蔬菜栽培毕业论文

智慧温室大棚蔬菜种植自动控制系统的具体应用论文

在日常学习、工作生活中，说到论文，大家肯定都不陌生吧，论文写作的过程是人们获得直接经验的过程。怎么写论文才能避免踩雷呢？以下是我为大家收集的智慧温室大棚蔬菜种植自动控制系统的具体应用论文，仅供参考，希望能够帮助到大家。

摘要：

传统的农业种植模式已经很难满足现代生活模式与需求，以传统塑料大棚为例，不仅产量很低，也会带来较大的污染，且人员管理非常繁琐，不利于蔬菜种植效益的提升。智慧温室大棚蔬菜种植模式优势较多，相比于传统塑料大棚能够大幅度扩展蔬菜种植发展空间，也改变了现代农业、新型农村的格局。该文简述了智慧温室大棚蔬菜种植的优势，然后分析了智慧温室大棚建设方案，最后介绍了智慧温室大棚蔬菜种植自动控制系统的具体应用。

关键词 ：

智慧温室；大棚蔬菜；种植技术；

引言:

在传统农业发展模式下，农民的浇水、施肥和打药等农业劳动过程主要借助已有经验进行。在温室大棚蔬菜种植中，需要关注浇水的时机，准确把控农药浓度，且保证温湿度、光照、氮元素等处于适宜的状态。由于无法量化指标，通常依赖于人为判断，因而经常发生误差，也无法提高温室大棚蔬菜种植的产量和质量。要想解决传统农业中低效率、低产能等现象，需要积极引入智慧温室大棚蔬菜种植技术，将各影响因素进行有效控制，改进环境条件，促进蔬菜的正常生长。

1、传统大棚蔬菜种植的危害气体

传统大棚蔬菜种植会释放很多有害气体，如氮气，引起有害气体含量超标的原因较多，主要包括人员操作不当、肥料质量不合格等因素。若是施肥方法不科学，施用含量超标的肥料，将引起氮气排放的增加，当温室大棚内氮气含量超出一定限度后，将导致叶片枯死，特别是对黄瓜、西红柿、西葫芦等蔬菜来说，对氮气更加敏感。此外，还会存在亚硝酸气体，当土壤呈弱酸性后，即pH值未超过5,某些菌体的作用效果将持续减弱，形成大量的亚硝酸气体。亚硝酸气体含量的增加，会让蔬菜绿叶发生白色斑点，黄瓜、西葫芦、青椒和西芹等蔬菜对亚硝酸气体较为敏感[1].冬季严寒，很多农民常用煤球升温取暖，在燃料不充分燃烧的情况下，将形成大量一氧化碳等有毒气体，温室大棚中碳元素也会超标，不利于蔬菜产量与质量的提升。

在预防过程中主要采取以下措施：

（1）做到施肥的科学性。温室大棚中施用的有机肥必须需要发酵腐热，以优质化肥为主，尿素要与过磷钙混施。基肥要深施15~20cm,追施化肥深度至少为12cm,施后及时覆土浇水。

（2）通风换气。在天气条件较好的情况下，要根据温度要求及时通风换气，遇到雨雪天气时也应该做好通风换气工作。

（3）农膜与地膜不能产生毒性，温室大棚中废旧塑料品等需第一时间清理干净。

2、智慧温室大棚蔬菜种植的优势

在蔬菜种植中需要控制好空气温湿度、土壤温湿度和水肥条件，才能保证蔬菜生长的品质，实现产量提高的目的。因此要通过精准化控制各项环境因素，改善温室大棚蔬菜种植品质，确保经济效益逐步提升。智慧大棚主要在温室大棚蔬菜种植中引入自动化控制系统，发挥最新生物模拟技术的作用，对棚内蔬菜生长最适宜的环境进行模拟。同时也设置了温度、湿度、二氧化碳和光照度传感器，对温室大棚内多项环境指标进行感知，并利用微机完成数据分析，实现对棚内水帘、风机和遮阳板等设施的全面监控，最终有效改善大棚内蔬菜生长环境。

在科技进步与发展过程中，各种智慧大棚控制系统得到了广泛应用，实行精细化管理模式，温室大棚内的茄子、辣椒、黄瓜和西红柿等蔬菜都能快速生长，能够帮助种植户创造丰厚利润，也促进了智慧温室大棚的发展。在智慧大棚控制系统中主要应用了物联网技术，设置农业物联网传感器，管理中物联网系统能够有效采集实施环境数据，其中包含了光照、空气温度、湿度和二氧化碳浓度等信息，在网络支持下向控制平台传输[2].系统结合获得的数据信息完成智能判断，远程控制温室大棚中的各项设备，达到及时调节棚内环境的目的，确保满足大棚内蔬菜生长的要求。在温室大棚蔬菜种植中引入智慧大棚控制系统，大幅度提升了温室大棚生产自动化和管理智能化水平。

智慧大棚控制系统除了可以在温室环境方面实现精准管理以外，还具备大面积统一管理的优势。在系统运行过程中，能够为温室大棚蔬菜种植提供精细化的智慧管控服务，实现对设施农业管理效果的不断优化。这样不仅能让温室大棚管理效率大幅度提升，也有效减少了管理成本的投入，为大棚蔬菜种植创造了诸多便利，能够达到增产增收的目的，温室大棚蔬菜种植也能逐步发展为稳定型和持续增收型产业。在中国加快推进乡村振兴战略实施的过程中，智慧大棚控制系统将在农业智能化发展中发挥越来越大的作用，为农业全面升级打牢基础。

3、智慧温室大棚建设方案

在智慧温室大棚建设过程中，需要由多个环境监测节点完成组网，才能实时采集环境信息，达到精准控制的目的。在各环境监测节点上需要安装传感器，控制设备主要有补光照明设备、排风设备、灌溉设备以及报警设备等。各节点也设置2节干电池保证电能供应，因为节点功耗不高，所以电池使用寿命很长，在智慧温室大棚中供电非常安全与便利。各传感器获得的数据向上位机传输过程中，上位机除了可以实时显示、控制与存储，并自动生成温度、湿度和光照等环节因素变化曲线图以外，也可以借助网关与Internet服务器进行连接，达到手机远程监测和控制等目的。建设智慧温室大棚后，能够实现对温室大棚蔬菜生长情况的远程视频监控，也能将相关信息实时存储下来，为农业生产科学化管理创造条件。

在智慧温室大棚功能设计上，主要包括以下几点：

（1）身份识别功能。借助RFID射频识别技术将个人信息显示在上位机，用户在系统刷卡登记后才能完成相应操作。

（2）自动报警功能。要想农业生产更加安全可靠，在大棚中发生烟雾、明火以后，利用烟雾传感器与火焰传感器进行检测，能够第一时间让蜂鸣器报警得到控制，在GPRS模块支持下为用户发送短信或者是打电话，并在屏幕上清晰完整呈现大棚报警信息。

（3）远程监控功能。登录网页端，即实现对智慧温室大棚蔬菜种植的远程监控。

（4）无线信息采集与传输功能。为提高大棚蔬菜种植的产量与质量，要实时监测和控制大棚内蔬菜生长环境。环境监测节点主要由光照、空气温度、土壤温湿度以及二氧化碳传感器等构成，能够精确采集相关信息数据[3].

（5）定时防治病虫害功能。利用臭氧发生器，能够在高压、高频电等电离作用下，让空气内氧气转化为臭氧，并定时进行杀菌，达到对温室大棚蔬菜种植中的病虫害防治功能。这种方式不仅具有安全、高效等优点，还降低了成本与农药使用量，能够达到无污染、无残留的要求，不断推动智慧温室大棚蔬菜种植增值提效。

4、智慧温室大棚蔬菜种植自动控制系统

在农业自动化发展过程中，除了应用计算机技术以外，也涉及微电子技术、通信技术和光电技术等，尤其对蔬菜种植自动控制系统而言，它们是智慧温室大棚蔬菜种植中需要重点关注的.内容。对该系统而言，主要结合蔬菜温室控制要求建设的远程监控管理系统，属于可扩展、可操作的硬件与软件系统。利用无线通信方式与蔬菜温室管理中心的计算机联网，能够让蔬菜温室单元得到实时调节与控制。

蔬菜种植自动控制系统主要构成如下：

（1）无线传感器，分别为温湿度传感器，土壤温湿度传感器、光传感器和二氧化碳传感器等设备。

（2）控制器，主要有温湿度控制器、光强控制器和土壤温湿度控制器等，可以集中处理各传感器传输的数据信息，并由计算机发出相应的控制指令。

（3）触摸屏，能够显示各种数据，以及风机、加湿、加热电磁阀等现场设备的远程控制，各种数据报表的打印等。

（4）遥控终端，通常包括手机、计算机等。

对蔬菜种植自动控制系统功能来说，包括以下几点：

（1）检测系统：设置多种无线传感器，将蔬菜生长环境中的温度、湿度、pH值、光照强度、土壤养分和二氧化碳浓度等物理参数及时采集起来。

（2）信息传输系统：利用本地无线网络、互联网、移动通信网络等通信网络，为数据传输、转换等创造有利条件，能够提高智慧温室大棚内环境信息传输效率。

（3）信息通过无线网络传输系统和信息路由设备传输到控制中心，各节点能够自由匹配，任意监控，互不干扰。

（4）控制系统：增加摄像头，对各温室大棚进行监测，并借助监控计算机对环境调整的全过程进行监控。蔬菜生长环境信息数据等进行实时监测，将各节点数据采集起来，通过存储、管理后能够动态呈现各测点信息。同时结合掌握的信息数据自动灌溉、施肥、喷施、降温和补光等，发挥历史数据存储、查询、报警和打印等作用[4].

（5）远程控制系统：移动电话终端用户能够了解蔬菜棚的工作状态，借助手机实时发布指挥控制设备。

蔬菜种植自动化控制系统不仅安全可靠，适应性也很强，能够提高蔬菜种植智能化水平，为绿色健康蔬菜种植奠定了良好基础。蔬菜自动种植控制系统融合处理大量的农业信息，确保技术人员可以完成多个蔬菜棚环境的监控与智能管理，让蔬菜生长环境得到改善，真正实现增产、提高质量、调节生长周期、提高经济效益等目标，也达到集约化农业生产、高产、优质、高效、生态、安全的目的[5].

5、结语

总之，近年来人民生活水平不断提高，在蔬菜栽培自动化控制系统建设与应用上有着更高的要求，产品附加值越来越高，经济效益也不断提升。通过光照、温度、湿度、二氧化碳、土壤等监测与自动化控制，推动现代农业发展再上新台阶，也是智能技术在农业生产中作用的体现。实行智慧温室大棚蔬菜种植技术，为蔬菜种植技术提供量化指标作为参照，这样蔬菜种植产量与品质得到保障，可操作性也大幅度提升，不仅可以实现增产创收的目的，也为产业链的形成创造了有利条件。

参考文献

[1]胡琼香基于物联网的智慧温室大棚蔬菜种植技术[J]江西农业，2019（14）：13-17.

[2]刘欣"互联网+"设施蔬菜智慧决策管理系统设计与验证[J.江苏科技信息，2018,35（29）：62-64.

[3]孙通农业气象物联网在蔬菜大棚中的应用[J]现代农业科技2020（16）：164-171.

[4]何淑红设施大棚蔬菜生产技术与发展趋势研究[J].农村实用技术2020（08）：11-12.

[5]胆温室大棚蔬菜种植技术试析[J]农民致富之友，2020（13）：50-50.

设施园艺与我国农村经济结构调整 中国农业大学园艺学院 张福墁 当前，中国针对加入WTO而制定了全面的农村改革方案，提出了综合的农业结构改革的基本方针。从中央到地方掀起了大抓农业，科教兴农的热潮，农业高科技示范园区像雨后春笋，全国遍地开花。“九五”期间，国家科技部将工厂化高效农业示范工程列为国家重大科技产业工程，这是唯一的一项农业产业示范工程项目，与电动汽车、小康住宅，高清晰度电视等高科技工业产业化项目并驾齐驱，这在我国还是第一次，说明了农业现代化的重要性。所谓工厂化高效农业，主要内容就是指以蔬菜设施栽培为主的相关产业的研究与开发。设施园艺是我国农业领域一个重要的方面，蔬菜、花卉、果品是人民生活不可或缺的农产品，随着生活水平的提高，对设施园艺产品的需求日益增长，产品的附加值也不断提高，经济效益显著。党的十五届三中全会做出了“中共中央关于农业和农村工作若干重大问题的决定”，其中谈到今后工作重点时，提到了“现代集约化种养技术”，这里面的“种”指的就是设施园艺，它与人民生活水平与生活质量的提高关系极为密切，长期以来，从中央到地方各级政府大抓“菜篮子”工程，就证明了这一点。 一、我国设施园艺业发展的大好形势 设施园艺涵盖了建筑、材料、机械、自动控制、品种、栽培、管理等多种学科和多种系统，因而科技含量高，所以设施园艺的发达程度，往往是一个国家或地区农业现代化水平的重要标志之一。我国目前在推动农业现代化过程中，建立的很多农业高科技示范园区，主要内容也是在搞设施园艺工程，说明了设施园艺是农业现代化的重要组成部分。因此自从改革开放以来，尤其是近五年，我国农业现代化高潮到来的大背景，使得我国的设施园艺事业得到迅速发展，表现在： 1．全国以蔬菜栽培为主体的设施园艺面积已近100万公顷（至1999年底），设施类型主要为塑料拱棚和日光温室，居世界第一位，比1981年增长了约150倍。在一些大中城市郊区，蔬菜设施栽培面积已超过当地菜田总面积的10%以上，某些地区已接近30%，与发达国家的差距明显缩小。设施栽培分布的地域不断扩大，80年代设施园艺主要是在“三北”地区发展，而现在正向南方迅速扩展，发展势头已超过北方，尤其在东南沿海经济发地区发展更为迅速。 2．初步形成了具有中国特色，符合中国国情的以节能为中心的设施园艺生产体系。北方广大地区大力推广与发展节能型日光温室，冬季不加温在北纬40°左右的高寒地区生产出喜温果菜，更高纬地区可生产耐寒蔬菜，基本消灭了冬春蔬菜淡季；南方大力推广塑料拱棚及遮阳网，降温防雨，克服了夏季蔬菜育苗的难题，解决了长期没有解决的蔬菜夏淡季。加上全国蔬菜大流通、大市场，全国各地蔬菜供应均衡稳定，丰富多彩，四季长青。人均蔬菜占有量高达240-250?/人．年，居世界领先水平，其中设施蔬菜人均占有量目前也达了33?/人．年，比1981年增长164倍，为“菜篮子工程”做出了重大贡献。 3．设施园艺工程的总体水平有了明显提高，具体表现在园艺设施逐步向大型化发展，小型简易类型比重下降约20%。通过了大型现代化温室及配套设施的引进，促进了我国温室产业的发展，使我国新型优化节能日光温室和国产连栋塑料温室得到进一步推广。由于设施结构设计建筑更加科学合理，使得设施内的光温水气环境得以优化，有利作物生长发育，为高产优质奠定了基础。例如我国日光温室黄瓜的最高亩产已达2.5万?/年,接近或达到设施园艺发达的荷兰、日本等国的水平。设施栽培作物种类日渐丰富，除蔬菜外，花卉也占有相当比重，果树设施栽培也正在迅速发展。 4．随时着城市建设的发展，大中城市近郊区的耕地不断减少，如何发展城市周边地区的农业？近年来提出了“都市农业”的概念，都市农业的定位是在城市周边，与大都市的二产、三产密切结合，融合服务于大都市，保证都市多元化、高质量消费的需要，要做到可持续发展，且有利生态环境的优化，因此往往把设施园艺做为首选项目。北京的“朝阳农艺园”、“锦绣大地”，上海浦东发区的孙桥园艺试验场、东海农场等，将现代化的温室园艺与观光旅游结合起来，与向青少年进行农业科普教育结合起来，一举多得，拓展了设施园艺的功能，据统计仅在北京地区就有十多处，成为大城市周边的新景观。 5．近年来全国各地乃至到县乡等基层单位，都在积极探索农业现代化的道路，北京中以示范农场引进的现代化温室于1995年建成投产后，吸引了全国各的参观者。不少农业主管部门也纷纷效仿，引进国外温室设备、专用品种、甚至专家，希望在自己管辖的范围内，建立起现化农业的样板。据不完全统计，全国引进的现代化温室已达170多公顷，其中1995年以后引进的，占总面积的83.4%。通过对国外高科技设施园艺技术的全面引进、消化、吸收，也全面提高了我国设施园艺的学科水平，上海在这方面做了大量工作，效果显著。6．随着农业在国民经济中的地位和作用越来越受到重视，一些相关政策向农业倾斜，使得不少企业家也开始关注农业项目，他们看到农业现代化的美好前景，把投资热点转向农业，多数也是从事设施园艺生产。投资力度之大，是以往罕见的，以北京“锦绣大地”为例，它是一个民营企业，投资额已近亿元，主要从事设施畜牧业，以企业化的管理机制，从事农业高科技产业开发，这是一种全新的农业产业，受到中央领导的关注。上述种种都为设施园艺工程事业，提供了前所未有的发展机遇，同时也为相关产业提供了难得的商机。 上述几方面充分反映出设施园艺在我国农业中的重要地位和作用，也是实现农业现代化（种植业部分）的必由之路。 二、设施园艺与我国农村经济结构调整 设施园艺的产品主要为蔬菜、花卉和果品，当有市场需求时，其产品附加值明显高于传统农业。加之一些蔬菜、花卉生长周期短、气候适宜地区内可多茬栽培，所以单位面积产量和产值也相应提高。设施园艺是在人工设施内进行的园艺作物生产，可以提供反季节的鲜活产品，其价值比露地生产要高，所以是一条脱贫致富“短、平、快”的有效途径。我国日光温室面积，由八十年代初的1.06万亩，不到20年就发展到300多万亩。之所以发展这么快，不推自广，就是因为其经济效益十分可观，产投比与其它产业相比明显要高。因此广大生产者弃粮种菜，发家致富就很自然了。一些省市领导，抓住机遇，因势利导，使当地农业和农村面貌迅速改观，成效显著。所以当前农村种植业经济结构调整，设施园艺成了首选项目，全国那么多的农业高科技示范区，几乎都在搞各种温室、大棚，种菜种花，内容雷同也就不足为怪了。最近《中共中央国务院关于做好2000年农业和农村工作的意见》指出：应全面优化农作物品种，大力提高农产品质量；要求优化农业产业结构，调整农业生产布局，发挥区域比较优势，开拓高附加价值产品等等，再一次使不少地区，把目标瞄准了设施园艺产业。据江苏省射阳县蔬菜办公室提供的资料，1996年江苏连云港如意公司出口蔬菜1.63万吨，创汇2144万美元；山东莱阳县出口蔬菜12万吨，创汇1.5亿美元；出口蔬菜每吨价格是出口大米的3.85~4.65倍。而蔬菜平均每吨出口价格是国内市场价格的8倍。当然上述资料并不是设施栽培的蔬菜，但至少反映了粮食作物与蔬菜附加值差别悬殊，而设施园艺产品即使不出口，仅供应国内市场之需，其比较效益也比种粮、棉、油要显著得多。例如目前山东、河北、辽宁等省，以蔬菜作物为主体的设施园艺发展十分迅速，面积不断增加，对我国蔬菜周年均衡供应，发挥了巨大作用，不仅经济效益，社会效益也非常显著。三、发展设施园艺应注意的问题 设施园艺属现代化农业范畴，科技含量高，涉及学科多，发达国家的经验证明，现代化的设施园艺要实现高产、高效，一方面要有工程技术（硬件设施）支撑，同进还要有先进的种植与管理技术保证。国外发展设施园艺的技术路线是高投入高产出，从而获得高利润。高的设施建设和能源投入，保证了结构和生长环境的优化，保证园艺作物几乎可全天候生产。科学而精湛的栽培管理技术，保证作物单位面积的高产量和高品质（外观品质与内在品质均优），产品能畅销国际市场，经济效益自然非同一般。例如荷兰温室黄瓜每?年产72?，番茄54?，是我国的5倍还多。荷兰的温室园艺已成为其国民经济的支柱产业，绝非偶然，其温室设备、优良品种、配套设施、（灌溉、农药、肥料……）已形成了强大产业，行销全世界。这些我国目前很难做到，因为我国的农村、农业与发达国家比较，还有很大差距，必须从我国的实际出发，走适合我国国情的道路，为此应处理好几方面的关系。 1．当前与长远的关系 农村经济结构的调整是个过程，不可能一步到位。中国农村面积辽阔，分布在不同地区，各方面的基础条件千差万别，应从实际出发，尤其是经济实力出发，分层次、分阶段，逐步发展。各地区建立农业高科技示范园区，也不能千篇一律，全都是建一些高级温室（尤其是引进的温室），花了不少钱，但生产效果不好，甚至亏损，起不到示范作用。适当建成一些超前的设施园艺园区示范不是不可以，但必需有经济实力和科技人才及经营管理人才做保证。而当前更重要的是，把我国以节能为主的设施园艺生产体系，如何提高一步，如何缩小与发达国家的差距，如何大幅度提高产品的产量的品质。衡量设施园艺的水平高低，不能只注意设施的外观，做表面文章，而应脚踏实地，从当地群众生产的主要类型出发，在普及的基础上提高。既要注意长远发展，更要注意当前如何提高，否则会影响群众的积极性。中国的国情决定了我国设施园艺目前走的是“低投入高产出”的路。如何实现高投入高产出？必须循序渐进，否则是欲速则不达。目前相当一部分农业高科技示范园区，运转失灵甚至倒闭就是证明。 2．质量与数量的关系 目前我国以蔬菜为主的设施园艺生产面积已达百万公顷，居世界第一，人均蔬菜的数量也达到250?/人、年，同样居世界第一。这两个第一告诉我们从数量上，发展设施蔬菜栽培已不是当务之急了。虽然在人均吃菜量上，由设施栽培提供的鲜菜比例还不到总量的20%，还有发展的余地，但必需注意由重视数量向质量转变。蔬菜和水果是鲜活产品，直接供消费者食用，因此其营养品质，有无公害，鲜活程度等等都十分重要。 目前我国人民的饮食发展已由温饱型向营养型过渡，经济发达国家已进一步向保健型发展，都说明质量的重要性。而我国设施蔬菜栽培为了追求高效益，盲目施用过量化肥和有机肥，超量施用农药等问题既普遍又严重。尤其在新发展的地区，技术力量薄弱，缺乏指导、广种薄收的现象普遍存在。生产领导部门往往只重视设施的建设、面积的增加，而生产中的一系列问题，则往往放任自流。从今后发展看，尤其是中国加入WTO以后，如果我们不注重提高农产品、特别是园艺产品的质量，肯定要出问题，更无法参与国际市场的竞争。今后在农业结构调整中一定要注意与国际市场接轨，树立设施园艺生产的“绿色意识”走生态农业，有机农业可持续发展的路。越是新发展的地区，领导部门在起步阶段就应积极引导，步入良性循环的轨道。 3．宏观与微观的关系 设施园艺是地域性比较强的农业生产，发达国家也把节能放在重要位置，既要注意节约寒冷季节加温保温的能耗，也要注意高温季节降温降湿的能耗。我国在发展设施园艺的过程中要十分注意节能问题，这可以大幅度（50-60%）降低运行成本。选择适宜发展地区，使其生产季节能大量减少能耗十分重要。越是先进的设施类型（如大型现代化温室），越耗能，就要把节能问题放在首位考虑。而我国目前对此问题重视得不够，在一些高纬地区，也都引进加温温室，所以发展设施园艺，选择设施类型必需因地制宜。别处适宜、别国适宜发展的，在特定的微观区域就未必适合。 我国幅员辽阔，无论气候特点、经济特点、市场消费与需求特点都千差万别，设施园艺的发展既要考虑自然条件是否适宜，同时也要具备经济基础和技术人才。越是现代化、大型化的设施园艺，要求综合实力强，投入运行后必需可持续发展，决不是一次性投入高一些就能成功，这应有清醒的认识。设施园艺是农业现代化的重要方面，但不是全面；它是农业种植业的重要组成部分，但不是全部；它是农业结构调整的优势项目，但不是唯一。农林牧副渔各行各业都有优势可选，关键在于宏观上要需要，微观上要可行。