设施农业中农业机械（共12篇）
设施农业中农业机械 篇1
随着我国人口的增加,我国目前在设施农业的种植面积上,已经位于世界第一位,与此同时,随着时代的发展,对农业技术的要求也越来越高。但就我国目前的农业生产状况来说,除少数拥有现代化农业技术的试验田,或者一些高投入的连栋温室之外。其他的农业生产偏向劳动密集型,温室覆盖率有一定的区域性,而机械装备总体看来相对较低。因此在我国强大的生产力要求下会导致生产效率低下,产品的质量与生产产量也会出现很多的问题。
1 设施农业的现有研究
1.1 我国农业发展目前的弊端
在当前的研究中,我国农业栽培面积已经高达140万hm2,同时设施农业的增长速度更是超过每年10%。我国种植面积已经位于世界第一的位置,且温室面积已经超过1000hm2,更以每年100hm2的速度不断增长着。在我国现代农业的发展中,农业技术含量不高,农业设施水平低下,是阻碍我国农业发展的重要原因[1]。
1.2 机械农业发展的意义
机械农业的发展,在一定程度上来说也就是由原有的劳动性农业向设施农业进行转变,是通过对环境的控制而促使农产品不断更新换代的重要手段,在我国的工厂化农业试验点中,已经通过实验证明,使用工程技术手段是可以为农作物提供适应的生产环境,且工厂化之后的农业生产会大大的降低生产成本。而另一方面温室的生产作业机械化可以在最大限度上提高生产产量与工作效率。将农民的精力从农作物的再配上解放出来,使农民也成为现代技术研究的一环,农民可以与现代的高科技技术人员相结合。通过实践与科技理论的配合来发展出适合我国农业生产的新技术新手段。
2 设施农业中农业机械的应用
2.1 温室生产作业机械
温室生产作为我国重要的农业生产方式,是最应该被作业机械化的生产方式之一。而对于温室的设施农业建设,可以从一下几个方面入手。首先是对农作物的产前培育。建立好特有的温室育苗棚,再将现代的工厂化设备安装在温室育苗棚中,通过设备不断进行环境的改变而推进的幼苗的快速生长。当幼苗成功发育滞后,再通过对耕整机械的建立,来健全配套的生产机械。通过产业化的方法可以将农作物从生产到出产这一整体的过程进行不断的分类,将产品分级清选,对于要求不同的产品进行不同的保鲜与冷藏保护。这样不仅可以大大的降低劳动成本,更因为人力资源的减少,使得人可以从农产品工作发展到市场工作中,为我国的农作物建设开拓新市场,为农民增加更多的经济收益[2]。
2.2 控温机械设施
农作物在生长中,有一定的生长环境要求与适宜的温度范围,若是掌握环境的变换,便可以在最大程度上控制农作物的生产与发展,这样可以最大程度的丰富产品种类,提高产品的生产效率,在对产品进行相应的外部温度条件的更改时,便需要运用控温机械技术。在设施农业的建设与发展中控温技术是核心技术环节[3]。在原有的生产生活中,农民通过会将塑料等一些相对密闭的材质对农作物进行覆盖,通过这种小型的技术方式,来诱发农作物的快速生产。在当控温机械设施中,首先会对不同材质的覆盖层进行分类,分类之后会根据农产品的不同属性来选取适应的覆盖层,同时分选单层与双层的不同模式来实行特定的保护膜覆盖。之后通过建设调节卷帘与通风机械系统,来随时的改变农作物的生长环境,满足作物对于温度的生长要求。而对于特殊环境,例如冬季或下级,则可以启动温度控制机械设备,制造出适合种植的制备生产的环境,值得一提的是所有的系统都是机械设备已经设立好的,即只要选取如温室的热风供暖系统,便可以直接实施温度的改变,最大程度的降低了操作的复杂性[4]。而由此也可以看出,控温机械设施的应用性可以普及到广大基层,是一项便民的技术发展应用。
2.3 灌溉机械设施
在灌溉机械设备的发展中,可以通过建设一系列的灌溉机械设备,如:微灌、喷灌、滴灌的不同喷头,与原有的水泵、动力机通过输水管道进行连接,再在灌溉中加入一定的过滤器、与不同型号的滴头实施灌溉机械化生产,灌溉机械化的最大优点便是提高了水资源的利用率,及时有效的降低温室的空气湿度,为不同的农作物的发展提供不同的环境,避免了一个温室一种植物的现状。
3 结束语
由于我国幅员辽阔,气候变化复杂,地理环境也相对复杂,因此对于设施农业的创新与发展必须要求在符合科学技术原理的基础上,实施因地制宜的发展。不仅要符合地区的各项物理条件的发展,更要满足不同地区的经济水平的不同,创造出符合经济发展的好设备,机械设施的建设与应用要从根本上发展我国农业,并为我国基层的生产建设起到一定的经济推动作用。
摘要：广义上的设施农业,又可以被理解为环控农业或农业工厂化。其在根本上是为产物提供适宜生长的各类环境,由环境的变换而增加产量,同时减小经济成本。其是一种注重产量与作物品质的高效农业,实行农业机械化也为成本的节省提供了一定的便利与出路,是将农业生产由劳动密集型转化为技术密集型的重要途径,将农民从体力劳动的生产中解放出来,提高农业生产与加工的效率和水平,推动我国农业进步。
关键词：设施农业,农业机械,温室
参考文献
[1]刘伟.加快设施农业配套设备的开发和推广[J].山东农业管理干部学院学报,2004(3):60-61.
[2]梁井林.农业机械在设施农业中的应用[J].北京农业,2003(6):30.
[3]龙建明,李敏科,朱亮亮,等.设施农业机械设备及应用[J].农机化研究,2006(11):50-53.
[4]刘峰.农业机械在设施农业中的发展[J].中国农业信息,2015(21):97.
设施农业中农业机械 篇2
微喷灌技术在设施农业中的应用
微灌是一种现代化的精细高效节水灌溉技术,具有省水、节能、适应性强等特点,同时由于它灌水可兼施肥(药),还具有提高肥(药)效,促进作物优质高产的效果.通过在静海县香菇种植中引进微喷灌,证明该技术在在设施农业和特色农业种植中作用明显.
作 者：王凤民 张丽媛 作者单位：天津,静海县水务局,天津,静海,301600刊 名：地下水英文刊名：UNDERGROUND WATER年，卷(期)：31(6)分类号：P641.8关键词：微喷灌 设施农业 应用
设施农业中农业机械 篇3
摘 要：为了实现温室大棚温湿度采集和实时信息查询，开发完成了基于温湿度传感器的设施农业环境监测系统。本系统集成GSM/GPRS模块、无线传感器节点、嵌入式控制器和web服务器等模块；采用ZigBee的无线传送数据方案，避免了传感器布设的受限问题；嵌入式控制器通过GPRS模块接入Internet网，实现数据上传至web服务器。Web服务器提供实时数据在线查询、历史数据的统计分析等，并可以通过手机短信快速获取参数的实时信息。
关键词：温湿度传感器；监测系统；设施农业
中图分类号：TP273 文献标识码： A DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2014.12.013
设施农业是现代农业的显著标志，是转变传统农业发展方式，摆脱自然环境与土地资源束缚，走向现代农业标准化、工厂化生产的必由之路，属于高投入、高产出，资金、技术、劳动力密集型的产业，可打破农产品的季节性，实现农产品的反季节均衡上市，进一步满足多元化、多层次消费需求，增加农民收入。物联网技术日益成熟，传感器在设施环境数据采集中发挥着重要作用，无线传感器网络新技术的应用为农田环境信息的实时采集、传输、处理、分析提供集成化解决方案。
1 系统设计
温湿度监控系统的总体设计方案如图1所示。整个系统由无线传感器节点、基于ARM的嵌入式控制器、web服务器模块组成。温室大棚现场由无线传感器节点内的单片机驱动温湿度传感器采集空气温湿度、土壤温湿度等数据，通过无线方式发送到嵌入式控制器，嵌入式控制器通过GPRS模块接入Internet，将数据上传至web终端服务器的数据库中；嵌入式控制器具有多种接口与扩展功能，能够在温湿度异常时，通过GPRS模块给手机发送报警信息。不同权限的用户可以在任何能够上网的地方，通过Internet和web站点的形式随时随地获取监控点环境的数据并进行控制，也可以通过手机短信的形式获取相同的数据信息。因此，本系统既可以日常观测也可以应用在科学研究，通过对温室数据的分析，找到更适合作物生长的途径，用以提高农业生产。
1.1 无线传感器节点
无线传感器节点，采用TI公司CC2430芯片及其外围扩展电路，该芯片集成超低功耗单片机和高性能低功耗发射芯片，内置12bit高精度AD，可以直接连接主流的各种数字与模拟传感器，具有良好的扩展性能。
CC2430芯片集成ZigBee协议栈，使得多个传感器节点可以构成星形网络、树形网络（增加中继），各个传感器节点可以按照设置的时间间隔（1～120 s）向嵌入式控制器发送数据。简单、单向的数据传输网络结构进一步降低系统功耗，延长网络寿命，采用两节5号电池供电，可工作3年以上。星形网络节点之间传输视距达700 m，树形网络覆盖距离达2 km。
考虑到温室大棚对温湿度精度要求并非特别高，选用温湿度的集成传感器DHT21，温度范围-20～70 ℃，精度1 ℃，湿度范围0～99%，精度达10%，该芯片通过单总线与CC2430芯片的任意I/O口连接，进行数据通信。
集成的无线传感器节点具有功耗低、成本低、稳定性高、适用性强等特点，能够满足多种应用环境，适合在塑料大棚、联动温室以及小规模日光温室环境中使用，图2为开发的无线传感器节点。
1.2 基于ARM的嵌入式控制器
嵌入式控制器一般是由ARM9处理器、SDRAM、FLASH、电源及复位模块、人机接口LCD触摸屏及相关外围电路组成。笔者选用的S3C2440处理器，是SAMSUNG公司开发的一款基于ARM9内核的微处理器。S3C2440是基于ARM920T内核，0.13 UmComs标准单元和存储单元复合体。它的特点是功耗低、简单、稳定、功能强大、性价比相对高，并且还具有丰富的扩展功能接口，便于构建外围电路，如图3所示。
嵌入式控制器作为数据信息收集处理的主节点，通过SPI总线与ZigBee模块通信，用于和无线传感器节点进行数据传输，该ZigBee模块作为ZigBee网络协调器负责整个网络的组建和给加入节点分配地址；嵌入式控制器通过UART串口与GPRS模块通信，用于接入Internet网络实现数据上传web服务器，同时可以接入GSM网络，实现手机信息收发功能。在传感器节点发来的数据存在温湿度异常时，启动报警信号。
嵌入式控制器上植入linux操作系统、驱动程序和监控程序，系统启动后依次加载各种驱动程序，并运行监控程序，如图4所示。
1.3 基于Internet的远程在线客户访问服务平台
数据管理级远程综合服务平台基于B/S（Browser/Sever），形成所谓前端Browser浏览器、中间层应用程序（Application）、后端数据库（Database）的3层3-Tier结构。主要事务逻辑在服务器端（Server）实现，极少部分事务逻辑在前端（Browser）实现，用户工作界面是通过www浏览器来实现。实现不同的用户，从各自的所在地点，以各自的接入方式（比如Internet/Intranet，LAN，WAN等）访问和操作共同的数据库。从而简化客户端电脑载荷，减轻了系统维护与升级的工作量，节省了用户的总体成本，同时它还能有效地保护数据平台和管理访问权限，服务器数据库也很安全（图5）。
2 温湿度监控系统在设施温室的应用
2.1 设施蔬菜温室中温湿度监控设备的应用
所选温室为天津应用广泛的温室之一，覆盖范围广，此设备是一套集温湿度为一体的无线网络监控设备，有着监控点分布广泛、实时收发数据的特点，用户可根据自身需要设定收发间隔，可广泛应用在大棚生产、温室生产、特殊环境监测等。即使遇到恶劣天气，信号收发功能也能清楚地接收监控设备的信号，实用性和适用性都符合天津现阶段的要求，在农户应用中口碑很好，而且设备占用空间小，在温室本来就有限的面积内，有着良好的空间优势。操作简单，只要简单培训，农户就可以上手，不需要专业的知识背景，界面人性化设计，可语音报数，提供良好的服务功能。
2.2 设施食用菌温室中温湿度监控设备的应用
天津市北辰区下河头食用菌种植专业合作社是以工业化厂房为标准规模的大型食用菌种植基地，主要以生产白灵菇为主，其他食用菌为辅，现占地面积3.3 hm2，共建5个大型的工厂化车间。在已开发的温湿度监控器基础上可以增加光照和二氧化碳传感器，实现温室内温度、湿度、光照、二氧化碳、氧气的实时数据在远程电脑端显示，实现温室环境因子监控的阈值报警功能，实现3个温室的统一监测管理平台等实用功能的专业性管理系统。可有效地节约管理资源，提高业务产能，规避操作风险。
3 小结与讨论
笔者设计了适用于温室大棚的温湿度监测系统，能够采集大棚中任意位置的温湿度参数，并实时将数据上传到web服务器数据库中；无线传感器节点预留传感器接口，可以接插相应的传感器实现更大范围参数的监测。Web服务器提供用户可以通过Internet网随时查询温室大棚各个参数信息，用户也可以通过手机短信获取温室大棚中的参数信息，实现在任何时刻任何地点对大棚的数据监测。后期将对大棚中参数调节控制方法进行研究，采用增加温度、湿度调节等相关技术，实现农作物的自然催长环境。
参考文献：
[1] 王健，王树恩.关于大力发展设施农业的对策研究——以天津市为例[J].中国农机化，2012，239（1）：44-46，34.
[2] 刘竹琴，白泽生.设施农业中温度动态测控系统的设计[J].电子设计工程，2011，19（8）：63-65.
[3] 谭石坚，董明利，寿国梁.基于ZigBee技术的低功耗温室监测系统设计[J].农机化研究， 2014（10）：213-217，222.
[4] 马琦.基于无线传感器网络的温室温湿度监测系统研究[D].太原：中北大学，2009.
[5] 吕立新，汪伟，卜天然.基于无线传感器网络的精准农业环境监测系统设计[J].计算机系统应用，2009（8）：5-9.
[6] 杜英.基于GSM的土壤湿度监测系统的研究[J].山西农业大学学报：自然科学版，2014，34（1）：81-83，92.
摘 要：为了实现温室大棚温湿度采集和实时信息查询，开发完成了基于温湿度传感器的设施农业环境监测系统。本系统集成GSM/GPRS模块、无线传感器节点、嵌入式控制器和web服务器等模块；采用ZigBee的无线传送数据方案，避免了传感器布设的受限问题；嵌入式控制器通过GPRS模块接入Internet网，实现数据上传至web服务器。Web服务器提供实时数据在线查询、历史数据的统计分析等，并可以通过手机短信快速获取参数的实时信息。
关键词：温湿度传感器；监测系统；设施农业
中图分类号：TP273 文献标识码： A DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2014.12.013
设施农业是现代农业的显著标志，是转变传统农业发展方式，摆脱自然环境与土地资源束缚，走向现代农业标准化、工厂化生产的必由之路，属于高投入、高产出，资金、技术、劳动力密集型的产业，可打破农产品的季节性，实现农产品的反季节均衡上市，进一步满足多元化、多层次消费需求，增加农民收入。物联网技术日益成熟，传感器在设施环境数据采集中发挥着重要作用，无线传感器网络新技术的应用为农田环境信息的实时采集、传输、处理、分析提供集成化解决方案。
1 系统设计
温湿度监控系统的总体设计方案如图1所示。整个系统由无线传感器节点、基于ARM的嵌入式控制器、web服务器模块组成。温室大棚现场由无线传感器节点内的单片机驱动温湿度传感器采集空气温湿度、土壤温湿度等数据，通过无线方式发送到嵌入式控制器，嵌入式控制器通过GPRS模块接入Internet，将数据上传至web终端服务器的数据库中；嵌入式控制器具有多种接口与扩展功能，能够在温湿度异常时，通过GPRS模块给手机发送报警信息。不同权限的用户可以在任何能够上网的地方，通过Internet和web站点的形式随时随地获取监控点环境的数据并进行控制，也可以通过手机短信的形式获取相同的数据信息。因此，本系统既可以日常观测也可以应用在科学研究，通过对温室数据的分析，找到更适合作物生长的途径，用以提高农业生产。
1.1 无线传感器节点
无线传感器节点，采用TI公司CC2430芯片及其外围扩展电路，该芯片集成超低功耗单片机和高性能低功耗发射芯片，内置12bit高精度AD，可以直接连接主流的各种数字与模拟传感器，具有良好的扩展性能。
CC2430芯片集成ZigBee协议栈，使得多个传感器节点可以构成星形网络、树形网络（增加中继），各个传感器节点可以按照设置的时间间隔（1～120 s）向嵌入式控制器发送数据。简单、单向的数据传输网络结构进一步降低系统功耗，延长网络寿命，采用两节5号电池供电，可工作3年以上。星形网络节点之间传输视距达700 m，树形网络覆盖距离达2 km。
考虑到温室大棚对温湿度精度要求并非特别高，选用温湿度的集成传感器DHT21，温度范围-20～70 ℃，精度1 ℃，湿度范围0～99%，精度达10%，该芯片通过单总线与CC2430芯片的任意I/O口连接，进行数据通信。
集成的无线传感器节点具有功耗低、成本低、稳定性高、适用性强等特点，能够满足多种应用环境，适合在塑料大棚、联动温室以及小规模日光温室环境中使用，图2为开发的无线传感器节点。
1.2 基于ARM的嵌入式控制器
嵌入式控制器一般是由ARM9处理器、SDRAM、FLASH、电源及复位模块、人机接口LCD触摸屏及相关外围电路组成。笔者选用的S3C2440处理器，是SAMSUNG公司开发的一款基于ARM9内核的微处理器。S3C2440是基于ARM920T内核，0.13 UmComs标准单元和存储单元复合体。它的特点是功耗低、简单、稳定、功能强大、性价比相对高，并且还具有丰富的扩展功能接口，便于构建外围电路，如图3所示。
嵌入式控制器作为数据信息收集处理的主节点，通过SPI总线与ZigBee模块通信，用于和无线传感器节点进行数据传输，该ZigBee模块作为ZigBee网络协调器负责整个网络的组建和给加入节点分配地址；嵌入式控制器通过UART串口与GPRS模块通信，用于接入Internet网络实现数据上传web服务器，同时可以接入GSM网络，实现手机信息收发功能。在传感器节点发来的数据存在温湿度异常时，启动报警信号。
嵌入式控制器上植入linux操作系统、驱动程序和监控程序，系统启动后依次加载各种驱动程序，并运行监控程序，如图4所示。
1.3 基于Internet的远程在线客户访问服务平台
数据管理级远程综合服务平台基于B/S（Browser/Sever），形成所谓前端Browser浏览器、中间层应用程序（Application）、后端数据库（Database）的3层3-Tier结构。主要事务逻辑在服务器端（Server）实现，极少部分事务逻辑在前端（Browser）实现，用户工作界面是通过www浏览器来实现。实现不同的用户，从各自的所在地点，以各自的接入方式（比如Internet/Intranet，LAN，WAN等）访问和操作共同的数据库。从而简化客户端电脑载荷，减轻了系统维护与升级的工作量，节省了用户的总体成本，同时它还能有效地保护数据平台和管理访问权限，服务器数据库也很安全（图5）。
2 温湿度监控系统在设施温室的应用
2.1 设施蔬菜温室中温湿度监控设备的应用
所选温室为天津应用广泛的温室之一，覆盖范围广，此设备是一套集温湿度为一体的无线网络监控设备，有着监控点分布广泛、实时收发数据的特点，用户可根据自身需要设定收发间隔，可广泛应用在大棚生产、温室生产、特殊环境监测等。即使遇到恶劣天气，信号收发功能也能清楚地接收监控设备的信号，实用性和适用性都符合天津现阶段的要求，在农户应用中口碑很好，而且设备占用空间小，在温室本来就有限的面积内，有着良好的空间优势。操作简单，只要简单培训，农户就可以上手，不需要专业的知识背景，界面人性化设计，可语音报数，提供良好的服务功能。
2.2 设施食用菌温室中温湿度监控设备的应用
天津市北辰区下河头食用菌种植专业合作社是以工业化厂房为标准规模的大型食用菌种植基地，主要以生产白灵菇为主，其他食用菌为辅，现占地面积3.3 hm2，共建5个大型的工厂化车间。在已开发的温湿度监控器基础上可以增加光照和二氧化碳传感器，实现温室内温度、湿度、光照、二氧化碳、氧气的实时数据在远程电脑端显示，实现温室环境因子监控的阈值报警功能，实现3个温室的统一监测管理平台等实用功能的专业性管理系统。可有效地节约管理资源，提高业务产能，规避操作风险。
3 小结与讨论
笔者设计了适用于温室大棚的温湿度监测系统，能够采集大棚中任意位置的温湿度参数，并实时将数据上传到web服务器数据库中；无线传感器节点预留传感器接口，可以接插相应的传感器实现更大范围参数的监测。Web服务器提供用户可以通过Internet网随时查询温室大棚各个参数信息，用户也可以通过手机短信获取温室大棚中的参数信息，实现在任何时刻任何地点对大棚的数据监测。后期将对大棚中参数调节控制方法进行研究，采用增加温度、湿度调节等相关技术，实现农作物的自然催长环境。
参考文献：
[1] 王健，王树恩.关于大力发展设施农业的对策研究——以天津市为例[J].中国农机化，2012，239（1）：44-46，34.
[2] 刘竹琴，白泽生.设施农业中温度动态测控系统的设计[J].电子设计工程，2011，19（8）：63-65.
[3] 谭石坚，董明利，寿国梁.基于ZigBee技术的低功耗温室监测系统设计[J].农机化研究， 2014（10）：213-217，222.
[4] 马琦.基于无线传感器网络的温室温湿度监测系统研究[D].太原：中北大学，2009.
[5] 吕立新，汪伟，卜天然.基于无线传感器网络的精准农业环境监测系统设计[J].计算机系统应用，2009（8）：5-9.
[6] 杜英.基于GSM的土壤湿度监测系统的研究[J].山西农业大学学报：自然科学版，2014，34（1）：81-83，92.
摘 要：为了实现温室大棚温湿度采集和实时信息查询，开发完成了基于温湿度传感器的设施农业环境监测系统。本系统集成GSM/GPRS模块、无线传感器节点、嵌入式控制器和web服务器等模块；采用ZigBee的无线传送数据方案，避免了传感器布设的受限问题；嵌入式控制器通过GPRS模块接入Internet网，实现数据上传至web服务器。Web服务器提供实时数据在线查询、历史数据的统计分析等，并可以通过手机短信快速获取参数的实时信息。
关键词：温湿度传感器；监测系统；设施农业
中图分类号：TP273 文献标识码： A DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2014.12.013
设施农业是现代农业的显著标志，是转变传统农业发展方式，摆脱自然环境与土地资源束缚，走向现代农业标准化、工厂化生产的必由之路，属于高投入、高产出，资金、技术、劳动力密集型的产业，可打破农产品的季节性，实现农产品的反季节均衡上市，进一步满足多元化、多层次消费需求，增加农民收入。物联网技术日益成熟，传感器在设施环境数据采集中发挥着重要作用，无线传感器网络新技术的应用为农田环境信息的实时采集、传输、处理、分析提供集成化解决方案。
1 系统设计
温湿度监控系统的总体设计方案如图1所示。整个系统由无线传感器节点、基于ARM的嵌入式控制器、web服务器模块组成。温室大棚现场由无线传感器节点内的单片机驱动温湿度传感器采集空气温湿度、土壤温湿度等数据，通过无线方式发送到嵌入式控制器，嵌入式控制器通过GPRS模块接入Internet，将数据上传至web终端服务器的数据库中；嵌入式控制器具有多种接口与扩展功能，能够在温湿度异常时，通过GPRS模块给手机发送报警信息。不同权限的用户可以在任何能够上网的地方，通过Internet和web站点的形式随时随地获取监控点环境的数据并进行控制，也可以通过手机短信的形式获取相同的数据信息。因此，本系统既可以日常观测也可以应用在科学研究，通过对温室数据的分析，找到更适合作物生长的途径，用以提高农业生产。
1.1 无线传感器节点
无线传感器节点，采用TI公司CC2430芯片及其外围扩展电路，该芯片集成超低功耗单片机和高性能低功耗发射芯片，内置12bit高精度AD，可以直接连接主流的各种数字与模拟传感器，具有良好的扩展性能。
CC2430芯片集成ZigBee协议栈，使得多个传感器节点可以构成星形网络、树形网络（增加中继），各个传感器节点可以按照设置的时间间隔（1～120 s）向嵌入式控制器发送数据。简单、单向的数据传输网络结构进一步降低系统功耗，延长网络寿命，采用两节5号电池供电，可工作3年以上。星形网络节点之间传输视距达700 m，树形网络覆盖距离达2 km。
考虑到温室大棚对温湿度精度要求并非特别高，选用温湿度的集成传感器DHT21，温度范围-20～70 ℃，精度1 ℃，湿度范围0～99%，精度达10%，该芯片通过单总线与CC2430芯片的任意I/O口连接，进行数据通信。
集成的无线传感器节点具有功耗低、成本低、稳定性高、适用性强等特点，能够满足多种应用环境，适合在塑料大棚、联动温室以及小规模日光温室环境中使用，图2为开发的无线传感器节点。
1.2 基于ARM的嵌入式控制器
嵌入式控制器一般是由ARM9处理器、SDRAM、FLASH、电源及复位模块、人机接口LCD触摸屏及相关外围电路组成。笔者选用的S3C2440处理器，是SAMSUNG公司开发的一款基于ARM9内核的微处理器。S3C2440是基于ARM920T内核，0.13 UmComs标准单元和存储单元复合体。它的特点是功耗低、简单、稳定、功能强大、性价比相对高，并且还具有丰富的扩展功能接口，便于构建外围电路，如图3所示。
嵌入式控制器作为数据信息收集处理的主节点，通过SPI总线与ZigBee模块通信，用于和无线传感器节点进行数据传输，该ZigBee模块作为ZigBee网络协调器负责整个网络的组建和给加入节点分配地址；嵌入式控制器通过UART串口与GPRS模块通信，用于接入Internet网络实现数据上传web服务器，同时可以接入GSM网络，实现手机信息收发功能。在传感器节点发来的数据存在温湿度异常时，启动报警信号。
嵌入式控制器上植入linux操作系统、驱动程序和监控程序，系统启动后依次加载各种驱动程序，并运行监控程序，如图4所示。
1.3 基于Internet的远程在线客户访问服务平台
数据管理级远程综合服务平台基于B/S（Browser/Sever），形成所谓前端Browser浏览器、中间层应用程序（Application）、后端数据库（Database）的3层3-Tier结构。主要事务逻辑在服务器端（Server）实现，极少部分事务逻辑在前端（Browser）实现，用户工作界面是通过www浏览器来实现。实现不同的用户，从各自的所在地点，以各自的接入方式（比如Internet/Intranet，LAN，WAN等）访问和操作共同的数据库。从而简化客户端电脑载荷，减轻了系统维护与升级的工作量，节省了用户的总体成本，同时它还能有效地保护数据平台和管理访问权限，服务器数据库也很安全（图5）。
2 温湿度监控系统在设施温室的应用
2.1 设施蔬菜温室中温湿度监控设备的应用
所选温室为天津应用广泛的温室之一，覆盖范围广，此设备是一套集温湿度为一体的无线网络监控设备，有着监控点分布广泛、实时收发数据的特点，用户可根据自身需要设定收发间隔，可广泛应用在大棚生产、温室生产、特殊环境监测等。即使遇到恶劣天气，信号收发功能也能清楚地接收监控设备的信号，实用性和适用性都符合天津现阶段的要求，在农户应用中口碑很好，而且设备占用空间小，在温室本来就有限的面积内，有着良好的空间优势。操作简单，只要简单培训，农户就可以上手，不需要专业的知识背景，界面人性化设计，可语音报数，提供良好的服务功能。
2.2 设施食用菌温室中温湿度监控设备的应用
天津市北辰区下河头食用菌种植专业合作社是以工业化厂房为标准规模的大型食用菌种植基地，主要以生产白灵菇为主，其他食用菌为辅，现占地面积3.3 hm2，共建5个大型的工厂化车间。在已开发的温湿度监控器基础上可以增加光照和二氧化碳传感器，实现温室内温度、湿度、光照、二氧化碳、氧气的实时数据在远程电脑端显示，实现温室环境因子监控的阈值报警功能，实现3个温室的统一监测管理平台等实用功能的专业性管理系统。可有效地节约管理资源，提高业务产能，规避操作风险。
3 小结与讨论
笔者设计了适用于温室大棚的温湿度监测系统，能够采集大棚中任意位置的温湿度参数，并实时将数据上传到web服务器数据库中；无线传感器节点预留传感器接口，可以接插相应的传感器实现更大范围参数的监测。Web服务器提供用户可以通过Internet网随时查询温室大棚各个参数信息，用户也可以通过手机短信获取温室大棚中的参数信息，实现在任何时刻任何地点对大棚的数据监测。后期将对大棚中参数调节控制方法进行研究，采用增加温度、湿度调节等相关技术，实现农作物的自然催长环境。
参考文献：
[1] 王健，王树恩.关于大力发展设施农业的对策研究——以天津市为例[J].中国农机化，2012，239（1）：44-46，34.
[2] 刘竹琴，白泽生.设施农业中温度动态测控系统的设计[J].电子设计工程，2011，19（8）：63-65.
[3] 谭石坚，董明利，寿国梁.基于ZigBee技术的低功耗温室监测系统设计[J].农机化研究， 2014（10）：213-217，222.
[4] 马琦.基于无线传感器网络的温室温湿度监测系统研究[D].太原：中北大学，2009.
[5] 吕立新，汪伟，卜天然.基于无线传感器网络的精准农业环境监测系统设计[J].计算机系统应用，2009（8）：5-9.
设施农业在农业结构调整中的作用 篇4
设施农业是利用设施及配套技术进行的农作物集约化生产, 是工厂化农业的一种模式。随着科学技术的迅速发展, 设施农业的内涵越来越丰富, 技术含量越来越高, 集约经营越来越高效, 已成为现代农业的重要标志之一。设施农业是人工环境下的农业生产活动, 具有高投入、高产出、高效益和高质量的特点, 对农业生产的发展和社会文明的进步具有很大的调整和推动作用, 也是中国现代化农业发展的方向。因此, 包括中国在内的世界各国都非常重视设施农业。
1 设施农业在农业生产中的重要作用
1.1 发展农村经济的主要生产方式
设施农业生产的经济效益高, 是发展农村经济的主要生产方式之一。尤其在北方地区, 由于无霜期短, 冬春季节寒冷, 无法从事正常的种植业和养殖业, 而温室等保护地设施在人工控制条件下使作物或牲畜能正常生长和发育, 从而获得显著的经济效益。
1.2 具有连续性和多样性
设施农业生产具有连续性和多样性。冬季和早春是保护地生产最主要的季节, 也是经济效益最好的时节, 但是在炎热的夏季结合遮阳网的覆盖, 同样可以进行蔬菜的生产, 从而达到保护地的周年种植。随着市场经济的发展, 有些农户根据市场的需求, 利用棚室生产草莓、中草药和花卉等经济作物, 或养猪、养鸡和养鱼等, 不但提高了棚室的利用率, 活跃了市场, 经济收入明显增加, 更重要的是为设施农业的发展增加了多种生产方式。
1.3 有利于发展庭院经济
我国北方农村都有比较大的庭院。随着市场经济的发展, 农村庭院已由单纯的生活场所或自给性生产向商品性生产转化, 特别是利用房前屋后及庭院发展棚室生产, 其经济收入十分可观, 使许多农民脱贫致富, 甚至提前达到小康水平。农村的庭院一般地势较高, 背风向阳, 温度上升较快, 四周又有住房作屏障, 风速小, 早春地温回升快, 可使棚室节省燃料, 降低生产成本, 使棚室蔬菜提早上市, 增加收入。同时, 肥水充足, 管理方便, 又能充分利用剩余劳动力进行精耕细作, 提高产品竞争力, 创造出比较高的经济效益。
1.4 可选择优良品种和先进的栽培管理方法
选择适合温室大棚等设施农业生产相适宜的品种, 正如农业上常说的“良种结合良方”, 则更能充分发挥设施农业经济效益高的优越性。实践证明, 设施农业生产结合优良的品种和适宜的栽培管理方法, 能创造出更好的经济效益。
1.5 可与农业高新技术相结合
设施农业与农业高新技术相结合, 增加科技对农业的贡献率, 对促进农业现代化的早日实现具有重要意义。在科技不断发展的现代社会, 科学技术在人们日常生活中占据着越来越重要的地位, 在农业的生产中也不例外。在国外, 科学技术对农业生产的贡献率已达到70%~80%, 而我国仅为40%左右。这一方面说明我国与国外发达国家的农业发展还存在着一定的差距, 同时也说明我国的农业生产还具有相当大的发展潜力。随着国民经济的发展和提高, 我国农业的科技含量也一定会不断地提高。设施农业与高新技术结合是今后全球农业发展的必然趋势。
我国的农业生产在这方面也有一些成功的典范, 如深圳的长岭村实行设施农业与“深池浮板种菜”新技术相结合的生产方式, 就获得了巨大的成功。此技术不用土地而利用浮板在水池种菜, 用电脑控制水温、氧气、光照和养分, 菜的密度高, 生长快, 不怕风雨, 也不怕害虫。蔬菜年产量为225万kg/hm 2, 是普通温室的20倍。这项高科技农业技术被誉为“21世纪农业生产的超前之作”。随着我国社会主义市场经济的不断完善与发展, 特别是加入WTO后, 设施农业的生产应用前景将越来越广阔。
2 设施农业在农业可持续发展中的作用
农业可持续发展是我国社会经济可持续发展的重要组成部分, 也是我国21世纪农业发展的必然选择。所谓可持续农业, 就是在满足其发展需要的条件下, 采用消耗资源少或不危害环境的生产方式, 实行技术变革和机制性改革, 减少农业生产对环境的破坏, 维护土地、水资源和动植物遗传环境不退化, 是一项技术运用适当、经济上能生存以及社会可接受的农业发展战略。要保持农业的可持续发展, 必须处理好我国农业发展中存在的问题。
目前, 我国农业发展面临着人口增长、人均占有资源数量减少、资源利用率低下、农业环境恶化和农民收入下降等问题, 同时又面临着加入WTO后给我国农业带来的新的机遇与挑战。因此, 要以农业的高产、优质、高效和安全为发展方向, 解决好农业发展中存在的问题。
设施农业是利用人工建筑的设施以可调控的技术手段, 实施生产要素的全方位调控, 为农业生物生长提供良好的环境条件, 实施高产与高效的现代农业生产方式。它便于与计算机和自动控制技术结合, 为农业持续发展提供良好的环境条件, 从而为解决我国农业发展所面临的问题指明了方向。设施农业在我国的兴起及其发展已展示出巨大成效, 将成为我国农业可持续发展的重要途径。
2.1 实现了动植物生活要素的全方位调控
在传统生产条件下, 对植物生活要素的调控局限于对“土地因素”的调控, 难以实施对“宇宙因素”的调控。作为反传统的生产方式, 设施农业依托农业工程技术和生物技术的进步, 以可控的技术手段, 将部分或全部环境条件置于人为调控之下, 依照生物生活要素的同等重要与不可替代性的法则, 不间断地克服限制因素, 全面满足植物生长对光、热、水、气和营养物质的需要, 使动植物生活要素的全方位调控成为可能。对于植物来讲, 以可控的技术手段, 尽可能使植物生产要素处于最佳的组合状态, 是植物生产力逐步逼近最大光合生产力的技术关键。
2.2 显著提高资源利用率
农业的发展在于不停地克服植物生活要素中的限制因素, 持续增进有限资源的生产潜力, 并使有限资源的潜在生产力转化为现实生产力。设施农业可控的工程技术措施尽可能地使植物生活要素处于最佳的组合状态, 既能持续增进资源生产潜力, 又有利于充分发挥农业生物内在的生产潜力。广泛用于大田生产的地膜覆盖, 可以在很大范围内使土壤水分无谓的物理蒸发化为有效的植物蒸腾, 以提高水分利用效率。同时, 由于地膜覆盖下的耕层土壤水热状况有了改善, 根际微生物得以活化, 增强了根系的吸收能力, 提高了肥料利用效率。此外, 地膜覆盖还具有一定的增温效果, 可以相当程度地抗御低温冷害, 争得有效积温, 促进作物的生长发育。塑料大棚和大型连栋温室由于覆盖材料的阻隔, 将田间传统生产条件下的大范围“三水循环”约束于设施范围内的小范围“三水循环”, 水分利用效率显著提高。由于设施范围的水热状况好, 在矿质营养不成为限制的条件下, 光合时间长, 光合效率高, 极大地提高了土地生产能力。农业设施形成的“温室效应”使反季节栽培、多熟种植、周年生产成为可能, 从而提高了土地利用效率。
2.3 能够满足社会增长的需要
人口多、耕地少和水资源短缺是我国的基本国情。要实现“中国人自己养活自己”的宏伟目标, 一方面必须保持好现有的自然资源, 改善农业生态环境, 促进农业资源的可持续利用, 实现农业持续增产;另一方面, 要进一步发展科技含量高、产品附加值高、土地生产率高和劳动生产率高的现代设施农业。设施农业从简单的地膜覆盖到大型连栋温室, 在一定程度上克服了传统农业难以解决的限制因素, 使作物在露地不能生长的寒冷冬季和环境中正常生长, 土地生产能力是传统生产条件下的几倍、十几倍乃至几十倍, 可以缓解粮食作物与经济作物、蔬菜及其他特种植物之间的争地矛盾, 持续满足人口增长对粮食和蔬菜等农产品的需求。
2.4 带动了农民观念的更新
过去, 我国北方地区农民一年只种一茬粮食作物, 效益极低, 而日光节能温室的周年生产改变了农民传统的种植方式, 使农民得到了实惠, 其思想观念也发生了彻底的改变。扩大农民开始从过去政府动员发展温室变成主动修建温室, 走上了高效农业的发展之路。
2.5 大幅度地增加农牧民收入
设施农业既是一项高投入的产业, 又是一项高效益的产业, 使农业生产由单一的粮油种植向多样化和高效益转变。经分析表明, 设施农业效益是传统农牧业的几倍甚至十几倍, 是农牧户增加收入的最有效途径。
2.6 解决了部分农村剩余劳动力的出路问题
设施农牧业的发展带动了加工、运输与销售等第三产业的兴旺, 创造了大量的就业机会, 缓解了农民进城务工带来的就业压力。同时, 可以从整体上提高浅山地区的农业主营水平。设施农业是现代农业的重要组成部分, 不仅可以直接增加技术密集生产在农业生产中的比重, 提高农业科技含量, 而且可以有效地培养农民精耕细作的生产习惯, 激发他们学科技和学技术的积极性, 扭转长期以来在露地耕作生产中形成的粗放生产习惯和经营观念, 全面提升农业生产的科技含量和经营水平。
3 结语
设施农业在农业结构调整中的作用体现在农业生产的方方面面。这是未来世界现代化农业的发展方向, 也是中国农业现代化的重要标志。因此, 更好地发展设施农业将给中国带来巨大的社会进步, 并能更快地提高国家综合实力。
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设施农业中农业机械 篇5
农业废弃物，是指人们在进行农业生产实践过程中所废弃的有机物质的总称。根据来源不同可将农业废弃物分为植物类废弃物（主要指废弃作物秸秆、枯叶残枝、果实废弃壳等）、动物类废弃物（即人类在组织牧、渔业生产实践过程中没法实现经济产值的残余物）、加工类废弃物（即在渔牧林农业加工过程中不能实现经济价值的部分）、生活垃圾类（其中包括人类的粪便与尿液）。一般认为农业废弃物主要是禽畜粪便与农作物秸秆。
农业废弃物利用存在的问题
据不完全统计，我国每年产生农业废弃物为：各种农作物秸秆多达6 亿吨（其中玉米1.2 亿吨、水稻1.7 亿吨、小麦1.1 亿吨），玉米芯每年产出约0.1 亿吨，稻壳每年产出约0.44 亿吨，畜禽粪便每年产出约20.1 亿吨，蔬菜类废弃物1 亿吨，日常生活垃圾2.5 亿吨，农产品加工中产生的废弃物及下脚料1.5 亿吨，林业生产中的废弃物0.5 亿吨，其他类有机废弃物0.5 亿吨。长期以来，在广大的农村作物秸秆主要有4 种去向：提供生活必须的热能、为畜禽提供饲料、作物秸秆还田、废弃（约占总量的35%）。种植业方面，随着我国农村经济的不断发展和人民生活方式的转变，电、煤炭、液化气等清洁、新型能源逐渐取代了炊事用秸秆，煤炭取代了取暖用秸秆，化肥的使用使得农家肥逐渐失去了肥料的主体地位，这些变化都使得秸秆的废弃量达到了空前，约占总量的65%左右。因而大量农作物秸秆被堆弃在房前屋后、沟渠边、村道旁，每至秋收过后，随处可见焚烧秸秆的情况，曾多次发生漫天烟雾导致高速公路车辆受阻、机场航班无法正常通航的现象，严重影响正常的交通秩序，给人们出行安全埋下隐患，且污染环境、危害人们的健康，造成诸多社会问题。养殖业方面，随着人们对畜禽肉类的需求量的激增，散户经营方式逐步被规模化养殖所取代，养殖场地大多依城市郊区而建，由此产生的一系列生态环境问题逐渐凸显，如禽畜粪便的肆意堆放，不仅污染周围的空气，而且影响附近水体质量，加之农民用有机肥料替代了传统的禽畜肥，使得对畜禽粪便的利用更难。有关统计表明，二十世纪九十年代末，我国畜禽粪便年产出量已达18 亿吨左右，其总量远超出其它废弃物总量，这些畜禽粪便中被作为肥料的仅占总量的20%，而80%的未采取任何无害化处理措施就进入公共环境，也给水体带来了污染，成为了我国水体富营养化的主要原因。
综上所述，我国农业废弃物的资源化利用程度极低，且造成的资源浪费、环境保护、生态平衡等社会性问题日益突出，严重影响了农业的可持续发展，影响了农村经济的快速发展。
农业废弃物在非耕地设施中的利用现状
目前，无土栽培技术在设施园艺中已被广泛应用，其克服了连作障碍、病虫害少、易于操作、环保且能产出高品质蔬菜。我国无土栽培以基质栽培为主，传统栽培基质以草炭、蛭石为主要原料，其价格昂贵，且草炭为不可再生资源，过量开采会破坏生态环境。因此，利用来源广泛、价格低廉的农业废弃物及本地可利用资源作为栽培基质原料的研究受到了国内外的重视。
随着设施农业可持续发展的需要和非耕地利用的推进，非耕地设施农业中已大量使用以农业废弃物为原料的栽培基质。日光温室基质栽培技术适宜生产的地域广，能够利用腐熟植物秸秆、畜禽粪便等废弃物复配基质代替土壤，被应用到荒滩、沙地、戈壁等一些不适宜进行传统耕作的地区，不仅节约了耕地资源，也为解决粮菜争地矛盾开辟了新的途径。
1990年以后，我国一些农业科研院所将目光投向了本地丰富、廉价、易得的有机资源并展开了相关研究。其中，中国农科院蔬菜花卉研究所采用有机废弃物（锯末、菇渣、玉米芯、玉米秸秆、向日葵秸秆等）作为原料复配有机生态型无土栽培基质来栽培蔬菜，获得了产量与品质双“丰收”；南京农业大学用药渣、稻壳和苇末等材料探索基质的产业化问题，取得了较好的效果；华南农业大学对当地丰富的农业废弃物甘蔗渣资源进行了系统深入的研究开发；新疆农科院海南基地针对蔬菜根系病害问题，利用椰糠作为栽培基质原料，有效解决了甜瓜的土传病害。
从2006年开始，酒泉市肃州区依托中国农科院蔬菜研究所的科技力量和开发形成的日光温室有机生态型无土栽培技术，立足大面积存在的戈壁、石滩、荒漠等非耕地资源开发，提出了“非耕地上建温室，无土栽培增效益”的设施农业发展思路，探索利用戈壁非良性土地不占耕地、规划易行、光照充足、无污染的优势，着力发展非耕地日光温室产业。经过多年的试验研究，成功开发出适合本地气候、地势特点的盐碱、砂石地类型的日光温室新结构和新的种植技术，多年来，不但建成了全国最大的非耕地日光温室有机生态无土栽培示范基地，而且为促进设施蔬菜生产的可持续发展趟出了一条新路子。
至目前，全区有机生态无土栽培蔬菜面积发展到8320 亩（555 公顷），其中非耕地设施蔬菜无土栽培面积达到6800 亩（453 公顷），建成了三个千亩以上非耕地日光温室示范园区，依托千亩园区，成立了10 个非耕地日光温室无公害蔬菜专业合作社，有力拓展了产销一体化的发展道路。2013年全区非耕地日光温室无土栽培蔬菜亩均产量和收入分别达到7708 kg和25652 元，较常规土壤栽培温室增产1238 kg，增收3974 元，增产增收幅度分别达到 13.2%和18.3 %。
依托西北非耕地日光温室产业化示范项目的实施，在非耕地日光温室生产基地，依靠中国农科院蔬菜花卉研究所、规划设计研究所、农业资源与区划研究所、甘肃省农科院、甘肃农业大学、甘肃省经作站、新疆农科院、浙江农业大学等科研院校技术力量，开展了各类研究。设施建造中，充分利用当地气候特点，设计建造了采光更加合理、跨度更大、利用面积更大的非耕地不同结构日光温室，并在前后屋面搭建材料上应用了不锈钢架、竹胶板等新材料，墙体用混凝土填充，延长了温室使用寿命，提高了保温性能。环境调控方面，引进安装了目前较为先进的智能化控制系统，实现了光、温、水、肥等气候因素及卷帘、通风的自动控制。基质料发酵方面，对不同微生物菌剂在牛粪、秸秆堆体温度及体积变化方面进行了科学测定，筛选出了适宜的发酵菌剂，为基质料发酵提供了理论依据。围绕基质料配方筛选，以当地生产原料（玉米秸秆、牛粪、河砂、菌渣）为主，引进蛭石、草炭等原料，复配12 个基质配方，筛选出适合当地蔬菜生产的基质配方5 个；引进6类94 个蔬菜品种，开展非耕地亚逆境设施栽培的蔬菜品种引进筛选研究，筛选出适宜不同生态区域、不同非耕地类型的蔬菜品种16 个。分别在番茄、辣椒、茄子、黄瓜等蔬菜上，按照不同生产茬口，定期取样化验，对非耕地栽培基质的理化性状开展了测试研究，对基质内养分含量进行详细的分析。同时对冬春茬番茄、茄子的养分供应与吸收特征和黄瓜氮钾追肥用量开展了校验试验，为非耕地蔬菜施肥量化提供了依据；围绕农废资源的合理利用，在总寨镇非耕地示范区建成面积1 万m2发酵场一处，利用农残废弃物玉米秸秆、菌渣、各类动物粪便、炉渣等原料、发酵复配栽培基质，年生产基质1.5 万m3，供应给肃州区非耕地日光温室生产基地和嘉峪关等周边县市。建成生物有机肥厂一处，对基地尾菜、动物粪便等农废产品进行再循环利用，有效提高了农废产品利用率。
农业废弃物应用前景
农业废弃物利用已成为世界各地普遍关注的问题。尤其是当今这个能源、资源被大肆开发利用，而新型替代能源又没有开发出来的尴尬时代，使得农业废弃物利用显得尤为迫切与重要。但面对市场的规模化、效益化要求，致使传统的“老三样”（贮藏、堆沤、还田）开发已不适应社会发展的需要。以高产值、低成本为目标，对农林牧渔业废弃物进行资源化、统筹利用，是今后发展的必然趋势。
随着人们对优质农产品需求的激增和国家农业现代化、产业化项目的实施，无公害绿色蔬菜的有机基质生产很快成为了热点，并且扩宽了基质原材料的可利用范围。可作为栽培基质的原料物质有：农、林业废弃物及副产品与自然界中可利用资源，如各种作物秸秆（麦秆、油菜秆、葵花秸秆、高粱秸秆、玉米秸秆等）、农副产品（麦壳、稻壳、花生壳、玉米芯、椰子壳等）；木材刨花、锯末、树皮等；可重复利用的废弃物，如糖厂制糖过程中废弃的甘蔗渣、生产食用菌后的废弃的菇渣、造纸厂造纸过程中废弃的芦苇末、药渣、糠醛渣、木糖渣等；天然的优良基质草炭；禽畜粪便（马粪、牛粪、羊粪、鸡粪等）也被人们作为基质原料来复配栽培基质，而中科院蔬菜花卉研究所将营养丰富的禽畜粪便，通过发酵、消毒处理，复配成有机固态专用肥，并在有机生态型无土栽培系统中应用，替换营养液为作物提供营养。无机基质材料、尤其是惰性无机材料的研究、应用也比较成熟。
肃州区年产农作物秸秆约70 万吨，年产食用菌废料约1.12 万吨，利用率不到30%，而有机生态型无土栽培技术，改变了“万物土中生”的传统观念和土壤耕作方式，以作物秸秆、食用菌废料、炉渣等有机、无机物按一定的比例配制，装入特定的栽培槽中，直接移苗着床，代替土壤生产，在不宜耕作的地方如砂石，废弃地、荒滩地、盐碱地、不毛之地都可以栽培作物。
肃州区现有闲置非良性砂石、盐碱地面积达100 万亩（6.7 公顷）以上，利用率非常有限，但由于发展无土栽培不受地域限制，为开发利用这类地带提供了条件。近年来，在中国农科院蔬菜花卉研究所专家的指导下，肃州区依托甘肃农业大学、省农科院、省经作站等科研推广机构，全区主要开发形成了砂石、荒漠、盐碱三种类型的日光温室建造结构，并配套有机生态无土栽培技术。每667 m2温室可利用玉米秸秆40 吨；食用菌废料10吨；牛、鸡粪等动物粪便10 吨，非耕地日光温室建设以每年新增2000 亩（133 公顷）的速度递增，依托肃州国家级现代农业示范区建设，分别在总寨、银达、西洞规划了三处面积达5000亩（333 公顷），集现代农业高科技展示、现代设施蔬菜标准化生产、食用菌、特色林果、休闲观光、循环农业等为一体的3 个农业产业示范园，在今后的3～5 年内，肃州区非耕地日光温室面积将累计达到3 万亩（2000 公顷），按照“减排放、再利用、循环化”的循环经济发展理念，通过科学规划、合理布局、循环利用，构建生态养殖业、设施种植业、光伏发电产业、旅游观光农业为一体的循环经济产业体系，农废产品利用率将达到80%以上。
设施农业中农业机械 篇6
关键词：设施；农业；发展
中图分类号：F327文献标识码：ADOI编号：10.14025/j.cnki.jlny.2015.11.004
遵义县认真贯彻落实中发〔2007〕1号文件精神，在“六用三提高”上狠下功夫，加大三農投入力度，加快设施农业发展，加速了传统农业向现代农业转变，促进农业不断转型升级，已初步形成农业板块发展园区化、规模发展企业化、基地生产设施化的格局。
1该县设施农业基本情况
遵义县设施农业起步于上世纪80年代中后期，主要以小拱棚、竹架大棚为主，绝大部分仅用于育苗，几乎不用于大田栽培，设施在夏秋冬基本空置，使用率极低。该县设施农业不断发展壮大，极大地发挥了现代设施在栽培上的作用。到2014年，全县拥有烤烟设施育苗面积35万平方米，辣椒设施育苗32.6万平方米，蔬菜设施育苗9.7万平方米，蔬菜设施栽培3000亩，西瓜设施栽培面积1070亩，设施栽培草莓类323亩，设施提子栽培近1000亩。设施栽培已成为种植业中效益最好的一种栽培模式。同时在该县产业结构调整、现代农业科技推广应用方面发挥了重要作用，也为该县进一步提高农业现代化装备水平，促进农业从传统粗放型向现代集约型、高效型转变，找到了方向和重点。
2该县设施农业发展中的问题和不足
自2007年县委提出发展现代农业决定以来，该县现代农业发展已由单纯的大户经营和传统生产方式，转型到园区化、企业化、设施化阶段，且设施农业已逐步成为该县现代农业发展的亮点和趋势，但发展中也存在很多问题和不足。
2.1思想观念方面
受北方冬暖式大棚和东部地区温室大棚制式的影响和制约，部分企业和生产大户不敢大胆“试水”，而该县农技人员也缺乏积极思维、大胆创新的勇气，加之多次学习仿造外地设施，从而导致定式思维。
2.2设施配套方面
只是一味地建“大棚”，而忽略了“大棚”内的配套设施，大棚内生产环境“恶化”，导致生产栽培失败。如大棚内的温、光、水、气等条件的配套协调，是生产栽培成败的关键，当前最大的问题是供水设施不配套，其次是棚内通风、降温、越夏等问题。
2.3生产技术方面
设施栽培与露地栽培有很多不相同的地方，露地栽培完全由自然气候决定，呈现“风大随风、雨大随雨”的状态，人为无法控制，所谓“靠天吃饭”就是传统农业的写照。而设施农业通过工程模式，人为创造一个适合作物生长发育的环境，因此在栽培技术上要有大的改变，比如浇水、施肥，传统栽培是人工担水浇、人工冲施，而设施栽培通过滴灌系统达到水、肥、药一体化。在作物藤蔓管理上，传统栽培是上架绑蔓，而设施栽培却是吊绳绕蔓等方式，然而在三合———南白一线还能看到，大棚建了，但浇水施肥方式还没有改变，导致部分生产者取掉大棚薄膜等雨水。还能看到大棚内仍然使用上架绑蔓方式进行栽培管理。因此，设施栽培生产技术还需要下功夫示范引导。
2.4工程建设方面
采用的是全国南方通用版的日光温室和塑料大棚设施，这些棚一般用于冬春光照好的地区进行作物栽培，而在该地只能用于冬春育苗，由于光照条件差，低温潮湿，育苗的质量也不理想。该地的主要蔬菜均生长期在春、夏、秋三季，如何探寻在这个时期适合作物生长的棚型是摆在面前的重大课题。
3对该县设施农业发展的建议
设施农业是现代农业“两高两节一降”（高产出、高效益，节水、节劳，降低自然灾害）的重要载体，也是各项农业高新技术组装集成与示范推广的重要平台，在该县自然条件下，更是农业生产“避灾、减工、增效”的重要手段。对如何发展好该县设施农业提出以下几方面建议。
3.1工程方面
对现有大棚设施进行改良和改善：将原来中下层通风改为上下层交叉通风。将大棚的常规通风改为棚头开放式通风。改标准普通大棚为连栋式大棚。改有色棚膜为无色棚膜。改“102”丝膜为“6～8”丝膜。改低透光膜为高透光膜。积极探索避雨专用棚最适形式。
3.2农艺方面
改漫灌式为滴灌式。改设施内高位喷灌为膜下滴灌式。改设施内不作任何覆盖为地面地膜覆盖。改立架式栽培为吊绳式栽培。作物桔杆清洁改散堆乱放式为专用高温棚处理和沼气池密封处理。探索蔬菜品种在设施内的生长，选择优良品种进行棚栽茬口安排。
3.3其他方面
设施栽培与气象部门共同研究，探索不同温度条件下作物茬口安排；与水利部门协作，有针对性改进灌溉设施，有效节水用水。
4结语
综上所述，遵义县经过政府以及群众的共同努力，其设施农业发展已经取得了巨大的进步，对于该地农业发展起到了促进作用，并且提高了该地农业经济效益，在一定程度上改善了当地农民的生产生活条件，这对于该地农业的可持续发展以及多元化发展非常有利，但还需要投入资金和人力加大研究力度，从而使其有更好的发展。
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设施农业中蔬菜温室大棚的管理 篇7
关键词：设施农业,蔬菜,管理
据不完全统计, 我国的耕种面积超过120 万hm2, 但是我国人均耕地面积仅有世界人均耕地面积的40%, 随着经济的发展, 人们的生活水平和质量也开始逐步提高, 对饮食也提出了更高的要求, 从无公害食品到绿色食品, 再到后来的有机食物, 从萝卜白菜到绿色蔬菜。这些需求促使我国的设施农业建设加快了脚步, 特别是以温室大棚为代表的设施农业在我国也迅速开展和普及来。
1 温室大棚的优势
蔬菜温室大棚的结构大多为砖混双层钢架结构主要种植品种有:水果型黄瓜、春桃、圣女果等小番茄, 毛芹、大头菜、生菜、白菜、樱桃萝卜、芥菜等。与常规种植栽培相比, 蔬菜温室大棚利用聚烯烃温室大棚膜覆盖, 在最大限度保证光照的前提下, 更好的提供和保持农物所需要的温度、湿度等生长必备要素, 由于温室大棚相对露天种植, 其面积较小, 具有模块化种植的功能, 在整个农作物生长周期内, 更加方便浇水、施肥、病虫害防治, 在大棚膜的隔断作用下能够有效的防治发生大规模的病虫害, 方便开展统防统治。
在传统的露天种植耕地, 可以看到很多大中型农业机械, 包括拖拉机、联合收割机等等, 这些机械设备不仅成本高, 相对效率也略为较低, 不符合现代农业的发展和规划。在设施农业中, 就不需要这些设备, 一个铁锹, 一把铲子就可以完成绝大多数工作, 也更加省时省力, 明显的降低了成本, 提高了单位的生产效率。正如前文所提, 在小范围的模块化种植中, 能够有效的防范和控制大范围的病虫害爆发, 有效的遏制和从源头上减少农药使用, 特别是具有较高毒性的杀虫类农业药剂。温室大棚在施肥方面也较为科学和有效, 因地块规模原因, 它施肥过程简单方便, 便于测量土地肥量, 从而有针对性的将一种或是多种肥料按不同比例进行施肥, 从而节约肥料, 种植者比较容易接受, 不但可以满足蔬菜的生长需要, 还能够较高的而提高产量, 缩短种植周期, 使种植效率和土地的利用率大大提升。
随着人们生活水平和生活质量的不断提高, 对食品的质量问题也越来越重视, 所以绿色的甚至是有机的食品会受到大家越来越青睐。举个例子来说, 上海青是大家在餐桌上的常客, 上海青的生长环境要求特别高, 在温室大棚, 能够较好的控制上海青生长所需要的温度, 湿度和日照量, 能够大大减少上海青的生长周期, 提高种植者的收益。在模块化种植中, 可以方便快捷的进行施肥, 这里的施肥当然是指生物肥料, 就是动物粪便。
2 在设施农业的发展下新的防冻方法
首先是多层覆盖, 这是许多温室种植者的选择, 将上一年的替换下来的旧膜放在内层, 新膜放在外层, 内层膜用于夜间覆盖, 可使温室大棚内的气温、湿度、地温等平均提高1℃~2℃, 白天则将内层膜拉至边缘, 保证充足的日光照射。其次就是火墙增温, 在新疆农村, 火墙是冬天取暖的必要设施, 相对多层覆盖, 能够更好地提供一些怕寒蔬菜生长所需要的温度, 但是这个比较繁琐, 需要一天2-3 次加煤保温, 成本也比较高, 对环境的污染也较大, 正在逐步退出。再有就是加强管理, 及时了解当地的气温变化, 在冷空气来到之前, 充分的利用太阳提供的热辐射为温室大棚的土地增温, 并结合种植管理, 及时对蔬菜温室大棚进行密封管理, 可有效的储存热量, 减轻夜间温室大棚相对温度的变化, 需要注意的是种植者在种植时尽量对种植作物的需求进行一定的了解, 对喜温蔬菜要在冷空气过后的晴朗天气进行种植, 有利于增强苗种的抗寒性, 防止冻害发生。
随着农业技术的大力发展和高科技与农业建设的相融合, 对种植有给出了新的要求, 目前最成熟的两个设施农业代表无非是温室大棚和无土栽培, 无土栽培是各地都在研究、探讨的一种新的种植技术。无土栽培是不用土壤进行种植, 而是用基质种植和护根, 使用的基质有珍珠岩炉渣、锯末、草灰、碳化稻壳、沙子、蛭石等, 甚至还有营养液做种植栽培基质, 这使得无土栽培存在不少的限制条件, 有较高的种植成本, 而且对种植者有很高的技术要求。
LED在设施农业中的应用 篇8
发光二极管(简称LED)的相关产品早在1968 年就已经问世,不过由于当时辐射强度低而且种类少,所以在应用上仍局限于标示及观赏等用途。到了20世纪80年代中期出现了高亮度的LED,并且在1993年日本成功开发出高亮度蓝光LED,使得全彩化的LED产品得以实现,其应用范围也拓展到汽车、通讯产品、资讯产品、交通信号、照明及生物农业等领域。
光作为植物生长中重要的环境因子之一,主要来源于太阳的辐射。随着科技的进步及农业生产形式的改变,导入人工光源来取代或者补充自然光的不足在设施农业中变得常见,目前所使用的人工光源包括荧光灯、高压钠灯、金属卤素灯及灯泡等。LED 的广泛应用,对于研究光质与植物的光形态建成和光合作用之间的关系有着非常重要的意义。
1 植物与光
植物对光的反应,可分为光合作用和光形态建成两类:光合作用,是利用光能合成有机物的反应;光形态建成(又称形态形成),是光作为信号触发而引起植物的形态反应,如种子发芽、分化(花芽形成,叶的形成等)、运动(气孔关闭,叶绿体运动)、向光性等。
光在光质、光强、光照时间 (或光周期)3个方面影响植物的生长发育。在不同光强光质的作用下,植物会产生各种不同的形态形成反应,并影响其发育的过程。因此,单色光的LED非常适用于研究植物与光质之间的关系。这里所说的单色光,并不是指严密的单波长的光,而是指在自然光分成为为紫外、蓝色、绿色、红色、远红外光的情况下,各种颜色所在特定波段的光。
2 LED在基础研究中的应用
2.1 光合作用与蒸发
植物的光合作用是在叶绿体内利用光合有效辐射范围(400~700nm)内的光量子进行的。因此,在从事光合作用的研究中,需要测量特定光谱的作用,因而需要照射强度极大的单色光。一般测量单叶片的光合速度可以通过同化箱法,使用便携式测量装置。这种装置同时也可测量蒸发速度。在室外自然光下可以测量光合速度,在室内使用时则需要光源。以前多利用碘钨灯和荧光灯照射,由于这两种光源的波段非常宽,为了得到狭窄的波段的照射光通常配合使用两种短波长吸收滤光片,或采用只能透过特定波段带通滤波器来实现。
LED 的发光光谱,是具有峰值波长的山型。虽然不是平整严格的单色光,但却是目前较为理想的光源。最近开发的LED小型光源装置采用的是蓝色和红色两种LED,其照射强度PPF(Photosynthetic Photon Flux)值可以达到2000μmol/m2·s左右,基本满足研究需要。
2.2 叶绿素的荧光反应
叶绿素荧光测量法是研究光合作用机能的方法之一,是通过测量叶绿素发出荧光量的变化值,来计算光化学反应所吸收的最大量子率、电子传递的量子吸收率、扩散热效率等,来评价光合作用效率。由于LED辐射波段比较狭窄,而且发光强度及时间容易调节,激发光的波长及强度容易控制,因此最近国内外很多都利用蓝、红、远红外LED作为测量单叶片的荧光图像设备的光源。
2.3 作用光谱
植物定量反应所需要的光量子数目,由于波长的不同而有所区别。在光形态建成反应的研究中,为了分析对波长反应的依赖性,常常需要测量作用光谱。光生物学领域一般使用大型的仪器生成光谱图,但由于产生的照射光弱,照射面积小等原因,对于需要强光的植物研究不适用。在分析光合作用与植物生育中光质的研究中,不仅要考虑作用光谱,而且还需要一定强度的光量子数。这种情况下需要测量反应光谱或相对应的光量子作用光谱。这些研究,以前在使用碘钨灯、荧光灯等情况下多安装彩色滤光片,生成单色光来实现。目前,随着LED发光强度不断提高,LED在这个领域的应用也越来越普遍。
3 LED在应用研究中的应用
3.1 蓝光
20世纪90年代之后,在植物培育实验中采用 LED 的现象逐渐增多。由于LED中红色的价钱便宜而且发光强度很高,所以很多的实验都是以红色光为主。但是,在只有红色的情况下,叶和茎的生长形态并不理想,因此需要添加蓝色LED。但由于蓝色 LED 价格高、发光效率低,制约了其使用。
3.2 生长速度
通常来说,在单位光量子数辐射下,红光比蓝光的光合效率高。然而在与单独采用红光的条件下相比,还是混有蓝光的生长效果比较理想,其主要原因应是在植物生长发育期间,与光合作用相比,由光质引起的光形态建成反应中茎叶形态及植物生理解剖的变化是占主导作用的。
在许多论文中介绍了通过利用LED,研究了有关蓝红光比率(B/R比)与生长速度的关系。证明了在PPF一定的情况下,通过改变B/R比,其生长速度发生变化,并发现这个比在0.1~0.3的情况下,其生长速度最大。
3.3 光形态建成
在植物的光形态建成研究中,经常采用LED来改变蓝、红、远红外光的量及其相互之间比例。过去研究与红光及远红外光相关的反应主要包括茎的伸长、叶片面积增大、花芽形成等,最近研究比较多的是蓝光的反应中包括茎的伸长、叶生长速度、叶厚、花形成、光合作用及色素调节等。以自然光的光谱为基准,以下是多数的植物种类所具有共同的特点:
1) 远红外光含量过多,有促进茎的伸长趋势(有时出现徒长的现象);
2) 远红外光多,促进花芽的形成,花期提前;
3) 蓝光多,茎不伸长,有矮化的趋势;
4) 蓝光多,叶变厚;
4 LED在实践中的应用
4.1 植物栽培的光源
在研究开发植物栽培光源时,应尽量参照自然光,采用各种不同波长的LED相互组合,确保植物的各类反应顺利进行。尽管在国外市场上已有LED栽培光源销售,但是相应所含LED的种类比较少,要达到与自然光下同等的生长发育效果还很困难。而且,对于谷物和果蔬类的栽培,PPF值需要达到500~1000μmol/m2·s的强度,目前在大型设施农业中使用LED还不太现实。但是,在不久的将来,很多的中小型农业设施中的光源很有可能被LED所取代。事实上,目前在日本采用LED光源的小型农业设施在逐渐增加。
4.2 转基因植物的栽培实验
转基因植物的栽培实验,要求在隔离空间进行。采用人工光源的封闭设施,通过环境调节,在农场内只能一年一次栽培的物种,一年可以进行多次栽培。如果能理想地控制气温、日长、光质,会缩短开花育种的周期。LED作为新兴的人工光源,必将在其中得到广泛的应用。
4.3 植物组织培养
在植物组织培养中的光需求量要比正常生长发育时光的需求量低。由于使用的培养容器很小,所以必须控制光强度和均匀度。多层培养架的结构也需要薄型的灯箱,LED体积小的特点决定其是比较合适的光源。同时,培养期由于形态形成的调节很重要,不同的光质引起不同的形态形成,因此有效地利用LED单色光的特点可以达到理想的效果。
4.4 苗的储藏
苗及农产品的储藏,光的需求量很小,因此LED是比较合适的光源。储藏不是以增加质量为目的,因此没有促进光合作用的必要。光合作用和呼吸作用相互维持在光补偿点左右时,一般认为光质的变化不起重要的作用。然而,光形态建成是在几μmol/m2·s的条件下就被诱发。也就是说在光补偿点左右的光强条件下,虽然没有生长现象,但是有各种的光形态建成反应的发生。这样储藏时所用的光质会给储藏后的生长发育带来影响,所以LED的波长选择对于储藏保鲜是非常重要的。
4.5 植物工厂
完全控制的植物工厂和封闭的设施农业生产系统采用人工光源作为栽培植物的方式。未来如果LED 的发光效率可以提高到荧光灯的程度,就可能将其应用于对于光要求量很低的叶菜类、花卉、草药的栽培。目前对人参、君子兰栽培中LED的应用研究正在进行中。在日本已出现仅用LED作为人工光源栽培生菜等叶菜类的设施。
4.6 宇宙实验
在美国和俄罗斯的航天船内,在微小重力条件下,狭窄的空间内装载了空调与光源的植物培育装置,进行了栽培莴苣和小麦植物实验。在国际太空站,还有计划进行植物实验。在这些培育装置的光源,多使用散热小、照射均匀的LED。对于太空实验,与价格相比,装置的性能和实验数据的可靠性更加重要,因此LED的利用必不可少。
5 结束语
谈农机推广在设施农业中的作用 篇9
现阶段新农村建设正在如火如荼的进行, 农业生产实现现代化是新农村建设的主要途径, 而农机推广是实现农业生产现代化的关键环节, 因此农机推广在设施农业中的意义重大。农机推广的目的是为了向广大农民推广技术先进的农业生产工具, 提高农机在农业生产中的使用率, 是为了实现由传统手工农业向现代机械农业转变的有效途径。农机推广是一种将先进的农业生产机械设备投入到实际农业生产过程中的技术, 以期改变农村生产力落后的情况, 提高农业生产效率, 减轻广大农民在农业生产频繁负重的劳动强度, 促进农民增产增收, 实现农业生产向现代化机械生产转变。本文详细阐述了农机推广在设施农业中的作用, 为农机推广工作提供参考意见。
1 提高农民生产水平和生活质量
农机机械和生产技术的广泛应用, 可以有效提高农业生产效率, 最大程度地减轻农民的劳动负重和强度, 为农民带去丰厚的经济收益, 让广大农民渐渐步入小康生活水平, 最终提高农民的生活质量, 减少贫富差距和城乡差距, 促进社会主义和谐社会的发展。比如南方的水稻种植, 从水稻播种、田间护理、收割、打谷等工序中, 传统农业需要耗费大量的时间和精力, 农民的忙季长达六个月, 但是在播种、护理、收割等工序中采用农机操作后, 农民的忙季将近可以缩短一半, 尤其是播种和收割环节, 短短几天就可以把人工一个多月才能完成的工作量解决。此外, 传统农业生产由于其工序多、工作内容复杂繁重, 往往在运输过程中造成大量的粮食浪费, 而运用先进的农机设备能减少操作工序, 避免浪费, 大大提升农作物的产量。
2 加快农村剩余劳动力向工业转移
使用现代化农业生产方式, 可以大大缩短了农忙时间, 解放了劳动生产力, 使得广大农民拥有更加充足的农闲时间, 农民可以利用农闲时间外出工作。我国13亿人口中有8亿多农民, 这部分巨大的劳动生产力从农业生产中解放出来, 促进了农业机械的现代化进程, 而这部分巨大的农村剩余劳动力可以投入到我国的其他行业中, 农民自身获得了更多的经济来源, 也为我国的社会主义经济的发展提供助力。
3 促进农民收入增长
农机推广让广大农民掌握最先进的农业生产技术, 拥有最先进的生产设备, 在提高农业生产效率, 促进农作物增产增收方面的作用重大。农作物增产增收, 必然给农民带来丰厚的经济效益, 提高农民的收入。此外农机推广解放了农村生产力, 让农民可以利用农闲时间做其他工作, 获得更多的经济补贴。因此, 在农机推广过程中, 要积极主动地为农民进行农机操作规范的一系列培训, 力图丰富农民的科学文化知识和专业技能, 培养新一代专业化农民, 最大程度地减少农民在农业生产上的劳动, 为农民提供丰富多样的就业渠道, 进而提高农民的总体收入水平。
4 加快农业科技成果的转化
农机推广作为一项将先进的农业技术和农业现代化设备向广大农村推广的工作, 其本质上就是将农业方面的先进的科学技术成果向农民展示, 并渐渐运用到实际的农业生产过程中, 使得农业科技成果能够快速转化为先进的农业生产力, 进而提高农民的经济效益。农机是农业科技的实物载体, 传承着先进的农业技术, 将先进的、科学的农业机械运用于实际的农业生产中, 让农业生产实现统一规范化和经济效益规模化。比如用于耕种的农用机械包括拖拉机、耕整机、旋耕机、机引犁、插秧机、联合收割机等, 这些机械可以协助农民实现深耕深种、深施深松、防治害病、简化工序、施肥均衡等繁重而精细的工作。但是实现农机推广效率的最大化必须从农民自身着手, 尽可能让每位农民认识到农机的重要性, 争取每位农民能够掌握使用农机的基本操作流程, 并将其顺利投入农业生产过程中。
5 提高资源利用率, 转变农业增长方式
农村经济的可持续发展体现在资源和生产两个基本方面。资源是农民赖以生存的物质资料, 是维系农民生活的保障, 而生产是农民将自然资源转化为可利用资料的过程。农村经济的发展必须发展这两大方面, 同时在经济发展时注重对农村环境的保护。我国的农村生产的问题一直是横亘在我国经济总体发展面前的一大亟待解决的问题, 而农机推广就能够解决这一问题, 提高农村生产力, 利用科学的生产设备和技术提高农村资源的利用率, 转变资源利用方式, 转变粗放的农业生产方式, 改变农村经济增长方式, 减少资源浪费和环境破坏, 从而促进农村经济的可持续发展。
6 结束语
设施农业中农业机械 篇10
1 设施建造
在进行辣椒优质高效栽培之前, 我们需要做的是对其生长的环境进行施工建造, 在建设的过程中, 由于辣椒的种植不能够选择在寒冷的环境下生长, 所以在进行设施建设的过程中, 要严格保证建设设施的质量, 保证辣椒能够在其所构造的生长环境下存活。
1.1 搭建
棚脚入土深度一定要达到40cm的标准。避免边缘土壤因耕作而逐年下降, 造成大棚倾斜。大棚的三道连接杆与骨架接触部位用铁丝扎紧扎牢。
1.2 养护
如地面不平整、土层厚薄疏松不一, 大棚可能会向一端倾斜, 一旦发现, 应及时扶正。
1.3 维护
经常保持棚膜清洁, 以免影响透光率, 造成大棚栽培效益不佳。在大棚使用过程中, 注意不要用尖锐物碰撞棚膜, 以免划破棚膜。
2 播前准备
辣椒的种植工作需要相关的种植农业技术人员进行相关设施场地的筛选, 在筛选好适合的场地之后, 应该做好对场地的规划建设调整, 确保场地在进行播种的过程中, 适合辣椒的耕种。之后, 为了提高辣椒所在区域的供养能力, 我们可以通过施肥的方式提高农作物的营养供给条件。
2.1 设施场地选择
由于辣椒的生长需要不断的从地面摄取能源, 所以在进行场地的选择过程中就应该选择土地肥沃, 土质松软的种植区域进行辣椒的种植。
2.2 整地、施肥
在场地筛选过后, 我们需要对筛选的土地进行整理耕种, 在整个过程中我们要对田间的杂草进行清除。在种植之前, 为了提高土壤养分的含量, 可以通过在土壤中施撒有机肥料, 来满足辣椒日后的营养需求。
3 培育壮苗
3.1 品种选择要求
必须从正规渠道购买优质种子。所选品种需具有以下特点: (1) 耐低温、耐弱光、耐湿、抗病的辣椒品种; (2) 大果型、耐贮运的品种; (3) 生长稳定、株型紧凑、适合密植; (4) 早熟、座果成果率高、结果期长、品质优、产量高。
3.2 精细播种
选择温暖的晴天中午播种。播种前浇足底水, 将发过芽的种子直接撒播于预先准备好的苗床内, 种子撒播均匀, 撒播种子后覆营养土1.0~1.5 cm。适当浇水, 采用中拱棚内高畦育苗。准备好防雨薄膜和遮阳网、用防虫网等设备。
3.3 苗期管理
在辣椒苗生长过程期间我们工作人员需要做的就是正确的调整辣椒生活环境的温度, 适时的进行阳光的照射, 保证室内的温度达到了辣椒生长过程中的要求。在进行浇水的过程中, 要定时地量的进行水源的补充, 确保在秒期生长的辣椒苗能够得到充足养分的供给, 以及适当的生活环境。
4 定植
4.1 温室消毒
彻底清除室内前茬残株、落叶等杂物, 用硫磺粉30~45kg/hm2, 加敌敌畏乳油3.75 kg/hm2拌锯末, 在室内均匀分堆点燃, 密闭熏蒸1昼夜, 降低病虫基数。
4.2 适期定植
当10 cm土壤温度达到15℃, 温室温度达30℃时, 选择晴天定植。行距60cm, 穴距30cm, 每穴2株, 将苗定植在垄上或垄肩2/3处, 及时浇20℃左右的定植水。
5 田间管理
5.1 温度管理
定植后棚内温度控制在20~28℃。缓苗后至深冬前, 白天温度控制在23~27℃, 夜间15~17℃, 白天棚温达30℃时要开天窗适当通风。10月20日前后上草苫, 草苫的揭盖以温度为依据, 若夜温过高, 可早揭晚盖草苫;12月下旬至2月上旬, 注意加强保温, 白天温度达30℃时开天窗通小风, 夜间棚内最低温度保持在12℃以上;2月中旬以后, 逐渐加大通风量, 晴天中午棚内气温不超过32℃。当棚外夜间最低温度达15℃以上时要昼夜放风。
5.2 水肥管理
(1) 浇水:在苗期生长的过程中, 需要对成长过程中的辣椒苗进行管理。在进行浇水灌溉的过程中需要定时定量对其补充, 浇水的量要事宜, 浇水量最佳的程度当以透底为好。 (2) 追肥:施肥的一般选料主要以氮磷钾肥料为主, 在追肥的过程中不能一昧的进行肥料的施撒, 应该在周期半个月左右进行一次肥料的合理施撒, 施撒的质量主要依照种植的面积确定。
5.3 整枝打杈
在辣椒生长出来的时候, 需要对辣椒进行修剪, 一般来说一个枝叶上面生长的辣椒为一个最好。由于主干分出的枝叶较多, 如果分支的果实过多就有可能压设枝条。所以一般来说一个分支枝条最好生长一个辣椒, 并且在处理的过程中, 应该摘取其上的枯死枝叶, 较少不必要养料的浪费。
结束语:
北京：设施农业植入“智能芯片” 篇11
但是，农业物联网技术的应用促成了上述问题的解决。实时自动采集温室内环境参数和生物信息参数，通过物联网智能灌溉控制系统进行灌溉控制；通过智能化施药系统，提高药液的附着，减少损失和污染；通过智能施肥系统，实现水肥一体精准施入，提高肥料利用率，实现对土壤水分的精确控制……这便是农业物联网技术在北京夏黎城设施农业生产合作社的应用，这里也是北京市设施农业物联网应用示范工程核心区示范基地之一。
北京市设施农业物联网应用示范工程以设施蔬菜生产综合管理与病虫害防控为切入点，集中示范应用了一批具有自主知识产权的物联网技术产品，初步建设了5000亩设施农业物联网技术核心应用示范区、两万亩直接带动示范区和5万亩辐射带动区，建设了基地、市两级设施农业物联网应用服务体系。设施农业物联网应用示范项目的实施，为京郊设施农业生产基地带来了可观的效益。
据测算，通过物联网技术的应用，核心示范区蔬菜产量平均提高约10%，5000亩核心区基地每年增收1600万元以上，节约投入人工成本1250万元，肥、水、药等节支显著。
设施农业中农业机械 篇12
这种独特的气候、地貌给彭阳县传统农业造成极大破坏, 甚至有时颗粒无收, 农民收入颇微。20世纪90年代以来, 随着全球气温升高, 彭阳县境内干旱程度进一步加剧, 对夏粮生产影响尤为严重。加之清水河流域土壤逐年次生盐渍化, 春小麦、胡麻等传统主要作物产量明显下降。彭阳县委、政府根据不断变化的气候、土壤条件和农业生产实际, 采取政策引导和科技扶持等措施, 在退耕还林、还草, 加强生态环境建设的同时, 压夏增秋, 大力发展马铃薯、草畜产业, 扩大蔬菜、向日葵、枸杞等特色经济作物种植, 强化“品牌效应, 科技支撑, 示范带动”作用, 打响“彭阳辣椒”品牌, 巩固提升红河、古城、新集3个万亩设施蔬菜生产基地, 新建新集马洼、新集沟口、红河上王3个设施农业示范园区。在新发展设施农业1万亩中, 有水泥拱架结构塑料大棚7000亩;日光温室3000亩;维修改造日光温室3000亩。大面积推广种植推广亨椒1号、新冠龙等优质辣椒, 引进示范种植国内外名优新品种50余种, 建立新品种示范基地, 统一培育辣椒种苗3000万株。大力推广日光温室10项、设施大棚6项技术, 建立三茬栽培示范点2000亩, 开展大棚膜下滴灌配套2320套, 实施土壤药剂处理10000栋, 实行轮作倒茬3000栋, 着力解决辣椒连作发病难题。通过引导农民应用新型配套技术, 有效地增加了农民收入。
一、设施农业配套示范技术的引用推广
2008年以来, 彭阳县将设施农业作为地方特色种植产业做大做强, 根据宁夏回族自治区农牧厅制定的《宁夏现代农业产业技术支撑体系建设方案》的要求, 制订相配套的技术支撑体系建设实施方案。大力推广设施农业新技术, 为农民增收开辟新途径。
㈠设施日光温棚配套示范技术 一是嫁接换根技术, 全部采用穴盘无土育苗和黄瓜嫁接换根技术, 增强了蔬菜抗逆性, 提高产量, 增进品质;二是配套热风炉技术, 有效缓解亚低温状态下室内气体循环, 确保冬季强降温天气状态下安全生产;三是张挂反光幕, 提高光照强度;四是增施气肥, 增加室内二氧化碳浓度, 提高光合效率;五是采用膜下微滴灌技术, 达到节水增温, 降低室内湿度, 提高土壤地温的目的;六是以生态预防为主的病虫害综合防治技术, 主要采用农业措施, 进行物理防治, 减少农药使用量, 降低农药残留, 达到无公害生产;七是采取多种物理综合措施, 调控温室小气候合理化。安装室内滑轮放风调节温度, 放风排湿, 清洁棚膜, 增加光照, 合理密植, 适时整枝留蔓, 清除老病残叶, 优化植株群体结构;八是主推优良品种, 引进抗逆性强、高产的特优品种, 引导农民科学替换新优品种;九是实施测土配方施肥技术, 根据蔬菜种类、栽培方法、土壤营养状况及作物需肥规律采用有机肥与化肥相结合的施肥方法, 以有机肥为主, 平衡追施肥;十是安装卷帘机, 配套微型拖拉机、旋耕机、喷粉机、滴灌追肥器等机械工具进行半机械化操作, 降低劳动强度。
㈡拱棚配套示范技术 标准化不同材料不同规格的建造;示范全部采用穴盘无地育苗技术和瓜类嫁接换根技术;滑轮安装小气候调控技术;膜下滴灌技术;测土配方技术;黄蓝板诱杀防虫和防虫网等技术。
㈢高效栽培示范四种茬口 即冬春茬、早春茬、春夏茬、冬春—大茬。温室种植茬口模式示范为:秋冬茬—春夏茬—秋冬茬;秋冬茬—春夏茬—秋冬—大茬;冬春—大茬—秋冬茬。拱棚种植茬口模式为:果菜早春茬—叶菜秋延后;早春叶菜茬—秋延后果菜茬;春提前叶菜茬—叶菜茬—叶菜茬。
二、示范技术效果
㈠经济效益 设施示范温室平均每栋 (60m×7.5m) 收入1.53万元 (折合亩收入2.27万元) , 每栋平均纯收入9500元。从2011年开始, 收益增加、翻倍平均每栋 (60m×7.5m) 收入3.5万元, 平均亩产值与园区同类温室生产水平相比增加收入1.5万元, 增长57%, 示范效果显著。尤其是适用先进技术组装配套示范效果明显, 比同类温室产量提高30%以上, 抗逆性、商品率等有了极大提高。辐射彭阳县设施农业优良品种和特新技术覆盖率达到80%以上, 带动周边园区610亩293栋温室不同程度的运用了新品种新技术, 平均亩产量提高15%以上, 其经济收入高于同类温室, 普通生产方式的12%以上, 产品质量全部达到无公害标准, 经济效益显著。
设施拱棚平均亩产值11000元, 作物品种间黄瓜产值最高, 达到15000元, 依次为番茄、辣椒。平均亩产值与大田拱棚生产水平相比增加收入3000元, 增长20%以上, 带动周边拱棚273亩810栋不同程度的运用了新技术, 其经济收入高于同类拱棚普通生产方式的20%以上, 辐射带动效果显著。
㈡社会效益 无土育苗技术、小气候调控技术、膜下微滴灌技术、新品种推广等在温室生产的应用中达到80%以上。生产期间彭阳县组织农业专业技术人员观摩学习多次, 组织温室种植户观摩500多人次, 大力推广设施农业技术, 示范带动效果显著。
三、存在问题及采取措施
㈠农民认识不到位 农民对新技术总是存在观望和怀疑的态度, 希望看到成果后才下决心。所以, 通过示范带动, 用效益说话, 让农民亲眼看效果, 亲手做到学会, 逐步推广, 使彭阳县在使用新型配套上取得明显效果。
㈡资金投入不到位 推广新型配套技术需要增加投入, 农民一时拿不出来, 或是不愿意增加投入。彭阳县采取“以奖代补”, 先垫再收的措施, 解决了农民的后顾之忧。
㈢文化程度不高 现在农村青年大多外出打工, 家里以妇女和老人为主, 文化水平低, 接受新技术有困难。彭阳县采取组织观摩, 让种植户到示范棚观摩学习。县乡专业技术人员分片包干, 入户指导, 做给农民看、带着农民干, 直到学会为止。