設(shè)施農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)效益分析

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摘要：分析了西寧市物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展建設(shè)及實(shí)際應(yīng)用效益。2014-2016年期間，西寧設(shè)施農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)得到青海省科技廳重大科技專項(xiàng)資助。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)設(shè)施物聯(lián)網(wǎng)；APP客戶端；LED植物生長(zhǎng)燈

設(shè)施農(nóng)業(yè)是在環(huán)境相對(duì)可控條件下，采用工程技術(shù)手段，進(jìn)行農(nóng)業(yè)高效生產(chǎn)的一種現(xiàn)代農(nóng)業(yè)方式。通過物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)可以連接傳感器采集棚內(nèi)的空氣溫濕度、土壤溫濕度、光照強(qiáng)度、二氧化碳濃度等數(shù)據(jù)，并根據(jù)參數(shù)變化自動(dòng)控制卷簾和風(fēng)口的開合，使作物在最佳條件下的環(huán)境里生長(zhǎng)。并可以通過手機(jī)App客戶端和物聯(lián)網(wǎng)智慧平臺(tái)實(shí)時(shí)監(jiān)控棚內(nèi)環(huán)境數(shù)據(jù)，遠(yuǎn)程操控溫室狀態(tài)。西寧市自2009年起開始建設(shè)設(shè)施農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，通過17年的不斷努力，從當(dāng)時(shí)的簡(jiǎn)單裝配幾棟溫室，只能傳輸溫室環(huán)境狀況的簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)，到目前可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)兩路手控，以及手機(jī)、計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程控制，同時(shí)可以采取環(huán)境條件數(shù)據(jù)進(jìn)行八路以上系統(tǒng)智能化管理，極大的提高了使用效率，取得了階段性的成績(jī)，達(dá)到了預(yù)想的的效果?，F(xiàn)將使用效果介紹如下。

1設(shè)施農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)管理省工效益

該系統(tǒng)根據(jù)室外、室內(nèi)溫度、光照、濕度情況，自動(dòng)卷簾以及上、下卷簾通風(fēng)排濕、降溫，節(jié)省了卷簾時(shí)間及勞動(dòng)力，提高了生產(chǎn)效率。每天每個(gè)溫室能節(jié)省2h人力，一年360d可節(jié)約720h，每個(gè)工按8h計(jì)，可節(jié)約90d工時(shí)。如青海葛源農(nóng)業(yè)開發(fā)公司安裝的溫室物聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)按照173個(gè)溫室計(jì)算，每年節(jié)約：90d×173棟溫室=15570d的工時(shí)。每人每天按工資80元計(jì)算，全年節(jié)約人力費(fèi)用：15570d工時(shí)×80=1245600元，平均每個(gè)大棚每年節(jié)約人力費(fèi)7200元，經(jīng)濟(jì)效益可觀。該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用，可以極大的提高管理人員的管理效率，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程現(xiàn)場(chǎng)交流、查看、管控，對(duì)溫室的生長(zhǎng)情況可以實(shí)現(xiàn)對(duì)焦、360度查看、拍照、記錄映像。還可以專家遠(yuǎn)程進(jìn)行技術(shù)跟蹤、語音對(duì)話、病蟲害診斷等，可以極大的利用專家的資源，加速農(nóng)業(yè)新技術(shù)的推廣。以上真正利用起來，每畝可增收1300元。

2設(shè)施農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)卷簾節(jié)時(shí)增效

數(shù)字卷簾機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)卷簾速度快，尤其低溫、寡照的冬天，每天平均可以讓植物多照射陽(yáng)光0.5～1.0h。春、冬、秋季植物生長(zhǎng)按需要卷簾7個(gè)月,每天植物照射8h，共計(jì)照射時(shí)間1680h，使用自動(dòng)化控制系統(tǒng)后：春、秋、冬三季作物需要補(bǔ)光時(shí)間，早晨提前打開溫室卷簾多照射0.5h/d，下午晚蓋卷簾多照射0.5h/d，每棟每天作物要多照1h，要是需要補(bǔ)光的春、秋、冬按有效補(bǔ)光時(shí)間7個(gè)月210d計(jì)，該溫室物聯(lián)網(wǎng)補(bǔ)光系統(tǒng)要多增210h。同時(shí)210h按以上每天光照8h計(jì)算，可增加26.25d，補(bǔ)光、增溫、提前上市效果明顯。以上每人每天管理按2.5～3棟工作量計(jì)算，實(shí)際上一個(gè)基地或種植戶管理溫室的時(shí)間成本還遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過以上數(shù)據(jù)。

3設(shè)施農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)LED補(bǔ)光效益

通過LED植物生長(zhǎng)燈的使用，該系統(tǒng)主要應(yīng)用在深冬、早春、晚秋季節(jié)的喜光作物上。使用LED植物燈增加有效光照時(shí)間，縮短生長(zhǎng)周期，可縮短植物生長(zhǎng)周期20%，使產(chǎn)量增加30%左右。在冬季6～7個(gè)月時(shí)間中，湟源縣順泰農(nóng)業(yè)科技生產(chǎn)基地經(jīng)過統(tǒng)計(jì)畝可增產(chǎn)1500kg價(jià)值6000元左右。少使用農(nóng)藥：LED植物燈的光譜中無紅外光和紫外光，有些昆蟲不喜歡到這種環(huán)境中，因而減少使用農(nóng)藥；節(jié)水：LED燈光中無紅外光，不產(chǎn)生水分蒸發(fā)，在生長(zhǎng)期中，水分消耗很少；連續(xù)光照改變植株吸收營(yíng)養(yǎng)模式，增強(qiáng)植物從空氣中吸收二氧化碳和營(yíng)養(yǎng)的能力，減少化肥使用量；蔬菜風(fēng)味、口感好。植物葉片肥美、壯實(shí)，由于光照時(shí)間長(zhǎng)，使維生素和糖的含量提高，商品性好；可調(diào)節(jié)植物的供應(yīng)時(shí)間，植物燈誘導(dǎo)植物生長(zhǎng)，可提早瓜果、蔬菜上市時(shí)間；LED壽命長(zhǎng)、節(jié)能、環(huán)保。LED光效目前可達(dá)200lm/w，使用壽命可達(dá)3h以上。可根據(jù)不同作物、不同生長(zhǎng)階段、不同季節(jié)，實(shí)現(xiàn)定時(shí)分階段智能補(bǔ)光，不需每天進(jìn)行人工操控，只需定期進(jìn)行維護(hù)。見附圖。

4設(shè)施農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)水肥一體化效益

溫室內(nèi)土壤墑情灌溉控制技術(shù)，該系統(tǒng)借助壓力系統(tǒng)，將可溶性固體或液體肥料，按土壤養(yǎng)分含量和作物種類的需肥規(guī)律和特點(diǎn)，配兌成的肥液與灌溉水一起，通過可控管道系統(tǒng)供水、供肥，使水肥相融后，通過管道和滴頭形成滴灌。通過對(duì)土壤溫濕度測(cè)量決定自動(dòng)灌溉的次數(shù)和灌溉總量，這些自動(dòng)灌溉控制策略實(shí)現(xiàn)了土壤的多次量少灌溉的自動(dòng)需求，有效的降低了溫室內(nèi)部空氣濕度，減少了病蟲害，使土壤根系達(dá)到缺水即灌溉，適量即控水，使作物根系處于水、肥、氣、熱的生長(zhǎng)最佳狀態(tài)。每棟溫室一年節(jié)省追肥人工7～8次，每次每畝平均用工5個(gè)工，則：7.5×5=37.5，每個(gè)工按80元計(jì)，節(jié)省人工費(fèi)用3000元。節(jié)省用水每畝每棟一年按20次計(jì)，一次節(jié)水15t，每噸水按2元計(jì)，每畝共計(jì)30元，20×30=600元。提高肥效5%，增產(chǎn)15%，畝增收1500×2元=3000元。以上灌水、施肥系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制及智能控制，節(jié)資、省工增效明顯。

參考文獻(xiàn)

[1]程曼，王讓會(huì).物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究與應(yīng)用[J].物聯(lián)網(wǎng)與地理信息統(tǒng)計(jì)，2010（10）：22-27.

[2]華欣，趙春喜，崔立新,等.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在信息化建設(shè)中的應(yīng)用[J].網(wǎng)絡(luò)與通信，2012（6）：61-62.

作者:韓琦 單位:青海省西寧市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站