摘要：新时期，农业技术在温室大棚蔬菜生产中的应用，主要体现在利用物联网技术和大数据技术，打造智能大棚。智能大棚系统可对蔬菜生产提供自动检测、病虫害管理、植物成熟状况预报、生产指导、远程控制等多功能，可以应用在蔬菜生产的全过程中。本文以智能温室大棚为主要研究对象，参考了相关文献资料，也结合自身工作经验，对农业技术在温室大棚蔬菜生产中的应用方式进行综合研究。本文从智能温室大棚的概念以及关键技术入手，并分析智能温室大棚在蔬菜生产过程中的应用，最后探讨智能温室大棚建设带来的优势和价值，希望有一定的参考价值。

　　关键词：农业技术；温室大棚；蔬菜生产；应用方式

       前言

　　随着物联网以及大数据技术的不断完善，它们在各大领域的应用越来越广泛且深入，“智慧型”设施以及“智慧化”管理的理念越来越受到人们重视。充分利用物联网和大数据技术，通过各类传感器，可以对各类设施以及周围环境进行准确了解，以实现智慧化管理，甚至说“傻瓜式”管理。在农业生产管理中，充分借助农业生产、经营、管理等大数据，借助各类农业传感器，打造“智慧农业”，可便于相关农业企业或农户加强农业管理，有效解决农业发展中的难题，进而带动更大、更强农业经济。在“智慧农业”模式中，“智能温室大棚”就是其中一类，它体现了新时期农业技术的先进性和科技性，让温室大棚蔬菜生产管理水平大幅提升。

　　1智能温室大棚的概念

　　温室大棚是一种反季节种植的设施与技术手段，常规的温室大棚建设关键技术包括土建技术、种植技术等。而现代农业技术致力于构建“智慧农业”，“智能温室大棚”通过传感器与控制器，让温室大棚具有深度的自动化与高度的智能化。如下图1为智能大棚的概念简图。

　　在“智能温室大棚”建设中，运用的主要现代化农业技术包括物联网技术以及大数据技术。物联网技术应用，主要是对温室大棚内外的环境数据进行检测，对温室大棚以及蔬菜生长的真实状况进行动态化检测，以及基于温室大棚控制中心的操作指令，完成相应的通风、升温降温、开闭驱虫灯、施肥浇水等操作。大数据技术，指的是充分挖掘工作流程的数据，挖掘出各类数据背后的价值，打造数据模型，从而为相关工作提供有价值的管理对策。大数据在“智能温室大棚”中的应用，涉及耕地、播种、施肥、杀虫、收割、存储、育种等各环节，分析最优秀、最恰当的蔬菜生产管理手段，可供控制中心发出最正确的操控指令，也可为相关种植户提供种植参考意见[1]。

　　2智能温室大棚的关键技术

　　“智能温室大棚”建设过程中，包含“感知—传输—控制—操作—监控”等环节，它的关键技术也体现在这几个方面。

　　2.1数据采集技术

　　温室大棚中的蔬菜一般对温湿度等生产环境要素的要求较高，一旦生产环境达不到要求，容易造成蔬菜生产减产。农业种植户要实现对温室大棚的精益化管理，就需要投入大量的人力、物力以及财力。而“智能温室大棚”，具有自动化功能，其中感知技术是最基础的。农户将传感器、物联网设备等加置在传统温室大棚中，传感器包括温度传感器、湿度传感器、CO2传感器等，可实时检测大棚内的空气温湿度、土壤温湿度、土壤pH值、光合有效辐射、CO2浓度等生产环境数据。例如，“智能温室大棚”中的光照感应与数据采集功能，如使用ML-O2OS-O传感器，其核心元件就是感光元件，可采集“智能温室大棚”中的光照值，采集范围在0-2000LUX[2]。

　　2.2数据传输技术

　　经过各类传感器采集得到的数据，后续将其发送到控制中心服务器中，控制中心对所有数据进行存储、建模，构成直观的三维立体模型，清晰地呈现在控制中心工作人员或者农业种植户面前，便于相关人员对“智能温室大棚”进行控制和调度。在这一环节中，数据传输技术是核心技术。一般情况下，“智能温室大棚”的数据传输采用ZigBee网络技术，ZigBee网络技术是一种低速短距离传输的无线网上协议，特点就是短距离设备之间的数据传输，功率较低，信号传输稳定，非常适合“智能温室大棚”的实际情况。“智能温室大棚”的传感器经过ZigBee无线传输模块，将各类数据传送到网关中心节点，网关中心节点再经过边缘网关将数据发送到上位机的业务平台，即“智能温室大棚”的控制中心。

　　2.3智能控制中心

　　智能控制中心包含电脑、软件、无线接收模块、报警模块等，通常分为三层结构，最下层为数据层，用于存储从“智能温室大棚”的数据采集模块上得到的各类数据；中层为业务层，用来对“智能温室大棚”的各类数据进行整合分析、建模处理，构成3D轻量化可视图；上层为用户层，用于控制中心人员发布监控与调度指令等。智能控制中心也具有蔬菜生产大数据库，蔬菜生产大数据库包含了蔬菜生长环境条件分析、作物知识和专家沟通等专业知识，可将“智能温室大棚”内的环境信息以及作物生长信息进行实时分析，并利用智能化算法参数，掌握各数据之间的关联关系，选择合适的计算方法，对采集得到的各类数据消除误差，建立完善的“智能温室大棚”作物信息以及环境信息数据模型[3]。

　　基于此，智能控制中心也具有调度功能，可自动根据蔬菜生长大数据库的专业知识，对“智能温室大棚”进行智能操控。例如，“智能温室大棚”设定环境温度指标，当检测到环境温度超出预设参数时，“智能温室大棚”的智能控制中心就向终端操作设备发布操作指令，进行降温。除此之外，“智能温室大棚”的智能控制中心还能与农业信息部门、气象部门等联动，综合利用遥感、气象、土壤、农事作业、灾害、农作物病虫害、动物疫病、市场等数据，实现协同一体化管理，加强数据分享，加快打造以数据和模型为支撑的“智能温室大棚”数智化管理场景。

　　2.4自动操作技术

　　同上，“智能温室大棚”系统可根据农业大数据或根据农户预先设定好的数据，自动对温室大棚的温度、湿度等进行调整，终端控制器接收到智能控制中心的指令后，自动完成终端操作。或者，“智能温室大棚”向农业种植人员提出温室大棚管理以及蔬菜生产建议，由农业种植人员手动启停终端操作设备。农业种植人员可实现“傻瓜式”的管理方式，以此来促使温室大棚精益化生产。例如，“智能温室大棚”对温室大棚内土壤含水量、营养量进行采集，控制中心进行智能化分析，下达指令或建议，随后通过自动或人力操作的方式，启动灌溉系统或施肥系统，进行合理施肥和灌溉[4]。

　　2.5产品追溯技术

　　在“智能温室大棚”建设中，依托大数据技术，也可提高农产品追溯管理能力。依托于“智能温室大棚”，可以自动生成蔬菜的产地、生产、加工、质检等数据，支持农产品追溯管理、精准营销等。蔬菜从种子、种植、采摘以及后续的加工、运输等一系列过程，均可对产品进行动态化管理，大大提升食品安全管理水平，促进“智能温室大棚”蔬菜品牌化发展。

　　3智慧温室大棚在蔬菜生产过程中的应用

       3.1在蔬菜生产准备环节的应用

　　在蔬菜生产准备环节，通常是进行选种、耕地、确定耕种方式等工作。以选种为例，选种要选择生长能力强、抗病虫害表现好的高品质种子，还需要根据种植地的土壤条件、气候条件等，选择出最适宜本地种植的种子。种植人员可根据“智能温室大棚”中的蔬菜生产大数据库和专家系统，来选择合适的蔬菜品种和恰当的耕种方式等，进行精益化生产。

　　3.2在蔬菜生产育苗环节的应用

　　蔬菜种植分为直播和育苗两种方式，部分蔬菜采用育苗的方式。比如有机蔬菜所采用的种子采用非包衣的种子，不适用化学杀虫剂或杀菌剂，因此多采用育苗的方式。在育苗环节，“智能温室大棚”可对苗圃环境进行智能监控以及高效管理，保证蔬菜育苗在是一个的环境中成长，并对蔬菜育苗长势、病弱苗等进行智能分析。

　　3.3在蔬菜生长管理环节的应用

　　（1）检测与报警。“智能温室大棚”系统对温室大棚的环境信息以及作物信息行实时收集和监控，包括空气温湿度、土壤温湿度、土壤pH值、光合有效辐射、CO2浓度、作物长势图片等，由智能控制中心进行统一管理。与此同时，当检测到异常数据时，即表示产生了不利于蔬菜生长的环境条件或者蔬菜长势达不到预期，那么控制中心计算机将立刻进行报警，警示控制中心人员，控制中心人员迅速响应，快速解决问题，避免问题进一步扩散[5]。

　　（2）自动化、智能化控制。“智能温室大棚”的智能控制中心以及终端操作设备，实现对“智能温室大棚”的自动化、智能化控制，包含对温室大棚内蔬菜进行浇水、施肥、加温、降温、通气等操作。“智能温室大棚”提供自动化控制和手动控制两种模式，还将逐渐发展出远程控制功能。基于智能控制技术和物联网技术，“智能温室大棚”可实现无人化管理，由相关人员远程查看“智能温室大棚”作物数据和环境数据，远程下达控制指令，指令直达“智能温室大棚”的智能控制单元上，智能控制单元立刻响应并执行指令。

　　（3）病虫害管理。“智能温室大棚”主要通过摄影的方式对温室大棚内的病虫害进行管理。通过加装在“智能温室大棚”中的摄像机，拍摄“智能温室大棚”中的作物图片，再通过人工智能技术对图片进行分析，智能化判断各种病虫害的发生情况。对不严重的病虫害，“智能温室大棚”进行自动化控制，如打开驱虫灯、喷洒驱虫药等，消除病虫害，对比较严重的病虫害；“智能温室大棚”则立刻汇报给种植人员，进行相应处理[6]。

　　3.4在蔬菜生长采摘环节的应用

　　基于“智能温室大棚”蔬菜生长过程中的种子类型、施肥、生长时间等关键数据，制成蔬菜生长资料，再通过网络技术、条码识别技术等前沿技术，对“智能温室大棚”中蔬菜进行全链条式管理，可供溯源。食品安全越来越受到人们重视的，对蔬菜生长过程进行溯源管理，可以推动蔬菜生产品牌化发展，满足人们的需求。

　　4智能温室大棚建设的优势和价值

　　“智能温室大棚”是现代化农业技术的体现，是“智能农业”的体现，有着非常大的优势和价值。首先，“智能温室大棚”可以对作物状态和生长环境数据实时监控。智能化数据采集与监控模块的特点是数据收集快、处理快，相比于人力监测，可以做到实时性，也可以监测一些人力不能监测到的隐藏问题或监测死角。比如可以实现对蔬菜病虫害的动态化防治，能够第一时间发现病虫害情况，第一时间解决，能够大大提升蔬菜生长管理的水平[7]。其次，“智能温室大棚”可以降低温室大棚蔬菜生长的管理难度，智能化技术的不断发展和完善，驱动更有深度的自动化、无人化“智能温室大棚”管理模式，由智能控制中心进行监控、决策、控制、调整等，只需要控制中心一键下达指令即可，降低了“智能温室大棚”蔬菜生长管理的难度，可趋于“傻瓜式”管理，即不熟悉农业知识的人员也能够较好地管理蔬菜生产。最后，“智能温室大棚”可以实现对蔬菜生长的精益化管理，在蔬菜选种、耕种、浇水、施肥等多个环节中，基于蔬菜生长大数据库以及专家系统，“智能温室大棚”均可实现对蔬菜生长的精益化管理，降低蔬菜种植的成本，降低化肥的使用量等，增强蔬菜产量[8]。

　　5结语

　　综上所述，在新时代中，农业技术在温室大棚蔬菜生长管理中的应用，就在于构建“智能温室大棚”系统，利用物联网技术和大数据技术，实现对温室大棚的精益化管理。“智能温室大棚”的关键技术在于“感知—传输—控制—操作—监控”多环节中，其技术在蔬菜选种、育苗、生长管理、采摘销售等环节均有极大的作用。

　参考文献：

　　[1]田朝杰,汪婷,陆翔.物联网和大数据技术在温室大棚农业生产中的应用[J].农业工程技术,2023,43(17):22-23.

　　[2]刘凤艳.农业技术在温室大棚蔬菜生产中的应用[J].农家参谋,2017,(24):100.

　　[3]朱晓红.农业大数据在农业经济管理中的应用[J].中国农业会计,2024,34(04):109-111.

　　[4]杨霄,刘伟,王朕,等.物联网和大数据技术在温室大棚农业生产中的应用[J].湖北农业科学,2021,60(S2):385-389.

　　[5]陈浩杨,刘丹,樊亚妮.智能温室大棚控制系统的设计与实现[J].电子制作,2024,32(16):45-47.

　　[6]刘晓帆,田桂钦,靳艳革,等.基于物联网智能温室大棚在蔬菜种植中的应用[J].长江蔬菜,2024,(08):73-75.

　　[7]苗君臣,王睿昊,尤达,等.基于物联网的智能农业温室大棚监测系统[J].物联网技术,2023,13(10):16-18.

　　[8]刘淑哲.智能温室大棚卷帘与湿帘控制及精准灌溉技术概述[J].农机使用与维修,2023,(08):69-71+75.