蔬菜工厂化生产智慧管理系统介绍_陈素娟.pdf

新疆农机化2023年第5期 基金项目 2022 2023年度江苏现代农业产业体系建设项目 JATS 2022 384 苏州市科技项目 SNG2021020 苏州农业 职业技术学院2021年校内科研专项项目 CG2102 修回日期 2023 04 10 doi 10 13620 ki issn1007 7782 2023 05 013 中图分类号 S316 文献标识码 A 0 引言 随着科学技术的发展 物联网技术 大数据和人工智 能在农业领域的应用越来越广泛 物联网技术的应用推动 了设施蔬菜管理的智能化 在节约劳动力成本的同时提高 了工作效率 管理水平也得到了提升 蔬菜工厂化生产智 慧管理系统的开发为管理者提供了一个基于云服务的智 慧管理软件 实现了蔬菜工厂化生产管理的便捷化 1 通 过本软件 管理者可以在电脑上查看蔬菜工厂化生产间的 秧苗生长状况 育苗管理 定植管理 病虫防治 物联网智 能化管理 生产环境与病虫害预警信息等 提升蔬菜工厂 化生产效率与管理水平 1 系统功能介绍 系统模块包null大屏总览模块 生产管理模块 操作null 价模块和预警信息模块 蔬菜工厂化生产智慧管理系统 需要技术管理员定向开通账号以保证系统管理的专一性 和安全性 账号具有不同的null限 用户获得账号分配后可以 登陆本系统进行在null限范围内的一些内容访问和管理操 作 图1 蔬菜工厂化生产智慧管理系统的开发为教学和 科研提供了智能化管理平台 教师和学生可以通过平台进 行操作管理 包null方案 环境参数设定 方案null价 预警及 监控等 了解蔬菜植物工厂化内蔬菜生长状态 图1 蔬菜工厂化生产智慧管理系统用户登录页面 2 功能模块介绍 蔬菜工厂化生产智慧管理系统后台的主要功能包null 文章编号 1007 7782 2023 05 0043 03 蔬菜工厂化生产智慧管理系统介绍 陈素娟 陈国元 周 英 李慧敏 苏州农业职业技术学院 江苏苏州215008 摘 要 为实现物联网技术 大数据平台 人工智能在设施蔬菜领域的应用 实现蔬菜生产的智能化管理 开发了蔬菜工厂化生产 智慧管理系统 通过本系统管理者可以在电脑或手机端查看蔬菜工厂化生产间的秧苗生长状况 实现智能化育苗管理 定植管 理 病虫防治 生产环境与病虫害预警等 提升蔬菜工厂化生产效率与管理水平 关键词 蔬菜 工厂化生产 智慧管理 开发 Introductionofintelligentmanagementsystemforvegetable factoryproduction Cheng Sujuan Cheng Guoyuan Zhou Ying Li Huimin SuzhouAgriculturalVocationalandTechnicalCollege Suzhou215008 Jiangsu China Abstract Toachievetheapplicationofinternetofthingstechnology bigdataplats andartificialintelligenceinthefieldof vegetable facilities and to achieve intelligent management of vegetable production We have developed a smart management system for vegetable factory production Through this system managers can view the growth status of seedlings in vegetable factoryproductionroomsoncomputersormobilephones achieveintelligentseedlingmanagement plantingmanagement dis easeandpestcontrol productionenvironmentandpestwarning andimprovetheefficiencyandmanagementlevelofvegetable factoryproduction Key words Vegetable Industrialization Intelligentmanagement Development 设施农业 43 新疆农机化 2023年第5期 大屏总览模块 生产管理模块 方案管理模块 操作null价 模块和预警信息模块等 2 1 大屏总览模块 大屏总览模块展示了蔬菜工厂化生产区域的全景 包null植物工厂区和混合光栽培区蔬菜种植的全过程和各 种蔬菜生命周期的生长场景 同时可以将蔬菜工厂化生产 视频null入 供大家学习和观摩 2 2 生产管理模块 生产管理模块主要针对叶菜和茄果两大类蔬菜无土 栽培技术进行展示 叶菜类展示水培模式 茄果类展示 基质栽培模式 2 6 生产管理分别从工厂化育苗到工厂化 定植再到智能化管理以及病虫防治方面进行系统展示 2 2 1 工厂化育苗 工厂化育苗模块主要介绍人工播种和机械播种两种 方式 包null育苗设备的准备 育苗null料及工具 育苗过程介 绍以及苗期管理技术及视频监控 同时介绍播种技术指导 过程及视频 点击视频播放键可以观看播种技术指导过程 2 2 2 工厂化定植 工厂化定植 图2 模块包null定植前的准备工作 主要 是苗床准备 秧苗准备 定植技术 将秧苗从苗床取出栽 种到定植床的过程以及定植后的管理工作 同时展示种苗 定植后的生长状态及对定植床上幼苗的全方位监管 图2 蔬菜工厂化生产定植页面 2 2 3 智能化管理模块 智能化管理 图3 模块通过环境参数的设定 包null空 气温度 空气湿度 营养液温度 光照强度 光质 营养液 EC 营养液pH值 以及水肥一体化管理和计算机综合调 控实现蔬菜工厂化生产的智能化管理 传感器根据实时气 象数据和设定参数对处于不同生长时期的植株进行科学 地调整和管理 使植株处于最佳生长环境 2 2 4 病虫害管理模块 病虫害管理模块用来进行蔬菜病虫害信息管理 展 示不同系统培育方案下植株出现的病虫害信息 各系统方 案通过上传植株的病理图片和病理null称信息从物理防治 和生物防治两方面提出应对该病理状况的方案 2 3 操作评价模块 操作null价模块包null工厂化育苗 工厂化定植 智能化 管理和病虫害防治4个环节 其中工厂化育苗从null价标准 方案 null价结果3个方面展示不同育苗方案的成果 智能化管理模块从3组方案的播种管理 幼苗期的管 理 定植后管理3个方面进行对比分析 对每组方案的完 整程度 准确性和团队协作性做出系统的null价 null价结果 以柱状图形式直观地展现出来 在病虫害管理模块下管理员可以定期对蔬菜工厂化 生产间针对蔬菜种植管理中的各种农null操作环节效果进 行null价 分析种植管理方案的优劣 以便更好地改进生产 与管理方式 2 4 预警信息模块 预警信息管理模块主要用来管理温度预警 湿度预警 光照预警 EC预警和pH预警等信息 当系统监测器监测 到实时温度高于最适宜生长温度时系统就会发出预警信 息 推送预警信息到负责该方案的用户 让用户及时处理 病虫害预警管理模块 图4 主要用来监测发布病虫 害的预警信息 比如通过数据分析监测判断null地null时间段 可能爆发什么病虫害和数量占比并编辑预警信息推送到 负责该方案的用户 让用户提前防范 目前系统已经针对 斜纹夜蛾 甜菜夜蛾 银纹夜蛾 小地老虎 蚜虫和粉虱等 几种常见叶菜病虫害进行了预警信息监测 图4 蔬菜工厂化生产病虫预警信息模块页面 图3 蔬菜工厂化生产叶菜类智能化管理页面 设施农业 44 新疆农机化2023年第5期 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 上接第40页 3 总结 蔬菜工厂化生产智慧管理系统的开发为蔬菜工厂化 生产管理提供了智能化管理平台 生产企业或用户可以利 用电脑或手机进行操作 实现智能化监测与管理 农业院 校也可以利用该平台进行教学和实践 引导学生自主学习 及进行学习效果的null价 蔬菜工厂化生产智慧管理系统 V1 0刚刚起步 后续还需要不断完善各功能模块以及充实 内容 为生产单位提供更好 更方便的服务 为智慧农业的 发展提供技术支撑 参考文献 1 李晓梅 刘海燕 朱元null 等 蔬菜大棚的智能化管理系统 J 电 脑开发与引应用 2005 10 38 39 2 雷喜null 李蔚 孙null华 等 高品质生菜水培生产技术 J 中国蔬 菜 2019 2 87 90 3 梁峥 卢钦灿 龚攀 等 日光温室生菜管道水培技术 J 长江蔬 菜 2011 5 30 31 4 刘磊 曾迪 谢玉萍 等 水培生菜高产品种筛选及不同通气处 理对生菜平均单株质量和品质的影响 J 热带作物学报 2012 33 4 613 616 5 卢慧超 卢钦灿 生菜立体水培技术 J 现代农业科学 2009 316 3 100 101 6 刘永null 何竹青 李曼 等 生菜的管道式水培技术 J 杨凌职业 技术学院学报 2015 3 39 40 的养分管理方案以满足不同生长阶段作物的养分需 求 针对播种时的情况采用了精确的施肥策略 玉米 带施用高氮缓控释肥50 65 kg 667m 2 相当于纯氮 14 18 kg 667m 2 大豆带则需要施用低氮缓控释肥 15 20 kg 667m 2 相当于纯氮2 3 kg 667m 2 当玉米进入大喇叭口期时 在距离玉米行20 25 cm处机播大豆 同时追施配方肥40 50 kg 667m 2 相当 于纯氮6 7 kg 667m 2 以满足作物的进一步生长需 求 通过精确的施肥管理确保作物在不同生长阶段都能 获得充足的养分供应 以促进其健康生长和高产 6 若无法使用控释肥料 可选取应用基础肥 播种 肥及补充肥这3个阶段的施肥策略 播种肥特别用于 玉米 施加氮肥量为10 14 kg 667m 2 补充肥则在基 础肥和播种肥不充足的情况下进行施加 3 4 合理灌溉 在大豆和玉米带状复合种植过程中 精准的灌溉策 略对作物的生长和产量有显著影响 了解并适应每种作 物在其生命周期不同阶段的水分需求是提高产量和效 率的关键 大豆在开花和结豆阶段对水分的需求最高 大豆在 开花阶段需要充足的水分以确保花的正常开放和授粉 因此在此期间大豆用水量约为30 40 kg 667m 2 结豆阶 段是大豆豆荚形成和豆粒充实的关键阶段 此时缺水会 直接影响豆荚的数量和豆粒的大小 从而影响大豆的产 量 此阶段需要的灌溉量约为50 60 kg 667m 2 不能过度灌溉 否则可能会导致植物根系呼吸困 难 甚至引发病害 需根据作物的生长阶段 土壤湿度和 天气状况等因素适当调整灌溉时间和灌溉水量 通常 在早上或傍晚进行灌溉可以减少水分的蒸发损失 采 用微灌或滴灌方式可以更精确地将水分送至植物需 要的地方 4 复合种植技术体系构建与成果推广策略 4 1 搭建大豆玉米带状复合种植的技术架构 玉米大豆带状复合种植技术在种植过程中应最大 限度地应用机械化工具以提高劳动效率 考虑实地的生 产特性和气候情况 应选择适宜的种子并合理安排带状 种植的行间距和株距 4 2 技术成果推广策略 在玉米大豆带状复合种植技术推广中可以通过 建立技术示范基地定期组织农民培训和技术交流 为 相关人员提供专业指导和技术支持 还可以建立信息共 享平台 提供实时的种植指导和农业信息 帮助农民及 时掌握种植技术的最新进展 通过这些措施 可以将玉 米大豆带状复合种植技术广泛推广并促进其在实际生 产中的应用和发展 参考文献 1 null峰 张黎骅 彭俊明 等 大豆玉米带状复合种植全程机械化专 用机具研制现状与趋null J 中国农机化学报 2023 44 1 1 8 2 王虹 王宏伟 玉米大豆带状复合种植技术探null J 种子科技 2023 41 07 45 47 3 郭奎 玉米 大豆带状复合种植技术模式分析 J 种子科技 2023 41 04 46 48 4 杜勇芝 汪宏伟 大豆玉米带状复合种植技术分析 J 南方农 机 2022 53 14 93 95 123 5 null怀海 大豆玉米间作带状复合种植技术与效益分析 J 农业 开发与装备 2023 2 211 212 6 周艳null 大豆玉米带状复合种植技术的应用研究 J 种子科技 2022 40 23 40 42 设施农业 45