农业种植中智慧农业技术的应用分析
王培山
山东省滨州市无棣县水湾镇人民政府 251902
引言
农业种植是保障国家粮食安全、支撑老百姓生活的基础产业,但一直以来,我国农业种植大多靠“人工经验加传统种地”的模式,存在很多不足。随着数字技术发展得越来越快,智慧农业技术给解决这些难题提供了新办法,它通过“传感器实时监测、数据平台分析、智能设备干活”的闭环流程,让农业种植从“被动应对”变成“主动提前判断”,所以,相关人员要深入分析智慧农业技术在农业种植中的应用,推动农业转型升级,实现“藏粮于技”,保障粮食安全。
一、农业种植中智慧农业技术的应用价值
(一)提升资源利用效率,降低种植成本
农业种植的核心资源有水、土壤、肥料、能源等,但是传统种植因为信息不准、操作粗糙,经常浪费资源,而智慧农业技术靠精准感知、按需供给,能提高资源利用效率,从源头降低种植成本。像是物联网滴灌系统,它用土壤湿度传感器监测土壤含水量,数据低于设定值时,系统会自动开滴灌设备,按照“缺多少补多少”的原则供水,智能施肥机则能够结合土壤养分和作物生长数据,精准配氮、磷、钾等元素,避免乱施肥【1】。另外,太阳能光伏灌溉、智能电力调控等技术还能减少能源消耗,帮种植户“花更少钱,种更好的地”。
(二)提高生产管理效率,保障产量稳定
农业种植的环节多、时间长,从播种、育苗到田间管理、采收,传统人工管理效率低、容易出错,还因为人工成本上涨,管理压力越来越大,而智慧农业技术靠“自动干活、智能监控”,能大幅减少人工投入,提高管理效率,降低人为操作失误,从而保障作物产量稳定。像是智能播种机,它能根据作物特点自动调播种深度和密度,效率比人工高 5 到8 倍,播种均匀度超过 95% ,温室大棚里的智能环境控制系统,能实时监测温度、湿度等指标,自动开关相关设备,给作物维持适合生长的环境。
(三)增强风险应对能力,减少损失损耗
农业种植受自然环境、病虫害等因素影响很大,但传统种植因为“预警慢、应对被动”,往往灾害发生后才采取措施,损失很严重,而智慧农业技术通过实时监测、提前判断、精准应对,能显著增强应对风险的能力,减少种植过程中的损失【2】。像是大数据气象预警平台,它整合区域气象数据和作物生长数据,能提前3 到7 天预测洪涝、干旱等极端天气,还能给出应对建议,图像识别传感器和AI 诊断系统,则能实时监测作物叶片、果实的情况,提前3 到 5 天识别小麦锈病等病虫害,准确率超过 90% 。
二、农业种植中智慧农业技术的应用策略
(一)适配不同种植场景,推动技术精准落地
不同作物、不同地方的种植场景差别很大,比如大田种植和温室种植、北方干旱地区和南方多雨地区,所以智慧农业技术应用要“看地方、看作物”,别“一刀切”,确保技术和场景匹配。针对大田种植,像小麦、玉米这些,需要重点推广“物联网+大数据+无人机”的技术组合,就是要先安装土壤墒情、养分传感器,实时把数据传到大数据平台,用无人机播种、施肥、打药,将每亩作业时间缩短到 5 到8 分钟,然后再靠卫星遥感技术和作物生长模型,提前15 到20 天预测产量,给收获和销售计划提供依据,以无棣县水湾镇棉花种植区为例,用了这套技术后,每亩人工成本降了 40 元,产量预测准确率达到 92%[3] 而针对设施种植,像温室大棚,就要侧重于“智能环境控制+精准水肥+AI 诊断”技术,也就是用温度、湿度、CO₂浓度传感器联动控制设备,实现环境自动调节,并通过水肥一体化系统精准给养分,用AI 图像识别技术监测作物生长和病虫害,实现精细种植。
(二)搭建一体化服务平台,降低技术应用门槛
智慧农业技术涉及硬件设备、软件系统、数据服务等多个环节,种植户常常因为“技术复杂、操作难、服务散”,不敢用,为此,就可以搭建“硬件+软件+服务”一体化平台,整合资源、简化操作,降低种植户用技术的门槛。平台需要有三大核心功能,首先是“设备互联”功能,能够支持不同品牌、不同类型的传感器、智能设备接入,实现数据互通,避免“设备不兼容、数据孤立”的问题,比如种植户能通过平台统一管物联网滴灌设备、无人机、智能温室控制系统,不用切换多个操作界面。再就是“简单操作”功能,能够把复杂的技术逻辑变成简单的可视化界面和语音提示,适合文化程度不高的种植户用,比如平台首页能显示“土壤湿度低,要不要开滴灌?”“发现小麦锈病,要不要调无人机打药?”等提示,种植户只要点“确认”就能完成操作。再就是“全周期服务”功能,平台配专业技术团队,提供设备安装、调试、维护、技术培训等服务,同时开在线咨询通道,种植户有问题能随时问,确保技术“用得好、有保障”。
(三)培育多元应用主体,形成推广合力
智慧农业技术推广需要政府、企业、种植户、科研机构一起参与、互相配合,形成“政府引导、企业主导、种植户参与、科研支撑”的合力。那么政府就要先要做好引导和保障,也就是要出台补贴政策,对买智能设备、建智慧农业设施的主体补贴 30% 到 50% ,降低前期投入成本,并且进一步完善农村 5G 网络、电力设施、数据中心等基础建设,确保智慧农业技术“有网用、有电通”,同时还要制定智慧农业设备接口标准、数据安全标准、种植管理标准,避免技术应用乱【4】。企业则要做好技术研发和服务,需要围绕种植户的实际需求,研发低成本土壤传感器、小型智能播种机等性价比高的产品,同时提供“技术+运营”一体化方案,比如和种植户签合作协议,负责智慧农业设施的建设和维护,种植户按产量分成付钱,降低种植户的资金压力。而科研机构要做好技术创新和培训,可以加强和企业、种植户的合作,研发适合不同场景的新技术,比如耐极端环境的传感器、更精准的AI 诊断模型,同时开展技术培训,通过“田间上课、线上课程”等方式,教种植户用智慧农业设备和系统。当然种植户也要主动学技术、用技术,积极参加政府、企业组织的培训,分享应用经验,形成“示范带动、整体推广”的好氛围。
三、结语
总的来说,智慧农业技术给农业种植带来了“精准化、智能化、高效化”的改变。在实际应用中,要一直坚持“以种植需求为导向”的原则,不能盲目追求“高技术、高投入”,而是根据不同作物、不同地方的实际情况,选适合的技术和模式,同时,要注重“多主体配合”,通过政府引导、企业研发、科研支撑、种植户参与,形成推广技术的合力,让智慧农业技术既“用得好”,又“用得安全”,真正成为种植户的“好帮手”。
参考文献
[1]刘荣凤. 智慧农业技术在农作物种植中的应用[J].粮油与饲料科技,2024,(09):173-175.
[2]冯敏. 智慧农业技术对种植业的影响分析[J].中国农机装备,2024,(09):61-63.
[3]李冬芹,仝义涛. 智慧农业技术在设施蔬菜种植中的应用[J].农业工程技术,2024,44(17):65-66.
[4]李洋. 智慧农业技术在无公害苹果种植生产中的应用与效益分析[J].农业工程技术,2024,44(11):35-36.