陈 洁
(宿州职业技术学院 安徽·宿州 234101)
近年来,物联网、区块链、人工智能等信息技术在我国发展迅速,应用领域日益扩展。“智慧农业”是指充分利用物联网、区块链、人工智能等信息技术,实现农业生产的实时监测、精准管理、远程控制、产品溯源,为农业生产提供智能化管理和决策方案的高级阶段的农业。传统农业与信息技术相融合形成了智慧农业,智慧农业是农业发展的高级形式。花卉产业投入高、生产管理过程多、受自然灾害影响大,但经济效益可观,是农业的重要组成部分,对实施乡村振兴战略、提高农民收入、美化农村环境起到重要作用。目前花卉生产中机械化、信息化水平有待提高,花卉产业迈向智能化之路任重而道远。安徽省宿州市2020年花卉种植面积692hm2[1],花卉种类齐全,管理水平较高。近年来,宿州市在智慧花卉产业发展上进行了有益探索,显示了良好的应用效果,呈现广阔的应用前景。
智慧花卉产业是指充分利用物联网、区块链、人工智能等信息技术,依托安装在花卉基地的传感器,实现对花卉生长的实时监测、专家系统分析、预警、诊断、专家远程指导,为花卉生产提供智能化管理与决策,为花卉产品营销提供便捷平台的高级阶段的花卉产业。智慧花卉产业还包括花卉产品溯源等内容。2020年世界级生态岛5G+区块链赋能花卉产业高峰论坛在上海市崇明智慧岛举行,该论坛的成功举办,标志着花卉产业5G时代的来临,区块链与物联网技术赋能花卉产业,将给花卉产业带来深刻的变革和广阔的发展空间与机遇。智慧花卉产业属于智慧农业的分支,是智慧农业在花卉产业的具体运用,智慧花卉产业是花卉生产的高级阶段。
本系统主要包含花卉基地土壤与环境参数监测、视频监控、花卉生产管理、产品溯源等部分,是智慧花卉系统的主要内容。
在花卉基地安装多种传感器,实时监测土壤湿度、土壤温度、土壤pH值、气温、空气湿度、CO2含量、风速、光强等环境参数,自动采集环境监测数据并对数据进行传输、分析处理,数据以图表或曲线的方式进行直观显示。根据实时采集的各类参数,专家系统对各种参数进行分析判断,并根据分析判断的结果,系统通过网络控制终端对花卉基地实现水肥一体化灌溉、水帘及弥雾降温、通风、卷膜、放膜、卷帘、补光等管理活动的自动控制或智能手机远程控制。智慧花卉系统使花卉栽培管理、决策、控制过程更加精准、便捷。
通过视频监控,可随时随地观测不同品种花卉的生长状况、花与叶形态变化、病虫害的发生及分布等情况,为技术人员或专家远程诊断提供决策依据。花卉生产企业安装视频监控系统,让消费者或客商随时远程查看花卉生产管理、病虫害防治、采摘、加工的全过程,让消费者对花卉产品质量与安全性更加放心,提升花卉产业的公信力和品牌影响力。
花卉生长需要多个生产管理环节,从花卉产品质量安全追溯角度考虑,需要对花卉生产管理过程建立花卉电子身份证,对花卉基地不同花卉生产管理措施的实施时间、具体措施,如:施肥、喷药的种类、数量、浓度等如实记录。
智慧农业专家将花卉的生长发育规律与采集的影响花卉生长的环境影响因子参数进行分析,分析环境影响因子对花卉生长发育的影响以及关系,通过分析计算以数学模型表达出来,在此基础上构建花卉专家系统,使花卉生产管理更加精准、产量得到增加、品质得到提升、花卉产品更安全,农技人员可以远程指导花卉生产实践。
对花卉生产环节进行过程监控管理,采集花卉企业、产地、土壤、气候、品种、栽培管理、收获、加工、仓储、流通等相关信息,建立花卉种植、生产、加工、流通溯源信息库,根据信息库的信息生成相应溯源二维码。花卉企业在花卉产品生产、包装、仓储、销售、物流等环节应用溯源系统,消费者在购买花卉产品时扫描二维码标签进行查询,可以便捷获取花卉产品及其生产企业的相关信息。
宿州市位于安徽省北部,襟连沿海,素有安徽省北大门之称。东至东北与江苏省宿迁市、徐州市接壤,南临蚌埠市,西至西北与淮北市、河南省商丘市、山东省菏泽市毗邻。宿州市介于东经116°09′—118°10′、北纬33°18′—34°38′之间。属暖温带半湿润季风气候区,主要特点气候温和,四季分明,雨热同季,光照充足,降雨适中。宿州市多年平均气温为14℃至14.5℃,1月份平均气温最低为-0.6至1.0℃,7月平均气温为27.2至27.6℃。宿州市全年太阳辐射总量为124.1至129.4千卡/平方厘米年之间,全年日照时数为2322.9至2471.7小时,年平均降水量在774至896.3毫米之间[2]。
宿州市的地理位置、气候特点适于花卉的种植,目前栽培的花卉种类有月季、玫瑰、牡丹、玉树、薰衣草、红掌等,宿州市2020年花卉种植面积692hm2。目前宿州市花卉栽培管理处于传统栽培方式向智能化栽培方式的转型期,有部分花卉企业已经进行智能化栽培管理,但智能化的水平以及推广范围有待进一步提升。
在智慧农业迅猛发展的大背景下,宿州市人民政府与阿里巴巴集团合作建设数字农业产业带,重点建设10个数字农业示范基地,推动宿州市由传统农业向数字农业转型升级。通过数字农业产业带在宿州落地,利用信息技术为农产品办理电子“身份证”,实现农产品溯源,打造宿州优质绿色农产品品牌,将更多的宿州优质产品打造成市场认同、百姓认可的地标产品[3]。
在宿州市与阿里巴巴集团联手打造宿州市数字农业产业带的带动下,结合宿州市智慧农业发展规划,打造数字农业花卉示范基地。数字农业花卉示范基地从花卉的育苗、栽培、品种展示、加工、流通等方面进行规划建设,通过花卉产业带动周边休闲农业发展,打造一二三产融合的现代农业产业发展模式。在数字农业花卉示范基地,花卉生产、加工、流通等过程进行智能化管理,让科技赋能花卉产业示范基地。
智慧农业在我国迅猛发展,《农业农村部关于落实好党中央、国务院农业农村重点工作部署的实施意见》中明确提出加快智慧农业发展,建设一批国家数字农业农村创新中心和数字农业推广基地[4],为智慧农业发展指明了方向。
农业农村部在进行全国“一村一品”示范村镇的建设和认定工作。结合宿州市经济发展状况,应充分发挥宿州市靠近亳州中药材交易中心的地域优势,推进花卉的栽培、加工、产品销售,把花卉产业打造成具有宿州地方特色、能够让农民大幅度增收的产业[5],同时带动休闲农业的发展,与砀山梨花节、皇藏峪、虞姬墓联合打造美丽宿州,带动宿州旅游业的升级与发展。
在加快智慧农业发展和“一村一品”工作建设的时代背景下,结合宿州土壤、气候、栽培传统以及花卉产业发展情况,推动宿州智慧花卉产业的发展既符合国家对农业的规划与引导,又可以大幅度提高花卉企业的经济效益。粗略计算,以栽培玫瑰、加工玫瑰产品为例,每亩玫瑰的产值可达到8000元,远高于种植大田作物。在科技人员的指导下,发展智慧花卉产业,将进一步提高花卉产量,提升品质,通过加工花卉产品延长产业链,增加花卉产业附加值。通过产品溯源,提升智慧花卉产业的公信力和品牌影响力,打造宿州花卉品牌。
在建设宿州智慧花卉产业过程中,结合花卉产业的特点以及国家的政策导向,根据花卉产业的规模和分布,可以整体规划与田园综合体、特色小镇、农村电商、青少年科普教育、文化创意结合起来,延长花卉产业链,进一步提升花卉产业的附加值,提升花卉产业的经济效益。
在具体实施智慧花卉产业过程中,农业农村管理部门先选择具有代表性的点进行示范,通过示范点实际产生的经济效益、社会效益、生态效益,并进行效益分析,切实提高智慧花卉产业示范企业经济效益,发挥示范作用,带动宿州市智慧花卉产业的持续健康发展,打造智慧花卉产业的宿州样板。