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智慧温室大棚蔬菜种植自动控制系统的具体应用论文
在日常学习、工作生活中,说到论文,大家肯定都不陌生吧,论文写作的过程是人们获得直接经验的过程。怎么写论文才能避免踩雷呢?以下是我为大家收集的智慧温室大棚蔬菜种植自动控制系统的具体应用论文,仅供参考,希望能够帮助到大家。
摘要:
传统的农业种植模式已经很难满足现代生活模式与需求,以传统塑料大棚为例,不仅产量很低,也会带来较大的污染,且人员管理非常繁琐,不利于蔬菜种植效益的提升。智慧温室大棚蔬菜种植模式优势较多,相比于传统塑料大棚能够大幅度扩展蔬菜种植发展空间,也改变了现代农业、新型农村的格局。该文简述了智慧温室大棚蔬菜种植的优势,然后分析了智慧温室大棚建设方案,最后介绍了智慧温室大棚蔬菜种植自动控制系统的具体应用。
关键词 :
智慧温室;大棚蔬菜;种植技术;
引言:
在传统农业发展模式下,农民的浇水、施肥和打药等农业劳动过程主要借助已有经验进行。在温室大棚蔬菜种植中,需要关注浇水的时机,准确把控农药浓度,且保证温湿度、光照、氮元素等处于适宜的状态。由于无法量化指标,通常依赖于人为判断,因而经常发生误差,也无法提高温室大棚蔬菜种植的产量和质量。要想解决传统农业中低效率、低产能等现象,需要积极引入智慧温室大棚蔬菜种植技术,将各影响因素进行有效控制,改进环境条件,促进蔬菜的正常生长。
1、传统大棚蔬菜种植的危害气体
传统大棚蔬菜种植会释放很多有害气体,如氮气,引起有害气体含量超标的原因较多,主要包括人员操作不当、肥料质量不合格等因素。若是施肥方法不科学,施用含量超标的肥料,将引起氮气排放的增加,当温室大棚内氮气含量超出一定限度后,将导致叶片枯死,特别是对黄瓜、西红柿、西葫芦等蔬菜来说,对氮气更加敏感。此外,还会存在亚硝酸气体,当土壤呈弱酸性后,即pH值未超过5,某些菌体的作用效果将持续减弱,形成大量的亚硝酸气体。亚硝酸气体含量的增加,会让蔬菜绿叶发生白色斑点,黄瓜、西葫芦、青椒和西芹等蔬菜对亚硝酸气体较为敏感[1].冬季严寒,很多农民常用煤球升温取暖,在燃料不充分燃烧的情况下,将形成大量一氧化碳等有毒气体,温室大棚中碳元素也会超标,不利于蔬菜产量与质量的提升。
在预防过程中主要采取以下措施:
(1)做到施肥的科学性。温室大棚中施用的有机肥必须需要发酵腐热,以优质化肥为主,尿素要与过磷钙混施。基肥要深施15~20cm,追施化肥深度至少为12cm,施后及时覆土浇水。
(2)通风换气。在天气条件较好的情况下,要根据温度要求及时通风换气,遇到雨雪天气时也应该做好通风换气工作。
(3)农膜与地膜不能产生毒性,温室大棚中废旧塑料品等需第一时间清理干净。
2、智慧温室大棚蔬菜种植的优势
在蔬菜种植中需要控制好空气温湿度、土壤温湿度和水肥条件,才能保证蔬菜生长的品质,实现产量提高的目的。因此要通过精准化控制各项环境因素,改善温室大棚蔬菜种植品质,确保经济效益逐步提升。智慧大棚主要在温室大棚蔬菜种植中引入自动化控制系统,发挥最新生物模拟技术的作用,对棚内蔬菜生长最适宜的环境进行模拟。同时也设置了温度、湿度、二氧化碳和光照度传感器,对温室大棚内多项环境指标进行感知,并利用微机完成数据分析,实现对棚内水帘、风机和遮阳板等设施的全面监控,最终有效改善大棚内蔬菜生长环境。
在科技进步与发展过程中,各种智慧大棚控制系统得到了广泛应用,实行精细化管理模式,温室大棚内的茄子、辣椒、黄瓜和西红柿等蔬菜都能快速生长,能够帮助种植户创造丰厚利润,也促进了智慧温室大棚的发展。在智慧大棚控制系统中主要应用了物联网技术,设置农业物联网传感器,管理中物联网系统能够有效采集实施环境数据,其中包含了光照、空气温度、湿度和二氧化碳浓度等信息,在网络支持下向控制平台传输[2].系统结合获得的数据信息完成智能判断,远程控制温室大棚中的各项设备,达到及时调节棚内环境的目的,确保满足大棚内蔬菜生长的要求。在温室大棚蔬菜种植中引入智慧大棚控制系统,大幅度提升了温室大棚生产自动化和管理智能化水平。
智慧大棚控制系统除了可以在温室环境方面实现精准管理以外,还具备大面积统一管理的优势。在系统运行过程中,能够为温室大棚蔬菜种植提供精细化的智慧管控服务,实现对设施农业管理效果的不断优化。这样不仅能让温室大棚管理效率大幅度提升,也有效减少了管理成本的投入,为大棚蔬菜种植创造了诸多便利,能够达到增产增收的目的,温室大棚蔬菜种植也能逐步发展为稳定型和持续增收型产业。在中国加快推进乡村振兴战略实施的过程中,智慧大棚控制系统将在农业智能化发展中发挥越来越大的作用,为农业全面升级打牢基础。
3、智慧温室大棚建设方案
在智慧温室大棚建设过程中,需要由多个环境监测节点完成组网,才能实时采集环境信息,达到精准控制的目的。在各环境监测节点上需要安装传感器,控制设备主要有补光照明设备、排风设备、灌溉设备以及报警设备等。各节点也设置2节干电池保证电能供应,因为节点功耗不高,所以电池使用寿命很长,在智慧温室大棚中供电非常安全与便利。各传感器获得的数据向上位机传输过程中,上位机除了可以实时显示、控制与存储,并自动生成温度、湿度和光照等环节因素变化曲线图以外,也可以借助网关与Internet服务器进行连接,达到手机远程监测和控制等目的。建设智慧温室大棚后,能够实现对温室大棚蔬菜生长情况的远程视频监控,也能将相关信息实时存储下来,为农业生产科学化管理创造条件。
在智慧温室大棚功能设计上,主要包括以下几点:
(1)身份识别功能。借助RFID射频识别技术将个人信息显示在上位机,用户在系统刷卡登记后才能完成相应操作。
(2)自动报警功能。要想农业生产更加安全可靠,在大棚中发生烟雾、明火以后,利用烟雾传感器与火焰传感器进行检测,能够第一时间让蜂鸣器报警得到控制,在GPRS模块支持下为用户发送短信或者是打电话,并在屏幕上清晰完整呈现大棚报警信息。
(3)远程监控功能。登录网页端,即实现对智慧温室大棚蔬菜种植的远程监控。
(4)无线信息采集与传输功能。为提高大棚蔬菜种植的产量与质量,要实时监测和控制大棚内蔬菜生长环境。环境监测节点主要由光照、空气温度、土壤温湿度以及二氧化碳传感器等构成,能够精确采集相关信息数据[3].
(5)定时防治病虫害功能。利用臭氧发生器,能够在高压、高频电等电离作用下,让空气内氧气转化为臭氧,并定时进行杀菌,达到对温室大棚蔬菜种植中的病虫害防治功能。这种方式不仅具有安全、高效等优点,还降低了成本与农药使用量,能够达到无污染、无残留的要求,不断推动智慧温室大棚蔬菜种植增值提效。
4、智慧温室大棚蔬菜种植自动控制系统
在农业自动化发展过程中,除了应用计算机技术以外,也涉及微电子技术、通信技术和光电技术等,尤其对蔬菜种植自动控制系统而言,它们是智慧温室大棚蔬菜种植中需要重点关注的.内容。对该系统而言,主要结合蔬菜温室控制要求建设的远程监控管理系统,属于可扩展、可操作的硬件与软件系统。利用无线通信方式与蔬菜温室管理中心的计算机联网,能够让蔬菜温室单元得到实时调节与控制。
蔬菜种植自动控制系统主要构成如下:
(1)无线传感器,分别为温湿度传感器,土壤温湿度传感器、光传感器和二氧化碳传感器等设备。
(2)控制器,主要有温湿度控制器、光强控制器和土壤温湿度控制器等,可以集中处理各传感器传输的数据信息,并由计算机发出相应的控制指令。
(3)触摸屏,能够显示各种数据,以及风机、加湿、加热电磁阀等现场设备的远程控制,各种数据报表的打印等。
(4)遥控终端,通常包括手机、计算机等。
对蔬菜种植自动控制系统功能来说,包括以下几点:
(1)检测系统:设置多种无线传感器,将蔬菜生长环境中的温度、湿度、pH值、光照强度、土壤养分和二氧化碳浓度等物理参数及时采集起来。
(2)信息传输系统:利用本地无线网络、互联网、移动通信网络等通信网络,为数据传输、转换等创造有利条件,能够提高智慧温室大棚内环境信息传输效率。
(3)信息通过无线网络传输系统和信息路由设备传输到控制中心,各节点能够自由匹配,任意监控,互不干扰。
(4)控制系统:增加摄像头,对各温室大棚进行监测,并借助监控计算机对环境调整的全过程进行监控。蔬菜生长环境信息数据等进行实时监测,将各节点数据采集起来,通过存储、管理后能够动态呈现各测点信息。同时结合掌握的信息数据自动灌溉、施肥、喷施、降温和补光等,发挥历史数据存储、查询、报警和打印等作用[4].
(5)远程控制系统:移动电话终端用户能够了解蔬菜棚的工作状态,借助手机实时发布指挥控制设备。
蔬菜种植自动化控制系统不仅安全可靠,适应性也很强,能够提高蔬菜种植智能化水平,为绿色健康蔬菜种植奠定了良好基础。蔬菜自动种植控制系统融合处理大量的农业信息,确保技术人员可以完成多个蔬菜棚环境的监控与智能管理,让蔬菜生长环境得到改善,真正实现增产、提高质量、调节生长周期、提高经济效益等目标,也达到集约化农业生产、高产、优质、高效、生态、安全的目的[5].
5、结语
总之,近年来人民生活水平不断提高,在蔬菜栽培自动化控制系统建设与应用上有着更高的要求,产品附加值越来越高,经济效益也不断提升。通过光照、温度、湿度、二氧化碳、土壤等监测与自动化控制,推动现代农业发展再上新台阶,也是智能技术在农业生产中作用的体现。实行智慧温室大棚蔬菜种植技术,为蔬菜种植技术提供量化指标作为参照,这样蔬菜种植产量与品质得到保障,可操作性也大幅度提升,不仅可以实现增产创收的目的,也为产业链的形成创造了有利条件。
参考文献
[1]胡琼香基于物联网的智慧温室大棚蔬菜种植技术[J]江西农业,2019(14):13-17.
[2]刘欣"互联网+"设施蔬菜智慧决策管理系统设计与验证[J.江苏科技信息,2018,35(29):62-64.
[3]孙通农业气象物联网在蔬菜大棚中的应用[J]现代农业科技2020(16):164-171.
[4]何淑红设施大棚蔬菜生产技术与发展趋势研究[J].农村实用技术2020(08):11-12.
[5]胆温室大棚蔬菜种植技术试析[J]农民致富之友,2020(13):50-50.
八零梁行
***苹果产业生产现状与发展对策***位于甘肃东部,子午岭西麓。东接陕西黄陵,南临彬县、旬邑,西连长武,北壤本省宁县。全县共辖10乡镇、111个行政村、695个村民小组,万户,万人,总面积万亩,耕地43万亩。全县平均海拔1460米,平均气温℃,年均降雨量630毫米,无霜期180天左右。昼夜温差大,自然条件优越,是一个具有明显地域特色的旱塬农业县,是苹果栽植的最佳适宜区域,苹果栽培历史悠久。一、苹果生产现状近年来,***立足县情,因地制宜,紧紧围绕“兴果、富民、强县”的总体目标,充分利用资源优势,狠抓栽植上规模,强化管理增效益,使苹果生产成为本县新的经济增长点。全县果园面积达到15万亩,其中苹果万亩,占总面积的。由于管理水平和苹果质量的逐年提高,果品优质率和户销率也大大提高,分别达到了60%和75%。所产红富士苹果1996、1997连续两年在全省林果产品交易会上荣获金奖,秦冠苹果1998年又获得全国苹果鉴评“葫芦岛杯”金奖,长富2号2000年又在国家优质产品博览会上获得第一名。以“陇蜜”牌商标命名的正宁苹果,在全省乃止全国已有了一定的知名度。2005年全县苹果产量达到2400万公斤,产值21万元,果品总产值占全县农业总产值的18%。全县已建成集体、个体私营加工企业15家,年加工各类果品150吨,加工增值250万元,实现利税75万元,建成50吨以上果库20座,30吨果库30座,10吨果库86座,小果窖1460孔,年贮藏能力达到400万公斤,增值70多万元。组建果行21个,果品运销队39个,年运销果品600万公斤,创税210多万元。二、苹果生产中存在的问题1、管理水平相对较低。正宁经济落后,农民生活水平较低,部分果农收入有限,对果园投入明显不足,经营管理不到位,大部分果园果树生长缓慢,结果少或不结果,商品果数量较少,直接影响了果园效益。如经过调查,部分未结果果园粗放的果园户,至今温饱问题还未解决,更谈不上对果园的投入和管理了。永和镇果农李岁虎,1999年建园6亩,至今未见1分钱的收入,生活十分困难。2、高新技术推广滞后。由于资金技术等因素的影响,致使一些名优新品种及高新技术不能及时引进,科研项目的试验、示范、推广工作受到限制,严重制约了正宁苹果生产向高层次、高水平迈进。如果实套瓶、生物防虫等高新技术,仍未全面推广到所有果园中去。3、产业化步伐亟待加快。正宁苹果内在品质在国内属上乘水平,与国际市场差距也不大,但外观、包装质量与山东、辽宁主产区及国外相比仍有较大的差距,优质商品率偏低,不到国外的三分之一,尤其是产后处理和加工贮藏环节薄弱,果品产后消毒、清洁、分级、打蜡、包装、冷藏到销售等一系列产后处理技术还处于空白,严重影响着果品的贮藏寿命、货架期和增值效率。如***至今还未建成一家大型现代化的果品加工厂和果品保鲜贮藏库,果品产后处理尚处于起步阶段。4、品种结构有待进一步优化。正宁以晚熟红富士为主要品种,其它早、中熟品种较少,鲜果和加工品种比例失调,不适应市场四季需要和多品种发展的要求,更新换代品种少,优良品种覆盖率低。如经过调查,全县70%的果园品种以长富2、秋富1为主,秦冠、新红星也占有一定比例。早熟品种皇家嘎拉,加工品种澳洲青苹占的比例很少,不足5%。5、***财力较弱,资金到位困难。对苹果产业的投入严重不足,特别是科研经费缺乏,物资投入不足,影响和制约全县果业的快速发展。经调查,县乡财政对苹果产业的投入很少,每年不足10万元,基本发挥不了作用。三、 发展苹果生产的主要对策和措施(一)发展思路以市场为导向,以效益为中心,突出黄土高原苹果种植区域优势,坚持走可持续发展道路,依靠科技,调整布局,优化结构,突出特色,培育品牌,主抓果园科学管理,推行无公害和绿色果品生产技术标准,大力推广新技术、新品种,运用多种经营模式,建立基地,培育龙头企业,扶持加工、贮藏、运销大户,加快苹果生产的产业化进程,最终实现“种苗无毒化,品种优良化,布局合理化,技术标准化,果品安全化,经营一体化,服务便利化”。(二)发展目标全县苹果在现有10万亩的基础上,从2006年开始,每年新发展2万亩,力争5年内苹果面积再新增10万亩,累计全县苹果面积达到20万亩,总产量达到9000万公斤,总产值达到亿元。(三)发展措施***苹果生产要按照产业化发展新要求,抓住西部大开发的历史机遇,根据市场需求和资源条件,及时调整布局,加快发展速度,致力于提高商品市场占有率和经济增长率,努力建成以市场为龙头,龙头带基地,基地连农户,产、加、供、销一条龙的苹果产业建设新格局。为此,我们认为应抓好以下几点:1、强化组织领导,形成建设合力。各级政府都要加强对苹果产业化的领导,苹果作为***的主要支柱产业,从栽、管、销、加各个环节,必须加强领导力量,由政府牵头,加强苹果产业的战略研究,在发展上要长远规划,加快产业化进程。要广开渠道、多设窗口,开拓市场,加大宣传力度,提高知名度改坐等客为招商引客,互惠互利,讲求信誉,全县上下同唱兴果、富民、强县“一台戏”的建设新格局。2、合理产业布局,调整品种结构。要根据正宁自然条件,选择适宜品种,继续按照“三带一片一区”的发展格局,北塬以重点村、规模片建设为重点,南塬果带要不断扩大规模,力争在“十五”期末迅速建成具有区域规模优势的10万亩优质苹果基地。与此同时,要瞄准市场搞调整,要稳定现有红富士面积,发展其它名优特新品种基地。品种的适宜与否,对苹果以后的产量、质量、效益都起着长远的、决定性的作用。从目前和今后市场行情分析,早、中、晚熟品种以1:5:14为理想的搭配比例。这个比例有利于苹果授粉完全,能保证优质苹果的多样性,又可延长上市时间,充分保证市场需求。对缺乏竞争力、病虫害严重、经济效益差的老品种苹果园,下大决心改劣换优,首选品种应为皇家嘎拉、烟富1、烟富2、新世界等。其特点是树势强健、易成花、早结果、座果率高、丰产、稳产、果实色泽鲜艳,味香、成熟期正是瓜果淡季,且售价高于红富士,在市场上有较强的竞争力。***要以市场为导向,千方百计引进推广优质苹果新品种,在时间上要争取主动,在品种上要领先,在意识上要超前,坚持引、选、育并重的方针,不断增加新品种资源,做到生产一代,贮备一代,选育一代,更新一代,确保所产苹果能以优取胜,以优扩大销路,以优占领市场,提高产品知名度。3、积极推广实用技术,实施优果战略。我县是旱作农业区,干旱是制约果品产量和质量的主要因素,因此,要通过抗旱耕作措施,调节并满足苹果树对水分的需求。一般可采取三种措施:(1)园土保墒。通过初春耙磨、夏季中耕、秋末冬初深翻等措施保住土壤墒情。也可采取覆盖地膜、杂草、秸杆、绿草等方式保墒。(2)通过合理施肥、调整树体结构、调整果树负载量等途径提高树体自身吸水力和抗旱性。(3)针对果树不同生长季节对水分需求量的大小及自然降水量的多少,进行合理灌溉,满足果树生长对水分的需求。实施优果战略,必须采取五方面措施:(1)合理负载。根据果树树龄、生长势、品种特性等相关因素,合理调整结果量,以达到稳产、丰产、优质的目的。(2)疏花疏果。按照“人工先疏蕾、后疏花、再定果”的原则落实疏花疏果措施,经克服“大小年”,提高座果率和果实品质。(3)摘叶转果。在9月上旬,通过适度摘除果实周围遮光叶片,转动果实方向来促进果实全面着色,增进果实品质,提高商品价值。(4)果实套袋。在疏花疏果工作结束之后,及时实施果实套袋,可预防病虫、鸟害,减少农药残留,促进果实着色,增加含糖量,提高商品价值。(5)喷施微量元素。通过叶面喷布钙、铁、硼、锌、铜等微量元素,促进果树正常生长发育,全面提高果实品质。4、加强队伍建设,完善服务体系。要加大科技推广力度。尽快健全县、乡、村三级服务网络,要优化提高县一级,重点健全乡一级,普及村一级,兴办各种形式的果农协会,构建一个上下联动和左右贯通的服务体系。同时,要加强各级技术队伍的培训工作,特别是要狠抓农民技术培训工作,全面推广专业化、程序化、标准化的果园管理制度,落实配方施肥,节水灌溉,果园生草、疏花疏果,单果管理、限产增质,摘叶转果,分期采收,化学调节,生物防虫等先进技术。5、培育龙头企业,加快形成产业链。构造龙型经济是产业化的关键,但龙型经济必须通过龙头企业来牵引。为此,要着眼于市场,把培育龙头企业作为产业化建设的突破口来抓,形成由龙头企业带动果品产业化经济链。一是建立以果品销售为龙头的流通企业。组建***苹果开发集团公司,做到上联市场,下联农户,以公司+基地+农户的形式,与果农签订产销合同,及时将果农生产的果品打入市场,适时组织供给果农急需的生产资料,使企业与果农组成“风险共担,利益共享”的紧密联合体,彻底解决果品销售问题。二是建立以果品贮藏加工为龙头的开发企业。要着力建立以千吨气调库为主体,简易窖、小土窖为补充的果品贮藏体系,贮果能力达到1500万公斤,实现旺季贮存,淡季销售,调剂余缺,保鲜增值。同时,要考察论证果品清洗、分级、上蜡生产线和果汁、果酒、果茶、果脯等加工生产线,做到多条腿走路,缓解市场供需矛盾,全方位增收创收。6、培育市场体系,促进果品流通。构造龙型经济必须把产品带入市场经济的大循环,逐步建立和完善市场体系。一是开辟有形市场。要随着果品产业的大开发,在***永和乡、湫头乡、周家乡等主要果品生产区,建立一批批发销售市场,为外地客商提供交易场所,扩大产品销路;二是开拓无形市场。主要是要求企业或联合体努力提供优质服务,强化产品质量监督管理,讲求信誉,以产品和服务质量占领市场。三是扩大经营网络。在充分发挥业务部门经营主渠道的同进,正确引导果农进入流通领域,兴办各种购销组织,发动有能力、有特长的社会各界群众组成购销联合体,千军万马搞运销,推动果业商品经济的发展。7、借鉴先进经验,制定激励政策。一要用足用活用好关于西部大开发、老区建设、扶贫开发等优惠政策,特别是今年中央1号文件关于鼓励农民增收的有关政策,切实制定***果业开发的优惠政策,为苹果产业的开发提供政策保障。二是要充分抓住国家关于取消农林特产税的有利时机,加大对果农的扶持力度,千方百计增加果园的经济效益,调动农民栽果的积极性。三要解决果树科研经费短缺问题,县财政每年要拿出一定数量的专项资金,用于引种、育苗、试验、推广、培育、奖励等,以促进苹果产业的持续健康发展。
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