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設施農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)建設效益分析論文
摘要：分析了西寧市物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展建設及實(shí)際應用效益。2014-2016年期間，西寧設施農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)建設得到青海省科技廳重大科技專(zhuān)項資助。
關(guān)鍵詞：農業(yè)設施物聯(lián)網(wǎng)；APP客戶(hù)端；LED植物生長(cháng)燈
設施農業(yè)是在環(huán)境相對可控條件下，采用工程技術(shù)手段，進(jìn)行農業(yè)高效生產(chǎn)的一種現代農業(yè)方式。通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)系統可以連接傳感器采集棚內的空氣溫濕度、土壤溫濕度、光照強度、二氧化碳濃度等數據，并根據參數變化自動(dòng)控制卷簾和風(fēng)口的開(kāi)合，使作物在最佳條件下的環(huán)境里生長(cháng)。并可以通過(guò)手機App客戶(hù)端和物聯(lián)網(wǎng)智慧平臺實(shí)時(shí)監控棚內環(huán)境數據，遠程操控溫室狀態(tài)。西寧市自2009年起開(kāi)始建設設施農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，通過(guò)17年的不斷努力，從當時(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)單數據，到目前可以實(shí)現現場(chǎng)兩路手控，以及手機、計算機遠程控制，同時(shí)可以采取環(huán)境條件數據進(jìn)行八路以上系統智能化管理，極大的提高了使用效率，取得了階段性的成績(jì)，達到了預想的的效果�，F將使用效果介紹如下。
1設施農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)管理省工效益
該系統根據室外、室內溫度、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)溫室能節省2h人力，一年360d可節約720h，每個(gè)工按8h計，可節約90d工時(shí)。如青海葛源農業(yè)開(kāi)發(fā)公司安裝的溫室物聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)化系統按照173個(gè)溫室計算，每年節約：90d×173棟溫室=15570d的工時(shí)。每人每天按工資80元計算，全年節約人力費用：15570d工時(shí)×80=1245600元，平均每個(gè)大棚每年節約人力費7200元，經(jīng)濟效益可觀(guān)。該項技術(shù)的應用，可以極大的提高管理人員的管理效率，實(shí)現遠程現場(chǎng)交流、查看、管控，對溫室的生長(cháng)情況可以實(shí)現對焦、360度查看、拍照、記錄映像。還可以專(zhuān)家遠程進(jìn)行技術(shù)跟蹤、語(yǔ)音對話(huà)、病蟲(chóng)害診斷等，可以極大的利用專(zhuān)家的資源，加速農業(yè)新技術(shù)的推廣。以上真正利用起來(lái)，每畝可增收1300元。
2設施農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)卷簾節時(shí)增效
數字卷簾機自動(dòng)化控制系統卷簾速度快，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(cháng)按需要卷簾7個(gè)月,每天植物照射8h，共計照射時(shí)間1680h，使用自動(dòng)化控制系統后：春、秋、冬三季作物需要補光時(shí)間，早晨提前打開(kāi)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，要是需要補光的春、秋、冬按有效補光時(shí)間7個(gè)月210d計，該溫室物聯(lián)網(wǎng)補光系統要多增210h。同時(shí)210h按以上每天光照8h計算，可增加26.25d，補光、增溫、提前上市效果明顯。以上每人每天管理按2.5～3棟工作量計算，實(shí)際上一個(gè)基地或種植戶(hù)管理溫室的時(shí)間成本還遠遠超過(guò)以上數據。
3設施農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)LED補光效益
通過(guò)LED植物生長(cháng)燈的使用，該系統主要應用在深冬、早春、晚秋季節的喜光作物上。使用LED植物燈增加有效光照時(shí)間，縮短生長(cháng)周期，可縮短植物生長(cháng)周期20%，使產(chǎn)量增加30%左右。在冬季6～7個(gè)月時(shí)間中，湟源縣順泰農業(yè)科技生產(chǎn)基地經(jīng)過(guò)統計畝可增產(chǎn)1500kg價(jià)值6000元左右。少使用農藥：LED植物燈的光譜中無(wú)紅外光和紫外光，有些昆蟲(chóng)不喜歡到這種環(huán)境中，因而減少使用農藥；節水：LED燈光中無(wú)紅外光，不產(chǎn)生水分蒸發(fā)，在生長(cháng)期中，水分消耗很少；連續光照改變植株吸收營(yíng)養模式，增強植物從空氣中吸收二氧化碳和營(yíng)養的能力，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(cháng)，使維生素和糖的含量提高，商品性好；可調節植物的供應時(shí)間，植物燈誘導植物生長(cháng)，可提早瓜果、蔬菜上市時(shí)間；LED壽命長(cháng)、節能、環(huán)保。LED光效目前可達200lm/w，使用壽命可達3h以上�？筛鶕煌魑�、不同生長(cháng)階段、不同季節，實(shí)現定時(shí)分階段智能補光，不需每天進(jìn)行人工操控，只需定期進(jìn)行維護。見(jiàn)附圖。
4設施農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)水肥一體化效益
溫室內土壤墑情灌溉控制技術(shù)，該系統借助壓力系統，將可溶性固體或液體肥料，按土壤養分含量和作物種類(lèi)的需肥規律和特點(diǎn)，配兌成的肥液與灌溉水一起，通過(guò)可控管道系統供水、供肥，使水肥相融后，通過(guò)管道和滴頭形成滴灌。通過(guò)對土壤溫濕度測量決定自動(dòng)灌溉的次數和灌溉總量，這些自動(dòng)灌溉控制策略實(shí)現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部空氣濕度，減少了病蟲(chóng)害，使土壤根系達到缺水即灌溉，適量即控水，使作物根系處于水、肥、氣、熱的生長(cháng)最佳狀態(tài)。每棟溫室一年節省追肥人工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，節省人工費用3000元。節省用水每畝每棟一年按20次計，一次節水15t，每噸水按2元計，每畝共計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、施肥系統可以實(shí)現遠程控制及智能控制，節資、省工增效明顯。
參考文獻
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