还剩3页未读,继续阅读
文本内容:
人工智能在设施蔬菜中的应用与设施蔬菜种植技术及病虫害防治措施摘要蔬菜是人们生活中必不可少的,富含人们维持健康必需的营养物质,提高蔬菜栽培技术就显得尤为重要该文主要以设施蔬菜为主要的研究对象,探讨种植设施蔬菜的智能化技术和防治病虫害的有效措施关键词设施蔬菜;种植技术;病虫害防治措施设施蔬菜种植不同于传统的蔬菜栽培技术,延长了蔬菜可种植的时间,在冬春季节等气温较为寒冷的节气里,也可以通过各种设施和先进智能技术,为蔬菜的生长提供适合发育的条件,使消费者在各种季节都可以吃到新鲜的蔬菜,满足消费者的需求1设施蔬菜种植技术要点
1.1种植前准备土壤是培养种子的温床,对种子的生长有至关重要的作用设施蔬菜一般多在大棚等密闭的环境中栽培,大棚中透光性较差,并且温度适合细菌病毒的传播,容易使土壤感染病虫害,使病毒蔓延,不利于种子的生长因此,在播种之前,应该对土壤进行杀毒,消灭害虫,也能阻碍病毒的蔓延,提供较为良好的土壤环境,利于种子发育
1.2栽培耕作管理121播种技术设施蔬菜种植的特点为,在较为密闭的环境中栽培,受外界的影响较小,对播种期也并没有很大的干扰,但是设施蔬菜的种植培养需要根据市场的需求来进行调整,因此,应该选择最适宜的播种时期首先,在大棚里种植设施蔬菜,如果市场对设施蔬菜的需求较为旺盛,应该在可接受的范围内提前播种设施蔬菜的种子,以达到提前上市销售的目的其次,应该考虑到大棚内的温度和湿度等其他条件的影响,如果是较为适宜的温度则利于种子的生长最后,在进行播种口寸,还需要考虑到种子之间的种植密度,不可为了追求扩大产量而盲目提高种植密度因此,科学的种植密度,应该结合大棚内的温度、所要种植的蔬菜品种的习性以及土壤土质等多方面要素进行综合考量
1.3施肥技术
1.
3.1平衡、配方施肥科学的使用肥料可以大大地提高蔬菜的产量,保障蔬菜的品质,从而获得更多的市场但是,对蔬菜的施肥需要结合多方面的因素考虑,具体对何种设施蔬菜的施肥,需要结合土壤所能提供的肥力、蔬菜所需要的肥料标准以及肥料的功能效应等等,上述内容都是在施肥之前应该统筹考虑的因素然后制定出最适宜的用量比,各种因素之间相互作用,共同促进设施蔬菜的生长
1.
3.2以基肥为主设施蔬菜的肥料主要以有机肥为主,主要是在播种或者是移栽之前进行施肥在对土壤进行翻耕时,可以适当的加入各种肥料,增加土壤的肥力但是,需要注意的是,设施蔬菜主要是指在大棚这种较为密闭的环境里,在施肥时应该注意不可施未经腐蚀过的有机肥,未腐蚀的有机肥在腐解时会散发热量,同时,会散发出有毒的气体,对蔬菜种子的生长有不利的影响因此,这种有机肥应该在采取一定的措施之后才可以投入使用[2]
1.
3.3科学追肥追肥主要是指在蔬菜种子生长最为关键和效用最大的时期进行施肥,应该准确地把握追肥的时间追肥主要分为两种,一种是在根系外部追肥,另一种是土壤追肥这一过程中主要使用的是有机粪肥并且,可以采用灌溉施肥的方式,将肥料和水按照比例融合,水比肥料更能深入土壤,靠近植株的根系,因此,将肥料化为水,施肥效果更好或者也可以采用叶面施肥的方式,但植株的叶面较为脆弱,因此,在施肥时应格外注意肥料的肥力或者是溶液的强度,不可过高,反而给叶面增加负担
1.
3.4采收前不施肥在蔬菜采收之前,不应该再施肥即将采收的蔬菜,生长发育已经较为完全,在这时候继续施肥,对于蔬菜而言,反而是一种负担,如果是氮肥的话,会打破蔬菜内部的元素平衡,使蔬菜的含水量增加,可保存时间也会大大缩短
1.4轮作换茬土地也需要休息的时间,部分种植人员,特别是缺乏设施蔬菜经验者,会在一年内多次种植,未能给土地充足的休养生息的时间尤其是加上有机肥施用量少,会造成土壤肥力的下降,对土地造成不良影响
1.5智能产品检测近年来,人工智能技术得到了广泛应用,在设施蔬菜的种植中也发挥了极大的作用此前,蔬菜的采摘分类主要依靠人力分辨或者是由专门的食品安全部门进行检测,程序复杂,耗时较长人工智能技术则很好的解决了这一困扰,人工智能可以通过其红外线扫描蔬菜内部的结构,判断蔬菜的品质,同时也能获得关于蔬菜营养价值和富含元素的情况,流程简单,极大地提高了蔬菜分拣的速度2病虫害防治措施
2.1生物防治生物防治是减轻病虫害危害的主要措施主要是通过在播种之前在大棚的四周散发对害虫不利的气体或者是干扰害虫的交配,从而抑制害虫的数量,也可以达到减轻病虫害的目的
2.2物理防控物理防控对种子的影响较小,并且作用明显,在病虫害的防治中较为常见,主要可采取的方式有,可以采用杀虫灯,对害虫进行长时间的照射,或者是粘虫板等,都可以有效地控制害虫的数量,减轻虫害的影响[3]
2.3病害防治在设施栽培的环境下,因为环境较为封闭,空气湿度大,在阴天或者是下雨的天气下,难以见到光照,这都是病菌产生的主要因素并且,在设施蔬菜的种植中,为了应对农药污染以及各种病虫害肆虐的问题,设施栽培技术可以通过改善土壤土质来解决因此,在栽培育种期间,种植人员应该多多对田间进行除草和清理的工作,同时,在灌溉时,还应该选用较为洁净的水资源,减少病害蔓延的载体,为蔬菜的生长提供较为有利的环境
2.4智能的应用
3.1产前阶段人工智能的应用给各个行业都带来极大的变化,设施蔬菜的种植也通过人工智能技术获得了较高的经济效益人工智能技术可以对土壤进行检测,分析与土地适配度较高的作物种类,主要通过以下几种方式首先,人工智能可以对土壤中富含的各种元素进行分析,用来作为施肥依据,提高土壤的肥力,为蔬菜提供更好的生长环境其次,土壤的酸碱性也可以影响到肥料品种的选择,例如,如果土壤碱性浓度较高,可以适当的加入腐殖酸类的肥料,促进蔬菜对无机盐的吸收最后,对土壤的含水量进行测量,可以作为选择灌溉方式的依据,合理的调节土壤的湿度对微生物的分析,土壤可以有效的避免病虫害的威胁,促进蔬菜的健康生长
3.2产中阶段人工智能技术在蔬菜种植的产中阶段主要体现在农业机器人、蔬菜种植系统等的应用,提高了蔬菜种植的自动化程度,也保证了设施蔬菜的品质蔬菜种植应用人工智能技术,可以帮助种植人员更好的分析种植过程中遇到的各种困难例如,最早在农业中使用人工智能技术的是美国的农场,在蔬菜种植的培养、采摘等各个环节都可以实现高度的自动化,降低人力成本,提高蔬菜的产量4结论综上所述,设施蔬菜的种植技术在一定程度上突破了季节温度等的限制,为蔬菜的种植提供了良好的条件,但设施蔬菜的种植也需要精心选择蔬菜的品种和种子,从播种到发育的各个环节都需要细心对待,并且有效地预防病虫害,才能提高蔬菜的产量,更好地满足市场的需求参考文献
[1]刘宏斌.陕北设施蔬菜种植技术[J].农家参谋,202118:43-
44.⑵宁会香.设施蔬菜种植中水肥一体化技术的应用思考[J].农业工程技术,2020,4019:84-
86.
[3]马临红,浅谈设施蔬菜种植技术及病虫害防治措施[J].农家参谋,20219:45-
46.现阶段,设施农业在农业领域中占据非常重要的地位,设施农业是现代农业以及设施的组合,包含设施畜牧、设施蔬菜、设施种植以及设施花卉等产业,设施蔬菜种植的规模是最大的,种植设施蔬菜能够摆脱以往受土壤及自然气候等条件的制约,进而实现高效、稳产、以及优质的蔬菜生产其次在设施设备当中,普通日光温室、节能日光温室、以及塑料大棚温室发展的速度相对较快设施农业是一项集合农业装备以及种植等多领域的系统工程,它是在人为可控的环境下进行高效生产的方式,有着成套的农业生产技术、完善的生产规范与设施装备近些年,伴随信息技术的高速发展,物联网也渐渐被运用于农业生产及科研中,譬如农产品贸易、农业生产、以及农产品物流等领域中文章介绍了人工智能技术,并结合设施农业在产前、产中、以及产后三个阶段,细致阐述了现有的研究成果1设施农业发展现状设施蔬菜栽培是近些年发展起来的一种集约化生产体系,通过控制温度、光照、以及水分等,为蔬菜提供温暖适宜的生长环境,不仅有利于提高蔬菜产量,同时还能够生产反季节的蔬菜,从而增加农民的收入,但是在设施蔬菜自动化控制、以及标准化方面仍然存在着不少问题,与发达国家相比还有很大的差距其次随着科学技术不断进步,开始出现了很多设施农业,但中国在这方面的经验并不足,还产生了一系列问题第一,设施农业结构相对较为单一,并且受到了技术的限制,很多高产值的农业作物很难实现规模化的种植,使得种植的农业作物品种较为单一第二,农业设施较为落后当前普遍用到的农业设施便是温室大棚,受塑料薄膜以及结构单一的限制,在大棚中很难实现机械化的操作第三,农业设施规模相对较小,很难实现规模化的生产,且生产效益非常低,所以,很难去评估风险,还影响了农业设施以后的发展2具体应用
2.1在产前阶段的运用能够对农作物品系以及土壤等做出合理的分析,帮助种植户选择适宜的农作物品系,进而为农业生产提供良好的保障而在蔬菜产前阶段,土壤分析是非常重要的一个环节,可以对土壤中的微量元素、有机物以及无机离子等做出合理的分析,通过深入分析鉴别土壤酸碱性,指导种植人员选择化肥的类型,比如碱性土壤,应当加入适当的腐殖酸类化肥,农作物在适宜的酸碱条件下会更好地吸收无机盐,从而健康的生长发育其次,分析土壤的实际含水量,科学合理地指导农田灌溉,防止湿度太大而造成病害,分析土壤里的微生物,能够提前预防对人类有害的微生物,防止造成较大的损失,并且科学利用土壤中无害的微生物对蔬菜生产更加有利Elgaali借助非侵入成像技术探测土壤,建立了土壤特性与宜种植农作物的模型而Raju等则利用专家系统评估土地改造方案,结果发现这一方法能够为景观生态规划提供有用的信息
2.2在产中阶段的运用主要是运用人工神经网络、农业专家系统、人机结合系统、以及农业机器人等技术以上技术能够科学合理地指导种植人员更好的管理和种植,从而提升农作物的产量,使农业实现自主化、科学化、和机械化的管理农业专家系统能够帮助种植人员解决生产中所遇到的各种问题农业专家系统,20世纪70年代末诞生于美国,到了80年代渐渐开始转向市场分析、生产管理、经济分析、以及生态种植等方面农业专家系统能够让“农业专家”实时指导农民农业生产活动,从而更好地实现资源科学化配置其次,在产中阶段运用人工智能进行农业生产,既能够提升生产效率,并且还能够减少劳动力投入同时在蔬菜生产的整地耕地、施肥、施药、播种、定植、移栽、以及适时收获等都能实现智能化科研人员张娓娓通过农业机器人控制系统的研究,设计出了柔性的采摘系统,研究结果发现,这一系统运行比较稳定和可靠,对蔬菜无损采摘也有着非常重要的意义另外,非化学除草技术是生产绿色、优质产品的关键,而智能割草机器人可以识别作物和杂草,还能够快速地进行除草,不仅有效减少了劳动力、降低了成本,还保护了生态环境此外,胡炼、罗锡文、曾山等提出了结合机器视觉来识别与定位的方法,借助曲线标准偏差、像素累加曲线、以及正弦波曲线等获取农作物的位置,研究发现这一方法可以适应不同的天气和不同的农作物,尤其是生菜,识别率达98%-100%;并且还研制出了爪齿机械除草装置,使蔬菜伤苗率低于6%张朋举、张纹、陈树人等设计出了八爪式株间除草装置,采取电磁铁来控制运动的轨迹,使蔬菜伤苗率低于9%
2.3在产后阶段的运用伴随人们生活水平不断的提高,食品安全问题引起了人们的高度重视,在食品的生产、储存和销售、加工、以及运输等环节中,都有可能被微生物所污染,进而引发很多食品安全问题同时农产品的质量检测也受到了人们的关注,其中图像识别以及电子鼻检测等运用于农产品的检测中后者在便携性、操作难度还有检测时间等方面表现较好Concina等借助电子鼻检测方法检测罐装去皮番茄,研究发现这一电子鼻能够分辨番茄是不是变质,同时还能够检测特殊的污染物申广荣、钱振华、黄秀梅等借助HACCP设计出了蔬菜安全智能决策系统,并且试验对西兰花、大葱、生菜、甘蓝、白菜、以及黄瓜等进行了研究,种植人员和企业用户进行身份登录以后,就可以直接输入和查询西兰花产地环境等数据,然后选择系统中所提供的一些标准同时,用户还可以选择检测西兰花所属级别与农药残留是否有超标等其次,在产品分类上,王松为了解决可扩展性以及稀疏性问题,采取Web技术、与产品分类技术对农产品展开分类,结果发现能够很好地改善推荐质量,并且还可以有效为用户提供优化服务和个性化推荐姜伟则分析研究了蔬菜自动化识别系统的软件算法、硬件选型,还有结构搭建等,具体做法是在摄像机捕捉到目标物体以后,系统便会对图像进行纹理特征分析、分割、以及颜色提取等操作,把特征和特征库进行相互比较,从而输出识别的结果通过测试,这一方法是可靠易行的,对蔬菜可以达到80%的识别率,并且在复杂的环境下还可以识别果蔬的类型,能有效节约经济成本和时间,因此有着现实意义
2.4智能播种机精准的播种技术可以保证每一种蔬菜种子都拥有合理的间隔,以往的播种机是纯机械式的工作方式,按一定的间隔距离播种,并且需要根据播种机行使速度调整间距,有的时候会出现播种过多或是种子卡壳的情况,这时就需要人工进行补种而智能播种技术是通过视觉检测技术进行监控洒种子的整个过程,对于没有播种上的或是多播种的情况做上标记
2.5智能监控作物以往的农业中,农作物生长期间需要大量的人力看护,施肥、光照、病虫害、以及水分等情况都要种植户凭借经验进行判断而智能化的农业能够通过无人机还有摄像头等设备,借助雷达监测和红外传感监测等技术来监控农作物生长的状况比如说Plant Village可以智能识别检测十多种农作物的虫害,准确率达到98%O智能机器人可以更加精准的施药和施肥,不仅减少了农药和肥料的浪费,与以往的种植方式相比还减少了85%的农药、肥料的使用运用智能监控系统,不但能够完成精确的实时监控,还能够节省人力
2.6智能产品检测蔬菜采摘以后要经过分级以及检测后才能够进入市场,以往检测的方式有些是依靠种植人员的经验判断,也有的是到食品安全检测部门进行定级,这种检测方式既费时又费力而人工智能检测是借助视觉系统来观察蔬菜外部的特征,利用红外扫描技术探测蔬菜内部的结构、获取微量元素和营养成分等数据这一检测方法在往后将会得到快速的推广,采摘完蔬菜以后通过检测能够直接面向市场,还可以精准判断市场需求综上所述,将来,人工智能能够更好地为人们服务,还能改善人民群众的生活,并且还会带来较大的经济效益与社会效益在当前人工智能技术的引领下,中国农业已经迈入信息化、数字化时代,利用其优势全面提升农业生产效益,也是实现农业生产信息化、现代化、以及智能化的必经之路。