摘要：随着人们对蔬菜的需求量不断增加，传统的蔬菜种植模式已经难以满足人们对蔬菜品质及个性化的要求。在当前物联网技术快速发展的背景下，通过在蔬菜种植过程中采取智慧种植技术，准确把握蔬菜生长的每一个环节，能够有效提升蔬菜的品质和产品，从而更好地满足广大消费者的生活需求。该文具体论述了物联网背景下的智慧温室的功能，并根据实际情况提出物联网背景下智慧大棚蔬菜种植技术，旨在提升蔬菜种植的经济效益。

    关键词：物联网；智慧大棚；蔬菜；种植技术

      随着信息技术的飞速发展，物联网技术作为新一代信息技术的重要组成部分，正逐步渗透到农业生产的各个环节，引领着现代农业向智能化、精准化方向转型。在这一背景下，智慧大棚蔬菜种植技术应运而生，为蔬菜产业的可持续发展注入了新的活力。智慧大棚通过集成传感器技术、无线通信技术、云计算及大数据分析等物联网关键技术，实现了对大棚内环境参数的实时监测、精准调控与智能化管理，极大地提高了蔬菜种植的效率与品质[1]。

蔬菜种植安全防护

      相较于传统大棚，基于物联网技术构建的智慧温室大棚展现出了显著的差异，其中最为突出的特点是其身份识别功能的集成。该功能显著提升了温室大棚设施及其内部蔬菜的安全防护效能，全面增强了整体的安全保障体系。智慧温室大棚采用射频识别技术（RFID）作为核心的安全防护机制，该技术深度融合了人脸识别、指纹识别等先进的生物识别技术，通过预先录入并严格验证相关人员的身份信息，实现了对进出人员的精准识别与权限控制。这一创新应用不仅增强了设施的物理安全，还确保了内部蔬菜生长环境的稳定与安全，为智慧农业的安全管理树立了新的标杆，当身份得到成功确认后，人员才被允许进入温室大棚。无线射频识别技术不仅扮演着保护蔬菜及存储重要信息的角色，还能够将农业生产信息全面收集起来。这样通过充分利用现代数据辅助种植人员了解智慧温室大棚运营中潜在的问题，从而提高蔬菜种植的工作效率和管理的合理性。最终，这些优化措施共同促进了蔬菜产量与品质的提升，从而为农业生产带来更高的收益。

实时调控环境参数

      基于物联网背景下的智慧大棚蔬菜种植技术可对环境参数进行实时调控，其方法主要是利用先进的物联网传感器和智能控制系统对智慧温室大棚进行24小时不间断的监测，并一一记录温室内的温度、湿度、光照强度、二氧化碳浓度以及土壤水分含量等关键环境参数。这些传感器如同温室的眼睛，时刻关注着作物的生长环境，一旦检测到任何参数偏离了作物生长的最适范围，智能控制系统便会立即启动相应的调控措施。

      通过借助物联网技术与高精度传感器，相关人员能够实现对设施农业内作物生长信息的实时、全方位监测，这涵盖了水肥一体化精准灌溉过程、农药施用记录以及作物的生长发育状态等多维度信息。同时，系统性地收集并处理这些关键数据，以获取作物生长的深入洞察。通过温室气象站所配备的ModBus-RTU主站接口，使相关人员拥有了强大的数据交互与处理能力，进而能够精确调控和优化一系列影响作物生长的关键因素。这包括但不限于土壤的温度与湿度、氮磷钾等关键营养元素含量、土壤pH值，以及空气温湿度、二氧化碳浓度、光照强度、土壤水分含量等环境参数。这种基于数据驱动的、高度针对性的调控策略，旨在最大化利用环境优势、规避不利影响，从而有效确保作物的稳产高产，并显著提升塑料大棚内蔬菜的整体品质，满足现代农业对高效、可持续生产的需求。

      例如，在种植生菜的过程中，当温度传感器检测到室内温度过高时，系统会自动开启通风设备或启动遮阳系统，以降低室内温度，防止作物因高温而受损；同样，当湿度传感器发现空气过于干燥时，智能灌溉系统会迅速响应，根据作物需水量精准灌溉，保持适宜的土壤和空气湿度；光照强度的调节则依赖于可自动调节透光率的天窗和遮阳网，确保作物在最佳光照条件下进行光合作用；而CO2浓度的调控则通过智能气肥机实现，适时补充CO2，促进作物生长。这种实时调控环境参数的能力，不仅为蔬菜作物提供了稳定、适宜的生长环境，还大大提高了资源利用效率，减少了因环境不适导致的作物病虫害发生几率，从而确保了蔬菜的高产优质。智慧温室大棚的这一技术特性，正引领着现代蔬菜种植向更加精准、高效、可持续的方向发展。
 

优化病虫害防治

      在传统的蔬菜种植过程中，对蔬菜病虫害的防治往往依赖于大量的化学农药，这不仅会对环境造成污染，还可能影响蔬菜的品质和消费者的健康。然而，基于物联网技术的智慧温室大棚主要是通过集成物联网、人工智能和大数据分析等先进技术进行病虫害监测和预防，从而大大减少化学农药的使用量。其中，物理防治是智慧温室大棚蔬菜种植技术中的一种重要的手段，其主要是通过在大棚设施内部部署专业的杀虫灯具，利用害虫的趋光特性进行定向诱集与捕杀，或者采用高温蒸汽消毒技术，以有效清除大棚环境内的病原物及害虫。以白菜种植为例，在病虫害发生的初期阶段或危害程度较轻时，人工物理防治手段亦为一种可行的选择。具体而言，可运用灯光诱捕技术，根据害虫对特定光波的敏感性，设置光源以吸引并集中消灭害虫，从而达到控制病虫害种群数量、减轻危害程度的目的。

      物理防治方法以其环保、无污染的特点而受到青睐，但要取得理想的防治效果，需要长期坚持，因为一旦放松警惕，病虫害可能会卷土重来。然而，当病虫害发展到一定程度时，物理防治可能不足以有效控制，这时就需要考虑化学防治方式。化学防治通过使用杀虫剂与杀菌剂，能够迅速且有效地控制病虫害，但其成本相对较高。同时，化学药剂的应用对蔬菜生长发育具有不可忽视的影响，因此在实施化学防治策略时，必须严格监控并精确调控药剂的使用剂量，以防止对蔬菜产生不利效应。此外，鉴于病虫害可能产生对特定药物的抗药性，长期单一使用某种药物将降低其防治效果。因此，为确保化学防治的持续有效性和延缓病虫害抗药性的产生，应采取轮换使用多种药剂的策略，通过多样化的化学防治方案来应对病虫害问题。

      智慧温室大棚内安装的高精度传感器能够实时监测作物的生长状态和周围环境的变化，包括温度、湿度、光照等，这些参数是病虫害发生的重要预警指标。一旦数据出现异常波动，系统便会自动触发报警，提示管理人员可能存在的病虫害风险。同时，结合图像识别和机器学习算法，智慧温室大棚能够准确识别病虫害的种类和严重程度，为精准施药提供科学依据，从而最大限度提升蔬菜对病虫害的抵抗能力。

自动化滴灌技术

      相比于传统的灌溉方法，自动化滴灌技术展现出诸多优势，包括安装简便、节省人力、灌溉精确以及显著减少水资源浪费。当自动化滴灌技术与物联网技术实现深度融合时，它们共同为种植者构建了一个制定精准灌溉策略的高效平台。这一集成应用能够打造出一个高效能、低能耗、多功能且管理精细化的农业灌溉节水体系。此体系的核心在于运用土壤水分传感器实时监测土壤的含水量，并精准评估植物的实际水分需求，从而为种植者提供科学依据，以实现灌溉作业的精准化、智能化管理。传感器收集的数据会被传输至控制器，控制器随后根据这些信息自动调整灌溉时间，实现了远程操控和自动化灌溉，从而确保了灌溉过程的精准性与高效性。

结语

      随着物联网技术快速发展，通过在大棚蔬菜种植中巧妙融入智慧科技，相关人员可以全面强化蔬菜种植的安全防护体系，精确监测种植环境，并有效防控病虫害。这样，大棚蔬菜的种植品质能够得到显著提升，进而更好地契合广大民众对蔬菜的需求与期待。


本文收录于《农业工程技术-农业信息化》2024年第12期，目次52

文章来源：