近年來,我國在智慧農業發展方面開展了系列部署,實施了一批重大應用示范工程,農業專家系統、農業智能裝備、北斗農機自動導航駕駛等智慧農業科技取得了突破。
然而相比發達國家,因起步晚、基礎薄弱,我國智慧農業研發應用水平整體呈落后態勢;農業傳感器、農業模型與核心算法等關鍵技術和產品受制于人,仍處于“跟跑模仿”階段,落后先進國家 10~15 年;由于行業頂層設計缺失,各地區的智慧農業建設水平參差不齊。提高農業質量效益和競爭力,建設智慧農業,是國家發展的必然要求。
進入新發展階段后,智慧農業的高質量發展,亟需從戰略層面進行系統謀劃與科學布局。
現階段關于智慧農業的研究較多關注概念解析、技術方法創新、技術產出效率測算、技術進展梳理、技術方案論證等方面,而從宏觀角度入手,面向 2035 年我國智慧農業發展路線進行的前瞻性分析較為少見,尤其缺乏針對不同規模主體、不同產業類型的路徑選擇問題研究。
推進農業農村領域“新基建”工作,建設泛在、先進、開放、共享的農業新型信息基礎設施體系。加快 5G 網絡、數據中心、倉儲保鮮冷鏈物流等新型基礎設施建設,升級國家農業農村大數據中心,形成農業大數據標準化技術和數據交換機制。開展農業大數據的深度應用,建立農業大數據智能關鍵技術體系;構建全新的農業知識圖譜,促進數據信息轉化為實際價值,實現農業信息服務精準化、智能化。
那,你知道在智慧農業中一個溫室大棚里都有哪些傳感器嗎?
一、溫濕度傳感器
大棚內溫度和濕度的變化會直接影響植物的光合作用、呼吸作用、蒸騰作用等生理作用,不同植物以及同種植物不同的生長階段對棚內溫濕度的要求差異較大。所以在溫室大棚環境監測系統中,溫濕度傳感器是必不可少的一項。
溫室大棚內的溫濕度傳感器一般分為空氣溫濕度傳感器與土壤溫濕度傳感器兩類,以便更加全面地監測作物生長環境中溫濕度的變化。
二、光照度傳感器
光照強度的大小會影響作物的光合作用的速率,進而影響到作物的產量。在智慧大棚種植中,光照度傳感器通過光感和光敏傳感器監測記錄溫室大棚內農作物的生長過程中的光照強度信息,也可以直接與相關的補光系統、遮陽系統等設備相連,必要時自動打開相關設備。為作物的生長提供適宜的光照條件,提高作物光合作用的速率,增加產量。
三、二氧化碳變送器
對棚內二氧化碳氣體濃度監測的目的與監測光照強度一致,都是為了促進作物的光合作用,增加產量。二氧化碳作為光合作用的原料,能促進植物的光合作用,提高光合作用效率。但當二氧化碳濃度達到一定值時,植物的光合作用效率達到飽和,不再隨二氧化碳濃度的增加而增加;若二氧化碳濃度繼續增加,達到一定程度時,甚至會抑制植物的呼吸作用,使植物“窒息”而光合作用停止。
溫室大棚作為一個密閉空間,空氣流動性差,通過二氧化碳變送器對棚內氣體濃度進行監測,及時根據監測數據調整通風換氣時間,改善棚內二氧化碳濃度,可以為作物提供合適的生長環境。
四、土壤ph傳感器
土壤ph對作物生長的影響主要表現在對植物外觀形態、物質代謝、生長發育以及品質和產量等方面,土壤的酸性或堿性過大,都會在一定程度上影響植物的根系生長,從而影響到植物的正常生長發育。土壤酸堿性失衡還會降低土壤中營養的有效性,影響土壤肥力。
所以,通過土壤ph傳感器監測土壤的PH,了解土壤土質,合理施肥,加快土壤改良,培肥地力,對棚內作物的生長十分必要。
五、環境監控平臺
傳感器作為整個農業溫室大棚的前端,各類數據采集后都需要一個匯總點,而環境監控平臺就是這樣一個角色。它將各個傳感器的數據收集起來,存儲分析,管理者可以通過電腦、手機等終端實時查看數據,并根據環境信息聯動相關設備對溫室大棚進行管理,實現溫室大棚科學、智能化、高效率的管理。
近年來,我國實施了一批與智慧農業相關的科技項目和工程,推動北斗農機自動導航駕駛、植物工廠、無人機農業應用等技術方向達到或接近國際先進水平。但系統層面之外的一些關鍵核心技術仍受制于人,如高端農業環境傳感、生命信息感知設備被美國、日本、德國等企業壟斷,大馬力高端智能裝備較多依賴于進口,動植物生長模型與核心數據主要來自美國、以色列、荷蘭、日本等。