計算機技術在設施農業中的應用

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摘要：農業是我國國民經濟的基礎，根據我國農業發展現狀，推動農業的發展是國家經濟工作的頭等大事，因此要不斷地提高農業生產的科技化水平，進而提高農業生產效率，創造更多的經濟價值。本文就計算機技術在設施農業中的應用進行了探討，旨在為計算機技術在農業中的推廣應用提供參考。

關鍵詞：計算機技術；設施農業；應用；發展

1智能溫室種植

現代農業的發展讓智能溫室成為了現代農業的最重要的一種設施，溫室結構設計與智能控制成為影響溫室性能的重要部分，對溫室經濟效益也有直接影響。下面就智能溫室種植中應用到的幾種智能系統進行介紹。

1.1溫度調節系統

在智能溫室中所種植的作物有很多種類，有著較多的功能分區，因此對溫度的需求存在差異，所以在溫室的設計上要對分區作物的溫度需求進行考慮，設置多種溫度調節系統，如采暖系統與降溫系統。溫室采暖系統可采用天然氣壁掛爐形式，在溫室的立柱、側墻上安裝壁掛爐，根據溫度傳感器所收集的溫度數據控制氣壁掛爐的開啟和關閉。降溫系統主要有濕簾風機降溫系統、自然通風降溫系統、噴霧降溫系統等，濕簾風機降溫系統利用風機向室外抽風，讓室內形成正壓空氣，室外空氣通過濕簾進入到室內，達到降溫的效果。自然通風降溫系統是在溫室中設置充足的通風口，利用風壓與熱壓實現有效的自然通風[1]。噴霧降溫系統則將水經高壓噴頭射出，讓水霧化噴散到空氣中，達到水蒸發散熱的效果。

1.2自動除雪、融雪系統

與其他溫室材料相比較，玻璃有很好的通透性，但自身承重力較差，寒冷的北方，冬季積雪過多則可能影響溫室屋頂安全，并對采光造成影響，因此玻璃溫室屋頂通常設計為三角形，弧形槽上方設置弧形蓋板，并在弧形蓋板上設置鹽門，在弧形槽內設置轉動軸，電動機帶動轉動軸，通過屋頂傳感器感應到的壓力，電動機帶動轉動軸將鹽拔出，起到融雪的效果，減輕屋頂的壓力。

1.3灌溉系統

玻璃溫室灌溉系統由滴灌、微灌結合的方式組成，滴灌設施下，緊靠滴頭下的土壤水分基本處于飽和狀態，而其他部分的土壤水分則為非飽和狀態，滴灌可在各種土壤條件下應用，并且灌溉施肥方便，易于控制。微灌系統則是利用塑料管道進行水的輸送，采用微噴頭可在作物表面進行水的噴灑，實施局部灌溉，這種灌溉方式具有針對性并且可節約用水。通過計算機技術下的自動化控制可對灌溉實施啟閉。

1.4PLC技術的溫室自動控制系統

智能溫室自動控制系統由多個子系統組成，包括濕度、溫度、光照、二氧化碳濃度、營養液等系統，根據所種植作物的生長周期、生長需要進行各方面的科學控制。智能溫室自動控制系統核心為PLC單片機智能控制器，可進行基礎信息的采集、數據顯示、數據處理、操作執行等模塊。溫室內傳感器將收集到的溫度、濕度、二氧化碳濃度、光照等數據轉換為電信號傳到PLC單片機中，并與預先設計的閾值比較，各個因子一旦超過所設定的閾值，則會啟動相應的控制系統，執行相應的操作。同時該系統還能夠將相關信息做出顯示，提醒工作人員查看，實現智能控制和人工調節的結合。該系統還可對物聯網技術、電子計算機技術等運用，進行風機、天窗、遮陽網、水簾等設備的控制，創造適合作物生長的溫室環境。

2水肥一體化技術

我國農業生產中，水資源與廢料的利用率普遍較低，這對農業生產造成了很大的限制，而提高水肥利用率也是現代農業生產中所需要解決的一個問題。水肥一體化技術屬于先進的節本增效技術之一，針對我國傳統農業生產中所存在的問題可以進行有效地解決，對實現節約型農業、現代化農業起到推動作用，具有廣泛的推廣應用價值。水肥一體化技術利用的是系統的壓力作用，根據作物的需求和突然實際條件進行肥料溶液的配置，然后通過田間的網絡體系定時定量地對目標作物提供水分與肥料，讓作物根系周圍土壤水分與肥料充足供應。這種技術不但可以讓水肥的利用效率大大提高，還能夠節約人力成本，提高農業生產經濟效益，并對環境起到保護作用[2]。目前水肥一體化技術在蔬菜、水果、棉花等作物中的應用都取得了較好的效果，例如，水肥一體化技術在甘蔗種植中的應用，廣西是我國甘蔗種植的主要生產基地，也是當地的主要支柱產業，盡管全面當地的降雨量充沛，但時間分布上并不均衡，致使春秋干旱季節，甘蔗單產量下降，通過水肥一體化技術的應用，發現在相同施肥水平上，在甘蔗生長的關鍵時期，通過水肥一體化適時適量供水供肥甘蔗生長更快，產量也更高（直徑更粗、莖長更長、單莖重與畝產量更高）。

3智能化養殖技術

在農業現代化技術的不斷發展之下，電子計算機技術、自動化技術和設備越來越緊密的與農業相結合，在種植業中的應用比較普遍也比較成熟，在畜牧業中的應用也在不斷的發展中。社會的發展對畜產品質量與產量提出了更高的要求，企業之間的競爭也越發激烈，在自然資源和人力資源有限的情況下，計算機技術的應用是提高競爭力的有力工具。養殖場的規模發展越來越大，集約化程度逐漸提高，因此管理上面臨著較大的難度，僅僅憑借以往的經驗是無法滿足現代管理需求的，畜牧業也面臨著從基本經驗生產系統到信息與科技生產系統的轉變，這都必須要得到計算機技術的支持。如養殖場智能控制系統和設備的應用給智能養殖帶來了可觀的經濟效益與社會效益。

3.1智能溫控系統

在養殖場中應用智能溫控系統可獲得場內的氧氣、二氧化碳濃度，空氣溫度與濕度值，大氣壓力、氨氣濃度等數據，在分析這些數據后，可以通過溫控系統對養殖場的側窗、頂窗、噴淋通水裝置、濕簾風機等進行自動控制，并且可通過計算機與手機等信息設備發送實時的監測信息與警告，完成對養殖長的遠程智能化控制，實現養殖場的精細化管理，提高牲畜的品質和產量，獲得更高的經濟效益[3]。

3.2疾病監控系統

疾病監控系統的功能主要在于對牲畜的體溫進行自動監測，并根據環境監測結果對場地實施消毒處理，對飲用水實施消毒等。對養殖場的飲用水，場地環境和牲畜生理情況進行實時監測可及時準確地了解牲畜健康狀況，做好可能發生疾病的預防措施，為牲畜的生長提供保障，減少疾病防治費用，確保牲畜的存活率與品質，可大大降低養殖風險。

3.3遠程智能控制

智能化養殖系統對遠程自動化控制技術進行應用，讓養殖戶在養殖場意外就能夠遠程控制相應設備的運轉，養殖戶可根據養殖場的規模、環境進行相應養殖數據的設定，如一旦溫度過高腸內的濕簾與自動通風系統等就開始自動工作，實施降溫處理。通過視頻監控可進行視頻的采集、存儲與播放、查詢等，為發現與解決養殖場中的問題提供依據[4]。養殖戶可以通過客戶端對養殖場的環境設備進行監測，并遠程自動控制，查看報警信息等。

4展望和建議

我國設施農業中對計算機技術的應用和理論研究與世界相比都還存在著很大的差距，我國還需要從以下幾個方面做出努力：1）建立和推廣農業科技服務網絡信息系統，在系統當中設置相應的信息收集與模塊，讓各個省、市、縣和鄉、鎮技術人員可獲得需要的信息并進行交流。2）建立種植與養殖育種服務信息中心，聯合實施遺傳評定與參數估計。如豬、奶牛聯合育種等，建立信息處理中心。3）我國設施農業信息技術的應用還有待發展，存在諸多的不足，如專業應用軟件缺乏，對計算機技術的應用會造成限制，所以要鼓勵與支持農業科研人員與軟件開發者的合作，開發出適合設施農業應用的計算機軟件和系統。4）設施工業的工作者信息技術知識普遍匱乏，所以加大對農業工作者的信息技術知識培訓也十分地重要。5）要對農業相關信息網站水平進行提高，確保網站內信息的可靠性和信息量，并加快信息的更新。相關主管部門要加強對網站的管理和監督。農業是我國國民經濟的基礎，傳統農業已經無法創造更多的價值，農業的現代化、智能化發展已經成為一種趨勢，計算機技術成為發展的核心，發揮著重要的作用。因此加快計算機技術在我國農業中的應用，可促進種植業、養殖業的科學化發展。

參考文獻：

[1]李軍，王甲.淺談信息化在現代畜牧業發展中的重要作用[J].農業技術與裝備，2014(23)：50-51.

[2]杜運來.遙感技術在農業和畜牧業中的應用[J].農技服務，2016，33(5)：44.

[3]霍宏.計算機技術在現代農業中的應用[J].電子技術與軟件工程，2016(2)：174.

[4]付煥森，李元貴，張雪蓮，等.智能專家系統在蔬菜溫室大棚種植中的應用[J].中國農機化學報，2014，35(1)：240-244.

作者:李永富 單位:玉林市農機化技術推廣服務站