设施蔬菜栽培智能化管理平台的主要建设内容

2.1   建设“智能+蔬菜”运营团队

在设施蔬菜的种植中，蔬菜生产技术团队、管理团队以及服务团队非常关键，只有建设“智能+蔬菜”的运营团队，才能更好地适应现代信息技术的特点，发挥信息技术的价值。首先，技术团队中应当包括高级农艺师、推广研究员；其次，管理团队中应当包括经验丰富的蔬菜基地管理者；最后，服务团队中应当包含高学历人员。此外，要想充分发挥设施蔬菜智能化管理的价值，政府部门还需要制定一系列的生产管理制度，确保设施蔬菜安全、规范生产[3]。

2.2   田间数据采集系统

田间数据采集系统能够采集蔬菜大棚中的环境信息，然后将数据传输给服务器。技术人员可以对数据进行整理，对田间观察记录进行优化。智能化田间数据采集系统具有报警功能，当环境监测的数值出现问题，系统可以触发报警器，管理者可以第一时间作出响应。田间数据采集系统中包含了湿度探测设备、光感探测设备、二氧化碳探测设备等，物联网信息网关将接收全面的环境数据，另外，物联网信息网关还能够自动发出关联控制指令，同时根据实际需求将报警信息或其他的提醒信息反馈给平台和用户，下图为物联网信息网关对接的田间数据采集系统以及发出的关联控制指令[4]。

2.3   远程控制系统

在设施蔬菜的种植中，远程控制系统能够让菜农通过远程操作实施田间管理，足不出户就可以管理多个温室，对保温膜、卷帘、遮阳网、水泵、滴灌系统、通风窗等进行控制，通过一系列操作调节温室内部的温度和湿度。例如在蔬菜种植中，如果温室中的气温过高，菜农就可以接收到报警信息，然后进行远程操作，打开塑料大棚的通风窗，放下塑料大棚顶部的卷帘，调节塑料大棚内的温度。此外，技术人员还可以引入灌溉控制系统、施肥控制系统，让设施蔬菜的水肥管理走向智能化、现代化。远程控制系统能够让设施蔬菜种植的各个环节实现自动化控制，全面节省劳动力，提高设施蔬菜栽培的智能化管理水平[5]。

2.4   可视化远程全景监控系统

为实现设施蔬菜的智能化管理，技术人员需要在塑料大棚、日光温室中安装360°高清摄像头，然后远程调整摄像头，实现对设施蔬菜的全方位监控，全面了解蔬菜的生长情况。在全景监控系统的帮助下，菜农可以通过电脑、手机APP等，查看蔬菜大棚中的实际场景，掌握不同区域的视频画面。全景监控系统可以帮助工作人员远程了解每一株蔬菜的生长情况，甚至还可以由农业专家远程协助菜农，对蔬菜出现的病虫害进行远程诊断，确保蔬菜的生长质量。除此之外，智能化的视频监控系统还具备报警功能，在夜间或者布防状态下，如果有人员或动物进入警戒区，智能化的监控系统就会报警，通知管理人员进行处理。在设施蔬菜的种植当中，可视化远程全景监控系统能够提高蔬菜种植的安全度，让菜农省时、省力，帮助菜农管理更多的蔬菜大棚[6]。

2.5   田间生产情况记录系统

在设施蔬菜种植中，菜农可以运用农情记录仪记录田间生产情况，包括蔬菜的施肥、农药使用、灌溉等，这些信息都可以在农情记录仪中进行记录，农情记录仪可以将这些信息数据传入到服务器中，服务器可以自动生成二维码。在设施蔬菜收获时，菜农可以打印二维码，对蔬菜的种植过程进行追溯。

2.6   田间气象站

田间气象站包含了气象传感器、气象数据采集器、计算机软件三个重要组成部分，在农业生产中，田间气象站能够为菜农提供全面的气候信息，记录蔬菜种植区域的气候情况，为设施蔬菜的种植提供全面的气象支持。田间气象站能够监测风向、风速、气压、紫外线、降水量等，方便管理人员对农业生产过程进行统一管理和统一调度，确保农业生产活动适应气候变化。

智能化管理平台在设施蔬菜栽培中的应用

3.1   在温室环境检测和预警上的应用

在传统的设施蔬菜种植中，温室的管理工作全部由菜农来完成，菜农需要定期检查温室环境，采取通风、遮阳等操作，使温室环境适应蔬菜的生长需求。在设施蔬菜的种植过程中，要想实现智能化的管理和控制，必须要安装全面的传感装置，传感装置能够采集蔬菜大棚中的全部信息，包括温度、光照、湿度、土壤养分等，这些信息对蔬菜的生长具有十分重要的影响。例如黄瓜具有畏寒、喜温、忌高温的特征，最适宜的生长发育温度范围为25℃～30℃，白天以25℃～30℃为最佳，夜间以15℃～18℃为最佳，如果温室内的温度高于35℃，黄瓜会出现生理失调，如果温室内的温度在10℃～13℃，黄瓜可能会出现生理紊乱，当温室内的温度降到4℃，黄瓜会受寒害，0℃时黄瓜会受冻害。在黄瓜的种植过程中，传感装置能够对温室当中的环境进行预警，包括温度预警，当温室中的温度过高或者过低，传感器就会收集数据，然后对温室中的环境信息进行反馈，触发报警装置，防止黄瓜受到高温的影响或者低温冻害的影响。

3.2   在设施蔬菜病虫害防治上的应用

在设施蔬菜种植中，病虫害会直接影响蔬菜的质量和产量，给菜农带来严重的经济损失。在以往的蔬菜种植中，菜农无法对蔬菜大棚进行实时监控，难以在第一时间发现病虫害，容易延误最佳的病虫害防治时期，造成病虫害大范围蔓延。另外，一些菜农缺乏病虫害防治经验，无法对蔬菜的病虫害类型进行准确监测，容易出现用药过量、用药失误等问题，这样不但会影响病虫害的防治效果，还会使蔬菜残留过多的农药，危害消费者健康。在智能化管理中，可以在蔬菜大棚内部安装远程全景监控系统以及环境传感装置，菜农可以通过手机APP监控蔬菜大棚中的情况，全面了解蔬菜存在的病虫害，做到早发现、早治疗。例如声音检测传感器，这种传感器能够在温室环境中拾取声波，检测到害虫飞行、咀嚼、交配时的声音，菜农可以结合传感器的数据，对病虫害进行判断。另外，设施蔬菜种植中还可以使用气体检测传感器、光谱遥感器等，这些传感器能够检测到藏于蔬菜深处的微小有害生物，呈现图像，这些图像是肉眼看不到的。通过应用智能化的设施蔬菜种植管理技术，菜农能够全面加强对病虫害的管理，让经济损失降到最低，保证蔬菜品质。

3.3   在蔬菜生长环境调节方面的应用

在设施蔬菜种植中，大棚中的环境会直接影响蔬菜的生长情况，在实践中，不同蔬菜的种植规律不同，对环境的要求也不同，这就需要菜农具备丰富的蔬菜种植经验，减少蔬菜种植失误。然而，在以往的人工管理模式下，蔬菜的生长环境调节往往不及时，容易出现问题，造成蔬菜减产，而菜农也无法掌握蔬菜减产的真正原因。通过应用智能化的管理手段，现代信息技术能够对蔬菜的不同生长阶段进行管理，全面提高蔬菜管理的针对性和有效性，优化蔬菜的生长环境，对各项生长因素进行调节，协助菜农做好设施蔬菜管理方案，满足蔬菜的生长需求。在智能化管理系统的支持下，菜农可以通过远程控制平台掌握大棚内的环境变化，然后利用远程控制系统，对大棚中的温度、湿度、光照和土壤水分等因素进行调节，控制滴灌设备、通风机、卷帘等设施，及时对大棚内部环境进行调节，提高蔬菜种植的管理效率。除此之外，智能化的管理平台还能帮助菜农在最佳的时间完成蔬菜采摘，保证蔬菜的新鲜度，最大程度地提高蔬菜产量，优化蔬菜品质。

结语

在农业现代化发展的进程中，“智能+蔬菜”是设施蔬菜产业发展的重要路径，通过引入智能化的管理技术，设施蔬菜产业能够获得现代化发展，蔬菜生产质量、生产效率能够大幅度提高，而劳动力投入将减少，生产成本能够得到控制。在实践当中，自动卷帘机、智能化监控系统、水肥一体机等都是智能化管理的重要设施，相关企业需要与设施蔬菜产业实现完美对接，技术人员需要加强对菜农的指导和帮助，全面提高蔬菜种植产量，使设施蔬菜实现增效、降本、提质。

作者单位：山东省青岛市城阳区农业农村服务中心