物联网技术应用对温室蔬菜生产效果试验研究

赵淑梅，翟富民，杨 婷，孙建勇（甘肃省庆城县瓜菜蚕桑技术指导站，甘肃 庆城 745100）

近年来，庆城县温室种植蔬菜面积不断扩大，每天都要投入大量的人力物力才能满足温室蔬菜生产精细管理的需要。物联网技术基于各项高科技设备，形成智能化、自动化温室大棚蔬菜控制系统，实现蔬菜生产自动控制，打造现代社会智慧农业。为了更好的研究物联网技术对温室蔬菜生产的影响，专业人员在玄马镇装配式温室中安装了物联网对温室中的蔬菜监控管理，并根据每种蔬菜适宜的生长环境下达指令自动调控，达到对温室内的温度、湿度、二氧化碳浓度、土壤湿度等进行更加精细和动态监控的方式来管理蔬菜生产，与传统人工管理生产进行对比试验，分析研究温室应用物联网技术对蔬菜生产的效果。

1 试验地点

庆城县玄马镇现代农业示范基地。

2 试验时间

2014年10月20日—2017年10月20日。

3 试验研究内容

3.1 处理设置

该项试验每年选择4座全钢骨架装配式新型日光温室，温室规格均为80 m×8.5 m，其中2座日光温室安装了物联网自动控制系统，分别为处理Ⅰ、Ⅱ，2个处理同时安装有远程控制、无线采集、远程监控等设备，系统自动控制温室生产环境；另外2座温室为对照分别为CK1、CK2，对照温室是由人为控制温室生产环境；处理Ⅰ、CK1种植辣椒,处理Ⅱ、CK2种植黄瓜,每种作物种植品种相同，温室肥力条件基本一致，室内其他处理也相同，选择长势基本一致的种苗定植，同一作物株距和行距均相同。

3.2 数据记录

从试验开始，专业技术人员每年主要对每栋温室产量、效益、人工、用水量、用电量、肥料、农药及病虫害发生指数等进行了详细观察记载。测量试验产量时，采用高精准度的电子称在每次称重前校正归零后使用，同类温室内蔬菜从第一次采摘开始，每次采摘都在同一天完成，如果同类蔬菜采摘期不同，则以采摘期短的为采摘时间，除按期采摘蔬菜外，其余时间不可采摘。记录每次采摘产量、销售价格、采摘时间等。

3.3 数据应用

每年试验结束后，将全部记录数据全部录入电脑进行汇总，求出三年平均值，绘制产量曲线图，并对产量、生产成本、病虫害发生指数进行综合分析。

4 结果与分析

4.1 产量对比分析

温室的管理质量决定着温室蔬菜生产的产量和效益，为进一步了解物联网系统对不同蔬菜产量及效益的影响，通过对2种不同设备温室种植的蔬菜每次采摘数量及当时销售价格进行计算分析，评估物联网对温室蔬菜生产的影响。

4.1.1 辣椒产量分析

由图1可以看出在整个辣椒生产期共采摘了18次，产量均以正余弦曲线形势分布，辣椒产量集中在5到13次，产量高峰期都在第8次，安装了物联网的温室产量明显高于对照温室，单次产量高达855 kg，单次产量比对照814 kg高出41 kg；处理Ⅰ总产量6622 kg比对照CK1总产量6128 kg增产494 kg，增产率8.1%。

图1 辣椒产量比较

4.1.2 黄瓜产量分析

由图2可以看出在整个黄瓜生产期共采摘了18次，产量均以正余弦曲线形势分布，黄瓜产量集中在6到14次，产量高峰期都在第10次，安装了物联网的温室产量明显高于对照温室，单次产量高达997 kg，单次产量比对照981 kg高出16 kg；处理Ⅱ总产量9087 kg比对照CK2总产量7792 kg增产1295 kg，增产率16.6%。

图2 黄瓜产量比较

4.2 生产成本对比分析

4.2.1 辣椒生产成本比较

由图3可以看出在辣椒生产过程中，所用种苗、肥料、农药、水、人工等费用支出情况，同一品种种苗费用相同，安装了物联网的温室生产成本明显降低，尤其人工费每栋温室降低了1040元，处理Ⅰ总成本为2665元比对照CK1总成本4140元降低了1475元，降低了35.3%。

图3 辣椒生产成本比较

4.2.2 黄瓜生产成本比较

由图4可以看出在黄瓜生产过程中，所用种苗、肥料、农药、水、人工等费用支出情况，同一品种种苗费用相同，安装了物联网的温室生产成本明显降低，尤其人工费每栋温室降低了1110元，处理Ⅱ总成本为3530元比对照CK2总成本5230元降低了1700元，降低了32.5%。

图4 黄瓜生产成本比较

5 结论

试验表明，应用了物联网技术的温室种植的辣椒、黄瓜、番茄都比对照温室种植作物产量高，产量差异对比显明，其中黄瓜产量最为明显，增产率高达16.6%；，安装了物联网温室大大降低蔬菜生产成本，在节约劳动力方面优势特别明显，每栋温室节约劳动力都在1000元以上，总成本降低30%以上。可见，安装了物联网温室生产蔬菜产量均高于对照温室，由于每次采摘交易时，同种蔬菜价格相同，经济效益也相对较高；另外安装了物联网的温室生产成本明显降低，也是提高效益的一个方面；在生产中，安装了物联网温室蔬菜病虫指数明显降低，生产蔬菜安全优质。