信息技术在设施蔬菜栽培智能管理上的应用

摘要：应用传感器技术可以大大提高农作物的产量与品质，推动农业的发展与进步。该技术在温室蔬菜栽培过程中的应用能够推动蔬菜管理向科学化、便捷化方向发展，从而进一步提高蔬菜栽培的经济效益。但是一些种植人员对于传感器技术的应用还不甚了解，该文作者将泰安市黄瓜种植作为例子对传感器技术的应用进行解释说明，同时对网络技术的专家管理模式进行探索构建，探析了信息技术在设施蔬菜栽培智能管理上的应用。关键词：信息技术；设施蔬菜栽培；智能管理当前蔬菜种植业的迅速发展，已经可以为消费者提供多种多样的蔬菜来源，但是随着经济的发展与生活水平的提升，消费者开始对蔬菜的品种与质量提出了更高的要求，希望可以购买到品质高、质量好、品种多的蔬菜，这就需要种植人员做好反时令蔬菜的种植，满足消费者对于蔬菜多样性的需求，解决当前蔬菜市场上反时令蔬菜供需失衡的问题。当前科学技术飞速发展进步，越来越多的信息化现代化设备被引入到蔬菜栽培种植过程当中，这些设备与技术的应用能够推动蔬菜种植业向人们生活需求的方向发展，设施农业在此背景下开始快速发展壮大。2021年，山东省泰安市开始积极响应“三农”工作要求，大力推动泰安市的蔬菜产业发展、扩大本市的蔬菜播种面积。在近两年的时间里，泰安市设施蔬菜发挥了反季节种植和经济效益高的优势，为当地的蔬菜种植人员带来了较高的经济收益。

1温室环境管控系统的构架为了能够更好地推进农业种植的可持续化发展，确保农业种植农作物的产量与质量，就必须要加强对于农业基础设施智能化管理的发展与研究。通过外部设备的搭建来构建一个更加适宜农作物生长的温室环境管控系统，值得注意的是，构建温室环境管控系统的投入成本需要与农业产能和经济效益达到一个平衡状态，这样才不会违背最初创收的基本目的。而额外需要重视的一点就是除了取得良好的农业成果之外，还需要时刻关注是否对周边的生态环境造成了破坏，是否时刻秉持着可持续发展的科学理念进行设施农业的工作开展。对于温室环境管控系统的构建来说，主要是通过对温室环境内部的温度以及光照条件进行调控，再利用科学仪器进行实时监测，最后通过信息技术等大数据技术原理进行分析、总结、归纳，能够将整个种植过程内的情况形成一个动态的反馈，及时发现农作物生长过程中的问题，监测农作物的生长状态，根据生长状态来及时调整管理策略。对于过去传统落后的温室环境管控方式来说，存在着非常大的弊端，没有办法对温室环境内部的温度、湿度、光照等条件进行实时的调控，往往使得农作物不能够获得良好的生长环境，而随着科学技术的不断进步，很多先进的设备应运而生，尤其是无线传感器网络技术的发展，标志着农业温室环境监控工作必须要利用先进的技术条件，这种改良后的温室环境管控系统已经成为必然趋势。在黄瓜的温室栽培实际管理中，以上观点得到了充分体现，在黄瓜的不同生长周期可以在传感器的各个控制节点设置差异性数值，根据黄瓜营养元素以及环境条件的需求不同，具体调控所需要的各项条件，比如氮肥和磷肥的增加会对黄瓜的单株产量产生非常明显的影响，氮磷钾三种营养元素对于黄瓜生长所需的配比范围大概在1:1:1.2左右。除了肥料对于黄瓜生长的影响之外，光合作用的速率直接影响着黄瓜生长的整个过程，如何科学合理地让黄瓜生长的每个环节都能够进行最大效能的光合速率工作，成为温室环境管控系统工作的重中之重。根据已有的研究结果表明，空气中的二氧化碳浓度以及温度和湿度都能够对黄瓜的光合速率产生一定影响，所以在对黄瓜的光合速率进行干预时一定要提前做好准备，设置好符合黄瓜生长规律的阈值，这样就能够保证做到实时调节，也就能够保证后续产量的持续增长。做到黄瓜生长所需的温度、光照、养分都能够满足要求的同时，就需要考虑土壤条件是否合适，其中最重要的就是土壤内部的水分条件是否充足，过高或过低的土壤含水率都会对黄瓜生长不利，最好能够把握在80%左右，所以在传感器控制节点的阈值要调整为80%~90%。无线传感器网络技术系统的先进性直接决定了温室环境能否满足实际种植工作的需要，这背后的原理就是利用传感器测量节点和控制节点对温室环境的内部种植条件进行监测与调控。2蔬菜生长发育模型的建立所谓蔬菜生长发育模型就是通过集合人类专家的专业知识，所构建的一个智能计算机程序系统，对蔬菜生长发育的现实问题进行集中处理解决。这一系统应该汇聚两个方面，第一个方面是需要通过整合专家知识建立一个具备丰富经验的专业知识库，第二个方面是需要能够利用所收集的专业知识对问题进行合理处理。在蔬菜生长发育的不同阶段，能够根据实际情况整合出最佳的解决方案。比如，将已有的蔬菜种植经验进行录入，对植物生长过程中所需要的温度、水分、养分、光照等条件分别进行整合，根据发育模型的信息反馈对具体的条件进行调节，生成良好的病虫害处理办法，让病虫害问题能够快速地得到有效解决，全程智能管理的模式能够更好地提高农作物的产量与质量，专家系统本质上就是通过大数据技术以及人工智能管理技术对蔬菜种植进行风险把控的一个分支领域。通过专家系统的构建，能够大大解放人力成本，同时也能够更加快速准确地寻找问题的来源以及解决方案，通过模拟专家的行为实现对解决方案以及过往经验的快速抓取，能够及时录入先进的专业知识并对这些知识形成知识库与数据库的统一管理，并最终为种植户提供良好的解决方案。专家系统录入专家知识经验在种植户向专家系统提出问题之后就能够搜索数据信息，并且根据知识库内的知识对问题进行判断识别，最终给出专业的解决方案。以黄瓜种植以及生长发育为例，专家系统发挥其工作作用，为黄瓜的温室生长设立一个全过程的生长发育模型。为了避免专家系统检索时间过长、检索过程繁杂出现不能满足解决实际问题的情况，就需要升级专家系统的构成结构，真正做到实现层次清晰、功能明确、关系简单的要求。在实际的专家系统模块开发过程中可以分为以下几个模块：生产管理模块、数据库管理模块、系统帮助模块以及推理模块。各个模块之间在工作时不会互相干扰，大大提高工作效率与工作准确性。推理模块负责将生长发育各个时期的生长要求进行整合并做出一定的处理措施方案推荐；数据管理模块将所录入的专家知识进行创建、编辑与修改；系统帮助模块能够使蔬菜种植真正实现标准化的管理模式。

3结语在当今的农业生产种植过程当中，科学技术一定要引起种植户的高度重视，将先进的科学技术融入到种植管理技