黨的第二十屆全國代表大會報告指出,要優先發展農業和農村,堅持城鄉一體化發展,順利流動城市要素。推進農村產業、人才、文化、生態、組織振興。多方位壓實糧食安全基礎,緊守18億畝耕地紅線。持續深化農業農村改革,全面激發鄉村發展活力,大力推動鄉村振興。
農業農村優先發展和高質量發展,離不開科技賦能。而智慧農業,就是將傳統農業與大數據技術連接起來,將農業生產從以人民為中心轉變為以數據為中心,采用物聯網、大數據等技術助力產業提升,實現數字化發展,也是我國傳統農業向現代化農業轉型的必經之路。
智慧農業運行的原理是實現萬物之間互相通信,利用互通傳遞數據提高各個生產、加工、制造等環節的協調,達到提升效率,改善生態環境的目的。
智慧化的基礎就是數據的獲取和傳遞,在大數據時代,可以通過各類傳感器建立起綜合數據監管平臺,記錄、分析農業種植、養殖過程、農產品流通過程中的動態變化,實現科學調控和管理。傳感器在監測管理中的應用大多體現在對作物生長周圍環境的監測,比如土壤、大氣、水環境、雜草等的監測。
不同植物以及不同植物的不同生長階段對棚內溫度、濕度的要求差異很大,因此傳感器在大棚種植中有廣泛應用。在農業生產環境中,需要對各種數據進行監控和傳輸,農業物聯網是將各種農業基礎設施接入物聯網,如溫度調節器、濕度調節器、光照調節器、攝像頭等,以監控生產過程,增加農業產量,提高產品質量,提高經濟效益。
在大棚智能監測系統中:
溫度傳感器、濕度傳感器、光傳感器等可以實時監測大棚中的溫濕度條件、光照條件,使種植作物處在最優的生長環境中;
土壤傳感器實時監測土壤水分、不同土層溫度、土壤pH值、氮、磷、鉀等農藥化肥元素等,進而精準傳遞土壤水分和土壤顆粒組成的信息;
大棚智能監測系統還可以自動控制光線和通風。通過溫室內的光傳感器和室內環境傳感器,可以實時監控溫室內的光線和環境信息,根據傳感器監控數據信息自動控制溫室遮陽板和風扇,確保溫室內的光線和空氣循環。
新興的雜草檢測傳感器技術可以進行雜草識別達到除草自動化等。
除了大棚種植,在畜牧養殖領域中,家禽、家畜等的育種繁殖、生存環境等環節也需要應用傳感器。例如育種環節會用到生物傳感器、生存環境監測采用氣體傳感器、溫濕度傳感器等,以便及時調整飼養方案、飼養環境。
二氧化碳傳感器:通過檢測畜禽舍中的二氧化碳含量,來決定是否需要通風換氣。
氨氣傳感器、硫化氫傳感器:用于檢測畜禽舍環境中的NH3含量,以決定是否需要清除糞便和通風換氣。
我國沿海及內陸湖泊地區水產養殖業發達,不管是魚類、蝦類還是其他水產生物,都需要在良好的水質條件下生長,水環境是影響其產量及質量的重要原因之一。溶解氧傳感器、pH值水質傳感器、氨氮水質傳感器等在水產養殖中也有著廣泛應用。
基于實時檢測的精確傳感器,利用云計算、數據挖掘技術實現多層次分析,分析命令和各種控制系統聯動完成農業生產,管理智能農業生產模式,不僅解決了農業勞動力日益短缺的問題,完成了農業生產高度工業化、集約化、規模化,提高了農業生產應對自然環境風險的能力,使傳統農業成為高效的現代產業。