深耕智慧种植 争当现代农业建设生力军

1 基本情况

沈阳秋实农业科技发展有限公司（以下简称企业）成立于2005年，总部位于沈阳新民市现代农业产业化基地，拥有育苗和种植实验园区300亩，年育苗量近1亿株，建设35栋日光温室、2栋保温冷棚、1座植物工厂，产品辐射黑吉辽、京津冀、内蒙古等多个省（区、市）；引进日本三菱植物工厂后，企业成为东北唯一利用全覆膜文洛式连栋温室实现全年水培蔬菜种植的先行者；同时其成立沈阳秋实农业产业化联合体，购置农产品产后商品化处理设备，设立农残检测中心，从源头把控农产品品质，打造农产品品牌，利用自有线上商城（初品惠生活）与线下门店（初品惠农夫集市）开展零售和大宗配送，将基地与联合体成员的产品直接送到消费者手中，打造完整供应链体系。

企业与辽宁省农业科学院、北京市农林科学院蔬菜研究中心、沈阳农业大学、沈阳工学院等多家科研院校开展广泛合作，针对种苗繁育、苗期管理、病虫害防治、果蔬种植等问题开展研究；同时组建沈阳市优良种苗扩繁种业创新团队，就设施西甜瓜绿色优质生产关键技术创新与应用等课题，进行技术创新攻关。企业致力于农业产业化创新应用，历经多年研发与实验，现已成为集果蔬育苗、栽培、中高端农产品销售于一体的农业产业化龙头企业。

近年来，企业先后被认定为农业农村部农业农村信息化示范基地（生产型）、中国农业大学教授工作站、省级智慧农业应用基地、沈阳市菜篮子生产保供基地、辽宁省农业科学院蔬菜研究所科企合作示范基地等。

2 智慧农业应用及创新情况

2.1 智慧农业技术装备应用情况

2.1.1 工厂化育苗 一是采用了WLAS全封闭育苗箱系统。二是采用不透光绝热材料，搭建人工光型全封闭式育苗箱。三是应用高精度环境控制系统，为植物育苗提供精确适宜的物理环境。育苗箱通过PC屏、各类传感器、报警器等功能组件，对箱内温度、湿度、光照强度、二氧化碳浓度等进行监控和设定，可以实现远程监控。四是利用水位、温度、湿度传感器监测环境数据，并据此动态设置调整育苗最适宜温度、湿度、光照、二氧化碳浓度和营养液需求量，促进幼苗茁壮生长。五是安装可调式灯板可以有效改善植物生长光环境，提高光能利用率。六是在WLAS全封闭育苗箱内采取搭架竖式立体育苗方式，高效利用空间，建立“小面积大容量”育苗模式。七是利用育苗箱排除外界环境因素干扰，缩短育苗周期，实现全年育苗连续供苗。目前，企业利用WLAS全封闭育苗系统，大量培育小白菜、菠菜、小油菜和茼蒿等多种蔬菜，单次单栋育苗上限可达34500株；加强工厂化育苗预处理，同时记录保存育苗数据信息，方便及时调配和数据分析，减少生产中产量质量波动，为后续生产提供依据。

图1 WLAS全封闭育苗箱内部结构

2.1.2 全封闭人工光催芽室和全封闭人工光愈合室 利用环境传感器采集温、光、湿、气等参数，人机界面采用工业彩色手触摸液晶屏，具有历史数据记录功能，可通过计算机及存储介质导出历史数据，实现人工智能控制，提高种子发芽率、成活率，确保种苗质量。全套设备包括库体、库门、压缩及制冷（制热）系统、辅助电加热器、加湿器、除湿机、灭菌紫外灯、照明灯和电脑控制系统（含各种传感器）等。全封闭人工光愈合室相当于嫁接苗的“养生”温室，可以根据预设参数自动调控愈合室内环境因子，实现自动加温、加湿和自动调控光照功能；也可配合外气调节功能，实现降温。系统也可手动调控，降低愈合风险。愈合室单次愈合苗量3万～5万株，单次愈合周期仅需5天。

2.1.3 自动行走式水车 该装备通过遥控启动，自动匀速行进浇水，一个人即可操作控制水车行进速度和水量大小，保证每株种苗受水量、受肥量均等适宜，大幅度降低种植管理工作强度，节省人工投入。

2.2 智慧种植

2.2.1 植物工厂—水育栽培区系统 植物工厂占地5000平方米，利用计算机对内部温度、湿度、光照、二氧化碳浓度和营养液等环境条件实施自动控制，实现了农作物周年连续生产，逐步构建高效智能AI农业系统。植物工厂内建13个单元营养液分罐，每单元对应4个床，每年可产出40吨高品质水培蔬菜。基于信息化智能化技术手段，确保冬暖夏凉，使蔬菜处于恒定的最适宜生长环境中。该种植管理系统包括营养液浓度自动控制、营养液循环、控温、湿帘风机降温系统等功能模块。通过传感器回传数据，提供作物生长所需环境支持，将科学配比的营养液和水分自动循环注入每个单元每棵植株。通过循环系统处理，实现零排放无污染的环保生产模式。通过设置风淋系统，杜绝外部尘源病源侵入，配置营养液无需使用农药，进一步完善绿色生产模式。

图2 自动行走式水车设备

2.2.2 现代化无土栽培系统 该系统包括高架椰糠营养液草莓栽培系统和高密度水培番茄系统。在基地的6栋日光温室内，引进日本三菱技术及设备，应用自动化设备配制施用营养液，实现了草莓和番茄的无土栽培，增加了产量，提高了品质，降低了人工成本。

2.2.3 智能化精准作业设备 在日光温室内开展精准作业。引进水肥一体设备，根据土壤养分含量和作物种类的需肥规律特点，通过主体柜的设定和启动，把水分养分定时、定量按比例地直接精准提供给作物，避免因肥料施于较干的表层而导致挥发损失、溶解慢、肥效慢等问题的出现，实现了智能灌溉、精准施肥。运用基质栽培农作物，通过水肥一体器对水肥进行合理配比，配合以色列进口滴灌装置，注入每一个基质袋内并控制流速，能够保证每棵秧苗吸收的养分和水分稳定、均等。

2.3 智慧农业技术装备的创新点与新模式

第一，桁架式日光温室作为我国北方特有的农业生产温室，利用自动化放风系统、降温系统、浇灌系统等，大幅提高了工厂化育苗效率，显著降低了人工劳动强度。第二，全封闭人工光催芽、育苗及愈合室，使种苗能够在零外部环境干扰下正常生长，保证了育苗的商品苗率。随着北方设施农业的蓬勃发展，工厂化育苗前景广阔，智能化设施设备为种苗在不同地域繁育提供了技术保证。相应技术模式的可复制化、智慧装备的易操作性，为工厂化育苗发展提供了有力支撑。第三，标准化的无土栽培模式，能够使作物完全不受土壤环境的影响，促进生产模式的标准化、精细化；统一施肥标准，促进商品果的统一性，为产后商品化处理提供有力保障。企业所使用的标准化种植设施设备易于安装，成本较国外进口设备更为低廉，更易被广大合作社及种植户所接受，有利于推广；基于辽宁广袤设施农业种植面积及适宜的地域气候特点，在减肥减药的基础上，最大程度地为农户提供更多的农产品种植解决方案。

图3 植物工厂水培区

3 推广价值

智慧农业能够有效降低农业生产成本，提高农产品产量和品质，增加农产品附加值。秋实公司一直致力于引进国外先进技术和设备，开展本土化应用；同时坚持与国内科研院校合作开发适合北方应用且易于推广的智慧农业模式。现有智慧农业生产模式，具有良好的效费比，可以在种植户中直接推广；通过大幅降低肥药使用成本、节约人力资源投入、提高产量改善品质，可在一至两个种植周期后收回前期投入成本。

企业广泛运用信息技术、信息装备，加快信息技术在农业生产一线的应用创新；通过完善智能控制，实现精准作业，转变农业生产方式，升级农业生产手段。企业在实现自身生产能力、产品质量、企业效益全面提升的同时，推进了信息技术与农业生产的深度融合，有效地提高土地产出率、资源利用率、劳动生产率，成为区域内发展智慧农业、促进产业振兴、以信息化引领驱动农业现代化的“生力军”。