摘要：智慧农业技术作为现代农业发展的重要趋势，正深度融合物联网、大数据、人工智能等前沿科技，为农业生产模式带来革新，这一创新路径不仅重塑了传统农业的运作模式，还极大地推动了设施蔬菜生产的智能化进程。本文探讨了智慧农业技术在设施蔬菜生产中的应用，包括环境监测与控制、精准营养管理、病虫害智能诊断与防治以及智能化操作等方面，旨在为设施蔬菜生产的智能化转型提供相关参考。

　　关键词：智慧农业；设施蔬菜；生产应用

　　随着全球人口的增长与消费者对食品品质要求的提高，传统农业面临着资源紧张、效率低下、环境污染等多重挑战。智慧农业以其精准化、规模化、自动化、高效化的特点，为农业生产的转型升级提供了新路径，特别是在设施蔬菜生产中，智慧农业技术的应用不仅促进了农业可持续发展，还为市场提供了更加安全、优质的蔬菜产品，满足了现代社会对高品质农产品的迫切需求。

　　1.智慧农业概述

　　智慧农业作为一种新兴的农业生产模式，其核心在于将信息知识视为关键的生产要素，并深度融合现代科学技术，以实现农业生产过程的智能化、精准化与高效化。这一模式不仅涵盖了信息的精准感知、决策的智能控制，还强调服务的个性化定制，旨在通过技术创新推动农业生产的全面升级。智慧农业中，物联网、人工智能、云计算、大数据等前沿信息化技术被广泛融入农业生产，引领着农业向更加智能化、精细化的方向发展，实现了对农业生产环境的全面感知、精准管理与智能决策。这些技术的应用，使得农业生产过程中的各种信息能够被实时采集、传输、处理和应用，为农业生产提供了前所未有的数据支持[1]。智慧农业的主要特征体现在以信息、网络和数字技术为主要驱动力，推动农业生产方式的深刻变革，它通过智能化的技术手段，实现了对农业生产环境的精准监测与控制，提高了农业生产的效率和质量。同时，智慧农业还强调服务的个性化定制，根据不同农作物的生长需求和农业生产的具体条件，提供定制化的解决方案，进一步提升了农业生产的针对性和有效性。在智慧农业的推动下，农业生产的各个方面都发生了显著的变化，智能化技术的应用，降低了农业操作和管理的难度，使得农民能够更加轻松地掌握先进的农业生产技术，同时，智慧农业还节省了大量的劳动力，提高了农业生产的效率，使得农民能够在更短的时间内完成更多的农业生产任务。此外，智慧农业还有助于扩大生产规模，提高农产品的产量和质量，为农业的可持续发展奠定了坚实的基础。

　　2.智慧农业在设施蔬菜生产中的应用优势

　　智慧农业在设施蔬菜生产中的应用，其优势与意义深远且显著，为现代农业的转型升级注入了强劲动力。具体而言，智慧农业通过集成现代信息技术，实现了对蔬菜生长环境的精准监测与智能调控，极大地提高了设施蔬菜生产的效率与稳定性，这一变革不仅满足了全球人口增长对食品需求的提升，还迎合了消费者对食品品质与安全性的高标准要求。在设施蔬菜生产中，智慧农业的应用显著优化了资源配置，减少了浪费，通过实时监测土壤养分、温湿度、光照等环境参数，智慧农业系统能够精准预测作物生长需求，实施定时、定量、定位的精准施肥与灌溉，从而有效避免了过度施肥与灌溉导致的资源浪费与环境污染问题。同时，智慧农业还能根据作物生长周期与市场需求，灵活调整生产计划，实现设施蔬菜的高效利用与稳定供应[2]。

　　3.智慧农业技术在设施蔬菜生产中的应用

　　3.1环境监测与控制

　　智慧农业在设施蔬菜领域的应用，充分彰显了其技术集成与创新的核心优势，尤其在环境监测与控制方面，该技术通过深度集成多种传感器，实现了对土壤温度、温室内外温度、湿度、光照强度等关键环境参数的全面监测，这一精细化的监测体系不仅为设施蔬菜的生长提供了详实的数据支持，还为科学管理提供了重要依据，更为关键的是，它深刻揭示了这些环境因素与作物生长发育之间的密切关联，助力农业生产者能够基于实时数据做出更为精准的决策，是制定环境调控策略的重要依据，例如，不同蔬菜作物对温度的需求各异，黄瓜白天适宜温度为25—28℃,夜间为18—20℃;番茄则白天需要20—23℃,夜间15—18℃;茄子则偏好白天25—28℃,夜间13—20℃的温度环境，智慧农业通过精准控制这些环境参数，为蔬菜生长创造了最适宜的条件[3]。除了基础的环境监测，智慧农业还深度融合了图像识别与多种生物传感技术，为实施精准的病虫害防治策略构建了坚实的基础，在设施蔬菜的生产实践中，各类传感器被广泛部署于温室大棚的各个关键节点，它们持续监测并拍摄植株的生长特征，随后利用计算机视觉技术进行图像的处理、传输、融合与存储，这些宝贵的数据最终汇聚至智能决策中心，成为实现温室大棚环境精细化控制的重要依据。智慧农业进一步运用大数据分析技术，建立起作物生长模型，量化分析不同环境因素对植株生长发育的影响，无论是营养元素的供给还是病虫害的风险，都被纳入考量，通过机器学习算法，系统能够自主识别并响应植株的生长需求，自动调节遮阳系数、滴灌周期等环境参数，同时借助智能执行设备，为蔬菜生长创造最适宜的环境条件，这一系列技术创新与应用不仅显著提升了蔬菜产品的质量与产量，还为设施蔬菜生产的可持续发展开辟了新路径，展现了智慧农业的无限潜力与广阔前景。此外，智慧农业的实施还能够基于生产数据的不断积累，持续完善作物生长模型，优化环境调控策略，实现更加精细化的生产管理，这种以数据为驱动的管理方式，不仅提高了设施蔬菜的生产效率，还为实现蔬菜生产的可持续发展开辟了新的路径。

　　3.2精准营养管理

　　在传统的农业生产模式下，由于缺乏先进的监测和决策支持工具，农民往往难以准确把握土壤养分状况，导致作物营养管理存在较大的盲目性和不确定性，而智慧农业的兴起，为这一问题带来了全新的思路和技术手段。智慧农业通过整合物联网感知技术、大数据分析以及人工智能等先进技术，实现了对设施蔬菜生产中营养管理的精细化控制，它不仅能够实时监测作物的生长发育进程，还能同步跟踪温湿度、光照等关键环境因子，为作物提供一个最适宜的生长环境，在土壤养分监测方面，智慧农业通过布设无线传感器网络，并利用离子选择性电极、光纤光谱等高科技手段，对土壤中的氮、磷、钾等营养元素以及叶面积指数等进行精准测量，从而全面掌握作物的生长发育状况。这些多维度的监测数据被实时汇总至智能决策中心，通过大数据分析技术，系统能够准确预测出作物在不同生长时期对各营养元素的需求，并制定出定量、定位的精准施肥方案，这一方案随后指导自动化施肥设备按需执行，实现了施肥作业的智能化和精准化，显著提升了设施蔬菜的营养管理水平和生产效率。以“AI+5G”西红柿智能种植系统为例，该系统内置了西红柿种植数据模型，通过安装在种植大棚内的传感器实时收集环境数据，并根据西红柿的生长需要进行自动调节，实现了对不同生长期西红柿的精细化管理和对“温、光、气、水、肥”的自动化控制[4]。经实际检测，该系统种植出来的“黄金籽”西红柿可溶性固形物含量（SSC）超过7%，远超普通番茄4%的含量，果实感官和口感识别性强，深受消费者好评，通过智能化管理，该系统使西红柿生长环境得到精准控制，提高了西红柿的抗逆性，减少了病虫害的发生，同时提高了西红柿的产量和品质，降低了生产成本，系统的水、肥、药等投入品利用率提高了30%以上，西红柿的产量和品质分别提高了20%和15%以上。此外，智慧农业系统还具备持续监测施肥效果的能力，通过实时收集并分析作物生长数据，能够准确评估施肥策略的实际成效，这一功能不仅确保了作物能够获得恰好满足其生长需求的营养供给，还有效避免了过度施肥所导致的资源浪费和环境污染问题，智慧农业系统通过精准调控施肥量和施肥时机，实现了设施蔬菜生产的高效与可持续发展。

　　3.3病虫害智能诊断与防治

　　传统的病虫害防治手段在实践中逐渐暴露出效率低下、对环境和作物安全构成潜在威胁等问题，为了解决这些痛点，智慧农业引入了先进的技术，实现了对病虫害的智能化诊断和精准防治，从根本上革新了传统的防治模式。智慧农业借助物联网技术，构建了高效的病虫害监测平台，该平台集成了高清摄像头、环境传感器等多元感知设备，并辅以先进的图像识别算法，通过实时监测和图像分析，平台能够自动监测并识别出常见的病虫害种类、发生部位及其蔓延趋势，实现快速准确的识别。进一步地，智能决策系统会根据病虫害的识别结果，结合历史数据和作物生长模型，预测病虫害的发展趋势，并在满足特定条件（如连续高温多雨的天气）时，自动生成个性化的防治策略，相较于传统的被动防治模式，这种主动、精准的防治策略不仅提高了防治效果，还显著降低了对环境和作物的潜在风险，为设施蔬菜的可持续生产提供了有力保障。在制定具体的防治策略时，智能决策系统会综合考虑病虫害的种类、严重程度以及作物的生长阶段等因素，以最低程度使用化学物质、最大限度保护作物为最优目标，系统会推荐最合适的防治方法，如生物防治、物理防治或化学防治，并指导农民进行精准施药，确保防治效果的同时减少对环境的影响。智慧农业系统在设施蔬菜生产中的应用，不仅体现在病虫害的智能诊断与精准防治上，更在于其持续跟踪监测防治效果的先进能力。系统能够将这些宝贵的反馈信息输入至核心模型，进行不断的优化与迭代。通过深度学习和自我调整，该系统能够逐步适应不同地域、不同作物所面临的独特病虫害挑战，进而形成一个闭环的自动调节机制。这一机制确保了智慧农业系统在面对复杂多变的病虫害情况时，能够持续保持高效与精准，为设施蔬菜生产提供更为稳固的保障。智慧农业的这一创新应用，无疑为病虫害防治领域带来了全新的思路与解决方案，引领着农业生产的智能化与可持续发展。

　　3.4智能化操作

　　随着智慧农业技术的飞速发展，农业机器人和自动化装备的应用正逐步改变传统农业生产的面貌，使得蔬菜生产环节得以实现智能化和自动化操作，进而大幅提升作业效率，智能化操作的核心在于其高效、精准和可控的特点，农业机器人和自动化装备具备高效作业的能力，其操作程序的标准化和精准可控性更是显著降低了人为操作中的失误率，从而大幅提高了作业质量的一致性，以施肥环节为例，智能施肥机器人能够根据土壤养分数据和作物生长需求，精准控制施肥量和施肥位置，有效避免了过量施肥或施肥不均的问题，显著提升了肥料利用率和作物生长质量。在一些复杂的农艺操作环节，如嫁接、采摘等，虽然目前的智能机器人技术尚难以完全取代人工，但已通过辅助作业的形式显著提高了生产效率，例如，采用机器人辅助采摘系统，能够准确识别成熟果实并进行快速采摘，大大提高了采摘效率；在嫁接环节，机器人手臂的辅助操作也有效降低了人工操作的难度和疲劳度，提高了嫁接的准确性和成功率。智能化操作的实现离不开物联网、大数据、人工智能等技术的有力支撑[5]。通过部署无线传感器，可以实时监测机器人的作业状态和周边环境信息，并将这些数据实时传输至智能决策中心进行分析和处理，这使得农业机器人能够根据实时数据作出更加精准的决策和调整，进一步优化作业效果和生产效率，智慧农业的智能化操作正引领着蔬菜生产向更加高效、精准和可持续的方向发展。

　　4.结束语

　　智慧农业在设施蔬菜生产中的深入应用，充分彰显了其作为现代农业发展重要方向的无限潜力与显著成效。通过与现代信息技术的深度融合，如物联网、大数据、人工智能等，智慧农业技术实现了对蔬菜生产环境的智能感知、精准管理、自动化操作与高效决策[6]，显著提升了设施蔬菜生产的效率与质量。从环境监测与控制、精准营养管理、病虫害的智能诊断与防治，到全面的智能化操作，智慧农业展现了其强大的技术创新与模式变革能力，它不仅为设施蔬菜生产的智能化转型提供了坚实的理论支撑与实践路径，更为推动农业的可持续发展开辟了广阔的前景。

　　参考文献：

　　[1]王怀鹏,邱广伟,田国奎,等.智慧农业在马铃薯生产中的应用研究进展[J].智慧农业导刊,2024,4(10):21-24+30.

　　[2]耿秋菊,刘涛.智慧农业在现代农业发展中的应用与前景[J].农业工程技术,2024,44(8):77-78.

　　[3]包生莲.智慧农业在茼蒿大棚栽培中的应用[J].农业工程技术,2023,43(23):42-44.

　　[4]张静.智慧农业在番茄生产中的应用[J].农业工程技术,2023,43(20):30-32.

　　[5]信明磊.智慧农业在蔬菜生产中的应用探究[J].农村科学实验,2024,(09):64-66.

　　[6]董伟.智能农业装备在设施农业中的应用研究[J].河北农机,2024,(13):16-18.