化全產業鏈的目標之一。提出藍莓數字化全產業鏈技術設計的總體思路和具體方法，以期為數字農業發展提供參考。

1 技術設計的總體思路

藍莓數字化全產業鏈可以采用“數據采集-軟件分析-設備控制”的信息化設計思路，即通過物聯網環境采集設備來采集溫室環境數據，再上傳至軟件平臺，之后軟件平臺分析實時數據，得出種植策略，最后下達至溫室水肥等控制設備。

1） 數據采集方面：由于藍莓生長受土壤pH、土壤墑情和二氧化碳含量影響較大，所以要在大棚內建設土壤環境監測、棚內生態監測站、氣象站及作物長勢監控，以此來全面掌控藍莓生長環境數據、徹底解決過去“霧里看花”的經驗種植困境。

2） 軟件分析方面：建設農業大數據系統以分析農作物長勢情況，再根據前端數據及專業種植知識來下達種植策略；建設生產管理系統來管理物聯網設備使用，使種植人員可以隨時隨地查看溫室環境數據，從而便于控制溫室智能設備。

3） 設備控制方面：為節約人力成本、應對農村勞動力外移，藍莓溫室搭建了具有自動控制功能的水肥藥灌溉系統與智能二氧化碳氣肥機，其能夠根據軟件下達的指令，自動實現灌溉、補光、補氣等作業。

2 硬件設備對試驗區的管控

2.1 藍莓種植的長勢監控

聯動監控設備是通過在藍莓種植大棚內部署硬件監控攝像頭，再結合后臺的應用顯示系統，可直觀地反映藍莓種植生產的實時狀態，有利于保障農業生產安全、提高藍莓種植園區的整體管理水平。設備既可直觀反映藍莓的長勢，也可側面反映藍莓生長的整體狀態及營養水平，并可對園區進行農事臺賬記錄。

2.2 藍莓的精準灌溉和施肥

根據水源情況來設計灌溉系統。設備運用物聯網、云平臺等先進技術，可實現智能化、自動化的灌溉和施肥，且吸肥穩定、混肥均勻，可滿足藍莓產品精細化種植生產的實際需求。系統會根據藍莓不同時期的生長需求來制定灌溉方式，可將水分和養分定量、定時、按比例地提供給藍莓植株。水泵的恒壓變頻控制可為水肥藥一體化系統提供一個恒定的管網壓力，使管網壓力始終保持固定值（0.18 MPa），即水壓不隨打開田間閥數量的多少而變化，以此來保證系統的安全可靠供水。

2.3 藍莓棚內的環境信息采集

物聯網環境采集設備的作用是采集設施藍莓種植大棚內的環境信息，其結合了智慧農業大數據平臺和農業生產管理平臺等軟件系統，有利于提升藍莓種植效率、營造藍莓最適宜的生長環境。通過設置合適的監測點，可將環境傳感器采集到的數據與適宜藍莓生長的環境數據相比較，當實時監測到的環境濕度高于80%時，系統會對環境和病蟲害進行預警，并提供相應的預警指導措施；當傳感器采集到的實時溫度大于28 ℃時，可使用溫度、濕度、氮、磷、鉀、PH/EC檢測系統，以此來確保溫室內各項指標最適宜植物生長。

2.4 藍莓氣態碳源的保障

智能型二氧化碳施肥設備，可與物聯網環境采集設備和農業生產管理平臺等系統進行聯動，當藍莓大棚內的二氧化碳濃度低于500 ppm時，其會及時分解經多級凈化而得到的高濃度二氧化碳氣體，為藍莓生產提供充足的氣態碳源，從而滿足藍莓生長需要。

2.5 園區蟲情的實時監測和智慧殺蟲

智能蟲情測報設備可在無人監管的情況下，自動完成對共褐飛虱、大螟、稻縱卷葉螟等蟲體的誘蟲、殺蟲、蟲體分散、拍照、運輸、收集、識別等系統作業，并能實時將環境數據和病蟲害數據遠程上傳至智慧農業云平臺，在平臺上就可實現自動識別計數，繼而對蟲害的發生與發展進行分析和預測，這不僅能滿足蟲情測報及標本采集的需求，還能為園區蟲控提供服務。

2.6 園區土壤的墑情監測

利用智能墑情監測設備對農業園區的土壤墑情進行長時間的連續監測，可測量剖面土壤的水分情況，有利于全面、科學、真實地反映被監測區的土壤變化，并能及時、準確地提供各監測點的土壤墑情狀況，從而為土壤改良和園區減災抗旱提供重要參考信息[2]。

2.7 園區氣象數據分析

利用農業環境監測設備可監測風向、風速、溫度、濕度、氣壓、雨量、土壤溫濕度等常規氣象要素并進行自動記錄、報警和數據聯通。通過專業配套的數據采集通信線與計算機進行連接，可將數據傳輸到農業生產管理系統平臺以用于統計分析和處理，從而為農業生產管理部門提供環境治理決策依據。

3 軟件平臺確保藍莓產業智能化運營

3.1 各項數據的決策分析

智慧農業大數據平臺用于集中展示園區的各項數據，并通過與其他應用系統的數據對接來輔助園區制定管理決策。平臺能夠預集農業服務場景的軟硬件能力與人工智能和大數據的結合，可輸出符合藍莓園區的時間生產模型、恒溫控制生產模型、土壤濕度和土壤肥力控制生產模型、病蟲害治理生產模型、氣象生產預警模型、農事操作預警模型、物聯網設施設備故障預警計算模型，之后又能根據藍莓在不同時期對生長要素的不同需求來形成決策指令，再將報警信息或申請環境調整等指令發送至基地指定的管理人員手中，從而為作物生長提供最優的小氣候環境。同時，該平臺還可提供農事行為可視識別模型、農技知識庫、藍莓生產決策模型等，這為園區的智能化管理奠定了底層支撐基礎。

3.2 優化藍莓產業生產模式

農業生產管理平臺系統通過調用物聯網設備的數據來對藍莓園的種植氣候變化、土壤狀況、水質情況、藍莓生長、病蟲害及灌溉等農業基礎設施的運行狀態，實行遠程自動全方位的監控、控制與管理，同時可對藍莓生產中的各種異常情況進行自動預警提醒，有利于降低生產風險；通過遠程自動控制生產現場的灌溉、通風、降溫、增溫等設施設備，可實現精準作業、減少人工成本的投入。根據園區的生產需求，制定建立標準化的生產管理流程，且流程一經啟動，平臺就將自動進行任務創建、分配與跟蹤，工作人員在手機上就可收到平臺發布的任務指令，并按任務要求進行農事操作與工作匯報。

3.3 平臺品牌化培育

藍莓作為經濟作物的新貴，一直定位于高端漿果市場，而定位高端的首要前提就是做到品牌化。對此，在藍莓產品的分等級包裝和分等級銷售上可以多做文章，例如“世昌藍莓”開發上線了農業電商平臺，做好了農產品地理標志、無公害、綠色、有機食品認證，開展了藍莓產品分級、初深加工、包裝、商標注冊、品牌打造等建設，并取得了良好口碑。因此，通過建設品牌質量和標準管理綜合信息服務平臺，再利用農業信息化資源的集聚優勢，就可實現供應鏈環節中各參與者的信息溝通、數據互換和協同工作，從而推動品牌化培育。

3.4 讓消費者全程“看得見”

“農產品質量安全追溯平臺系統”連接了藍莓生產、檢測、加工、包裝、銷售、流通等各環節，通過這一平臺中的任何一個關鍵控制點均可快速采集、追溯到各種信息。消費者通過二維碼掃碼便可查看藍莓的生長故事、看到藍莓的實時生產環境數據、了解到藍莓的安全檢測種植過程，借此可實現對藍莓園區種植、包裝全流程信息的可追蹤性與可追溯性，從而確保了藍莓園區供應鏈上每一個環節數據的安全透明。

3.5 藍莓園區的智能“管家”

農業物聯網應用門戶平臺主要針對政府管理部門、農業專家、園區管理人員等，可根據不同的權限來實現政策信息、預警信息的及時發布，能運用全能的“管家”來實現自動化高效控制，如農業生產現場的氣候變化、土壤狀況、作物生長、水肥使用、設備運行等實時監測展示，還可對異常情況進行自動報警提醒。此外，其還能實現對生產現場中灌溉、通風、降溫、增溫等設施設備的遠程控制[3]，標準化生產管理流程的創建、分配與跟蹤，農民與農業專家系統的交互等。

參考文獻

[1] 韓旭東，劉闖，劉合光.農業全鏈條數字化助推鄉村產業轉型的理論邏輯與實踐路徑[J].改革，2023（3）：121-132.

[2] 安帥霖，韓子鑫，張明宇，等.智能灌溉施肥水肥決策系統設計與應用效果分析[J].農業開發與裝備，2020（11）：115-116.

[3] 胡鋼，梁高麗，雷浩.一種基于多傳感器的智慧農業管理系統[J].內江科技，2020，41（2）：53-54.

Research on the Application of Blueberry Digital Whole Industry Chain

HU Xingru

（Liaoning Agriculture Engineering Project Construction Service Center， Shenyang 110000， China）

Abstract： With the deep integration of digital technology and the agricultural industry， all links of the agricultural industry chain are undergoing digital transformation. Taking the blueberry digital whole industry chain as an example， this paper puts forward the overall technical design idea and hardware and software realization method of the blueberry digital whole industry chain， so as to provide reference for the development of digital agriculture.

Key words： "digital agriculture; whole industrial chain; blueberry; platform