基于物联网的智慧温室大棚蔬菜种植技术

　　摘要：相较于传统农业，农民进行浇水、施肥、打药等农业劳动时，大多依靠常年的经验。蔬菜瓜果何时浇水，农药浓度如何把握，温湿度、光照、氮元素是否充足等问题没有一个量化指标，单纯依靠人为判断，往往存在误差，产量和质量也会大打折扣。基于此，就如何摆脱传统农业中低效率、低产能的问题，分析了基于物联网的智慧温室大棚蔬菜种植技术。

　　关键词：物联网；智慧温室大棚；蔬菜种植

　　1研究背景

　　“互联网+”的广泛应用以及智能设备技术的不断革新与突破，正在改变着传统农业的生产经营方式与农业种植技术。一些传统的农业种植方式已经不能适应现在的生活模式和需求，比如传统的塑料大棚产量低、污染严重、人员管理烦琐等会导致农民收入低、政府公信力下降等[1-2]。2015年，李克强总理在政府工作报告会上首次提出“互联网+行业”的概念，这就为政府的宏观调控指明了方向，为企业提供了创新改革的温床、为百姓创收提供了契机。相较于传统塑料大棚，利用基于物联网的智慧温室大棚，不仅扩展了蔬菜种植技术的发展空间，而且也改变着现代农业、新型农村的格局。基于此，分别从改进温室大棚蔬菜种植技术和建设智慧温室大棚两个方面来探讨现代农业如何利用信息化手段提高蔬菜的产量和质量。

　　2传统大棚种植概述

　　2.1传统大棚种植的危害气体

　　2.1.1氮气氮气含量超标原因有很多，通常有人为和肥料质量两个因素。施肥方法不当、施用含量超标的肥料是产生氮气的主要原因，严重时会使叶片枯死，如黄瓜、西红柿、西葫芦等蔬菜对氮气异常敏感。

　　2.1.2亚硝酸气体在土壤呈弱酸性时（通常pH≤5），某些菌体的作用效果就会减弱，就会出现大量的亚硝酸气体。亚硝酸气体会导致蔬菜的绿叶出现白色斑点，如黄瓜、西葫芦、青椒、西芹对此气体异常敏感。

　　2.1.3碳氧化合物冬季严寒，很多农民常用煤球升温取暖，若燃料不充分燃烧就会产生一氧化碳等有毒气体，导致大棚内碳元素超标，影响蔬菜的产量和质量。

　　2.2一般预防措施

　　（1）合理施肥。大棚内施用的有机肥必须经过发酵腐热，要选用优质的化肥，尿素应与过磷钙混施。基肥要深施20cm，追施化肥深度要达到12cm左右，施后及时浇水。（2）通风换气。晴暖天气应结合调节温度进行通风换气，雨雪天气也应适当进行通风换气。

　　（3）选用安全无毒的农膜和地膜，及时清除棚内的废旧塑料品及其残留物[3-4]。

　　3物联网智慧温室大棚概述

　　农民进行浇水、施肥、打药时大多依靠经验，没有量化指标，单纯依靠人为判断，往往存在误差，产量和质量也会大打折扣。而基于物联网的智慧温室大棚根据作物所需要的不同温湿度、氮氧浓度、光照等条件，用物联网技术自动控制创造植物所需的最佳环境条件，以此来提高作物的经济效益。

　　4物联网智慧温室大棚的建设方案和功能设计

　　4.1建设方案

　　智慧温室大棚内设置有多个环境监测节点进行组网，从而实现环境信息的实时采集与控制。每个环境监测节点都设有空气温湿度传感器、土壤温湿度传感器、CO2传感器、光照传感器、烟雾传感器及火焰传感器等传感器模组；控制部分分别设有补光照明设备、排风设备、灌溉设备和报警设备。

　　4.2功能设计

　　（1）身份识别系统。利用RFID射频识别技术在上位机上显示个人信息，刷卡登记后系统允许用户进行相关操作。

　　（2）自动报警功能。为保障农业生产的安全性，当大棚内出现烟雾或者明火时，通过烟雾传感器和火焰传感器检测，会及时控制蜂鸣器报警，并通过GPRS模块向用户发送短信、打电话，并将出现异常的大棚报警信息清楚地在显示在屏幕上。

　　（3）远程监控功能。登录网页端可以进行远程监控。

　　（4）无线信息采集和传输功能。为保证农作物的高产量与高质量，对大棚内农作物的生长环境进行实时监测并合理控制。环境监测节点包括光照、空气温度、土壤温湿度、二氧化碳等传感器，可以精确采集光照强度、空气、土壤温湿度和二氧化碳浓度等。

　　（5）定时防治病虫害功能。臭氧发生器可将空气中的氧气在高压、高频电的电离作用下转化为臭氧，定时杀菌，防治温室大棚蔬菜中的病虫害。臭氧防治病虫具有安全、高效、成本低、可减少农药使用量、无污染、无残留和提质增产等优点，能够有效提高蔬菜的质量和产量。

　　5结语

　　实现光照、温度、湿度、二氧化碳、土壤等监测以及自动化控制，从而引领现代农业健康发展是物联网技术与农业领域的一次结合，也是现代农业的重要标志。通过建设基于物联网的智慧温室大棚，让蔬菜种植技术有了量化指标作为参照，提高了蔬菜种植的容错率，让蔬菜种植具备较高的可操作性，在增产创收的同时，能够形成产业链。

　　参考文献

　　[1]王晓东.浅谈大棚蔬菜种植技术[J].农民致富之友，2013（18）：103-105.

　　[2]恭道礼.基于无线传感器网络的黄精监测系统的研制[D].北京：中国地质大学，2011：8.

　　[3]管继刚.物联网技术在智能农业中的应用[J].通信管理与技术，2010（3）：24-27.

　　[4]孙科.物联网在现代农业上的应用[J].无线互联科技，2012（3）：19.

《基于物联网的智慧温室大棚蔬菜种植技术》

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