李 瑩

（仁化縣國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)管理委員會，廣東韶關 512300）

在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展中，發(fā)揮技術優(yōu)勢，加強優(yōu)勢資源整合，積極走智慧化實踐之路是必然。我國是農(nóng)業(yè)大國，果樹種植是核心產(chǎn)業(yè)之一，也是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)之一。在此背景下，積極走農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)智慧化發(fā)展之路，發(fā)揮技術成果優(yōu)勢，以實現(xiàn)果園建設與管理中的提質(zhì)增效。而水肥一體化技術是當前農(nóng)業(yè)智慧化發(fā)展的主要創(chuàng)新成果，發(fā)揮該技術的穩(wěn)定性、高效性、技能性優(yōu)勢，可實現(xiàn)水肥資源的高效利用及果園作業(yè)的高效高質(zhì)。

1 仁化縣農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)智慧化發(fā)展背景

基于科技興農(nóng)的大背景，積極探索農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展之路，以實現(xiàn)果園的智慧化建設。21 世紀后，農(nóng)業(yè)智慧化建設速度加快，高效示范果園、農(nóng)業(yè)科技園、智慧果園等紛紛出現(xiàn)，真正發(fā)揮技術優(yōu)勢，開辟了農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新天地。近幾年，廣東省韶關市仁化縣加大智慧果園建設力度和投資支持，立足于當?shù)氐母涕佼a(chǎn)業(yè)實際，重點推廣水肥一體化建設，建設了一批現(xiàn)代化標準種植示范基地，從其建設實際和管理成效看，既提高了管理效率，又確保了柑橘品質(zhì)。

2 水肥一體化技術及其應用

水肥一體化管理技術帶來輸水方式的轉(zhuǎn)變，改變了原有的渠道輸水或人工作業(yè)，使管道運輸作業(yè)更高效?；谝惑w化理念，水肥管理不再分開，從傳統(tǒng)的單一化管理模式轉(zhuǎn)變?yōu)榫C合化的管理模式，引領農(nóng)產(chǎn)業(yè)向現(xiàn)代化、智慧化方向發(fā)展。在果園管理中，以往的施肥方式以手工施肥為主，再借助溝渠進行漫灌，無法根據(jù)果園的實際情況制定科學的施肥計劃，往往導致果樹根部土壤元素比例嚴重失衡、重要營養(yǎng)元素缺失等問題。傳統(tǒng)的施肥灌溉方式也忽略了開花、結果等不同階段對營養(yǎng)元素的不同攝取需求，不利于果樹的快速生長，影響果園產(chǎn)量，且水肥浪費嚴重。而推行水肥一體化自動控制系統(tǒng)，立足于果園水肥管理實際，根據(jù)果樹生長需求和果園土壤情況自動控制，制定水肥一體化管理計劃，節(jié)約灌溉用水，提高作業(yè)效率，真正給予果園作物及時高效的養(yǎng)分支持，提高果品品相及性能，更為果園規(guī)?；N植與管理提供便利。

2.1 帶來高效的自動化控制

水肥一體化自動控制系統(tǒng)支持水肥一體化自動控制及手動控制。用戶可根據(jù)實際需求合理選擇控制程序進行水肥一體化控制，在選擇水肥一體化自動控制程序時，用戶于觸摸屏上設置作物施肥類型，明確施肥用量。自動控制程序能根據(jù)用戶設定的參數(shù)進行賦值計算，根據(jù)作物種類選擇拌罐或成品儲存罐，進行程序循環(huán)，在循環(huán)過程中，系統(tǒng)能自動調(diào)整參數(shù)，自動控制程序時刻關注傳感器的信息變化，合理控制電機轉(zhuǎn)速與電磁閥開合，當程序參數(shù)達到設定參數(shù)標準后停止灌溉施肥，整個過程無需人工作業(yè)，全部自動完成［1］。手動控制作業(yè)不需賦值，系統(tǒng)借助觸摸屏顯示狀態(tài)參數(shù)，用戶根據(jù)罐體液位、土壤性能參數(shù)控制相應的執(zhí)行設備。仁化縣柑橘產(chǎn)業(yè)園引入水肥一體化技術后，只需作業(yè)人員提前設定好參數(shù)，注入原液，按下開關，柑橘園中架設的管道噴頭就會立即向果樹噴出水霧，這種自動化的空中噴霧方法，在使用前將肥料打入水中，讓其均勻混合，進行均勻施肥澆水，也支持根據(jù)空氣、土壤濕度選擇性噴灑。智能化程度高的全自動水肥一體化系統(tǒng)配有實時監(jiān)測系統(tǒng)，并支持手機遠程一鍵操作，使施肥灌溉效率大大提升。水肥一體化技術對應的主要灌溉方式有噴灌、微灌、滲灌等，對比傳統(tǒng)的灌溉方式，解決了高峰期用工難度大、灌溉成本高、灌水作業(yè)繁雜、水資源浪費嚴重和水分利用率較低等實際問題。傳統(tǒng)的畦灌易破壞土壤結構，引發(fā)土壤板結等系列問題，而溝灌水蒸發(fā)損失小，但水資源浪費嚴重且勞動力消耗大，采用水肥一體化系統(tǒng)進行精準噴灌，節(jié)約資源，提高運行效率。目前，水肥一體化等新技術在仁化縣廣泛應用，推動農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)向機械化、標準化、高效化方向發(fā)展。

2.2 解決物資及果實運輸難題

在仁化縣柑橘產(chǎn)業(yè)園的建設中，地勢陡峭給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來運輸難題，考慮到果樹管理的關鍵時期及時將有機肥等生產(chǎn)物料運上山、收獲期及時將果實運下山的挑戰(zhàn)，以自動運輸軌道的架設來解決運輸難題［2］。仁化縣通過引進山地單軌運輸機，在果園山上鋪設鋼架軌道，由載貨小車代替人力去運輸，配合水肥一體化管網(wǎng)，讓果園物料運輸、果實運輸更高效，果園管理更富實效。

2.3 實現(xiàn)智慧化的數(shù)據(jù)管控

基于大數(shù)據(jù)的時代發(fā)展背景，各行各業(yè)也積極尋求與大數(shù)據(jù)技術的有效融合，農(nóng)業(yè)種植領域也不例外，借助大數(shù)據(jù)技術挖掘農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)信息，助推農(nóng)業(yè)的智能化、精準化、科學化建設，實現(xiàn)果園建設與管理的全智能化管控，并在全智能化管控平臺的支持下，實現(xiàn)對區(qū)域內(nèi)果園作物種植管理的指揮與調(diào)度?；谖锫?lián)網(wǎng)設備進行信息的自動采集，按設定程序進行人工智能輸入，建構起以自然環(huán)境、生產(chǎn)種植、資源資產(chǎn)和業(yè)務管理為主導的農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)體系，實現(xiàn)全過程智能化管控，高效采集大數(shù)據(jù)，有效處理與精準分析，實現(xiàn)對農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的實時監(jiān)控與精準測定，讓智能化監(jiān)管落到實處［3］?？梢赃M行地下水位的監(jiān)測、病蟲害的監(jiān)測，構建起全覆蓋、立體化的監(jiān)測網(wǎng)絡格局，大幅度提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)更精準，雙控服務更高效，真正以智能化成果賦能農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，讓其走智能化、高效化發(fā)展之路。以仁化縣為例，著力建設農(nóng)業(yè)綜合服務智慧管理平臺、小型農(nóng)業(yè)氣象站系統(tǒng)、生物預警監(jiān)測系統(tǒng)，推動傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向精準化、智能化、數(shù)據(jù)化農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變。具體到柑橘產(chǎn)業(yè)種植與管理中，對全縣柑橘產(chǎn)業(yè)進行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的動態(tài)監(jiān)測，預警干旱災情和寒潮災害，分析作物種植適宜性，展示異常情況，為柑橘大規(guī)模種植管理提供技術支持。同步建設的大數(shù)據(jù)可視化大屏展示系統(tǒng)支持對采集到的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)進行準確高效的分析，為農(nóng)業(yè)發(fā)展決策提供參考，這些大數(shù)據(jù)分析將以直通式短信、信息專欄、服務平臺信息查詢等方式發(fā)布，方便果農(nóng)、農(nóng)民合作社、農(nóng)業(yè)企業(yè)的有效對接，利于病蟲害防治、土壤干濕度測量、農(nóng)業(yè)氣象方面的溝通交流，讓果園種植不再靠天吃飯，真正靠技術管理。建設智慧產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)，打造仁化縣高標準溫室大棚、丹霞貢柑品控中心自動分選線等，真正實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)、無人機、大數(shù)據(jù)等技術的融合運用，補齊農(nóng)業(yè)發(fā)展的短板，真正以科技驅(qū)動農(nóng)產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。

3 智慧農(nóng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展展望

3.1 溫室大棚智能管理系統(tǒng)

推出溫室大棚智能管理系統(tǒng)，對園區(qū)內(nèi)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程進行自動化監(jiān)管，以物聯(lián)網(wǎng)視頻監(jiān)控的方式及時傳遞異常信息，大棚內(nèi)的實時景象可以精準反饋到數(shù)字屏幕上，管理者可以實時查詢棚內(nèi)的實時數(shù)據(jù)，如溫度、空氣濕度、土壤養(yǎng)分等［4］。該系統(tǒng)支持集約化育苗管理，自動記錄生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)與作業(yè)信息，自動協(xié)調(diào)控制大棚通風、降溫、噴霧和保濕等生產(chǎn)設備。

3.2 遠程專家指揮系統(tǒng)

遠程可視專家指揮系統(tǒng)具有人機互動的友好界面，為果農(nóng)提供專業(yè)的技術支持和種植指導，果農(nóng)足不出戶就可獲得來自專家層面的管理建議，基于網(wǎng)絡傳輸，與專家友好互動。

3.3 病蟲害防控系統(tǒng)

病蟲害防控系統(tǒng)主要是將攝像頭安置于無人機上，讓無人機穿梭于果園，以獲取果園生長狀態(tài)的信息，便于了解果園作物的生長情況和病蟲害防治態(tài)勢［5］。仁化縣利用植保無人機對果樹的病蟲害防治進行監(jiān)管，并進行精準的防蟲害作業(yè)，切實保證果樹產(chǎn)量和品質(zhì)。

4 果園智慧建設可持續(xù)發(fā)展的關鍵舉措

4.1 重視宣傳引導，更新生產(chǎn)觀念

基于智慧農(nóng)業(yè)時代的到來，果園種植應秉承智慧化發(fā)展路徑，著手機械化到智慧化的改革過渡，加強宣傳引導，使生產(chǎn)者、管理者創(chuàng)新果樹生產(chǎn)管理理念。可借助報紙、廣播、電視、微信公眾號和微博等多種渠道，進行農(nóng)業(yè)智慧成果、先進管理模式、創(chuàng)新管理技術的宣講等。讓果農(nóng)參與到智慧果園發(fā)展建設中，如參與項目試點、觀摩學習、項目研討等，以指導果園種植從傳統(tǒng)種植模式向智慧種植管理模式的轉(zhuǎn)變，進一步提升經(jīng)濟效益。

4.2 加強技能培訓，推廣農(nóng)業(yè)技術

在智慧果園建設中也應做好智慧農(nóng)業(yè)技術的推廣。具體來說，要多渠道培育新型職業(yè)果農(nóng)。根據(jù)相關智慧果園建設項目面向一線果農(nóng)進行技術宣講和技術應用扶持，使其轉(zhuǎn)變思想認知，提升種植管理能力，學習智慧果園建設新技術、新模式，讓智慧果園建設落地，也讓智慧果園的可持續(xù)建設具有穩(wěn)定的人才保障。要進一步提升智慧果園示范輻射能力，發(fā)揮智慧果園示范基地的帶頭示范作用，讓更多的果農(nóng)參觀智慧果園，了解先進的運行模式，感悟智慧果園建設的魅力，進一步擴大智慧果園項目的影響力、輻射力，做好技術項目的推廣。要培養(yǎng)標準化果園建設理念，在智慧果園建設中不僅要重建設效率，也要抓建設標準，這是智慧果園建設持續(xù)化發(fā)展的必要條件。

4.3 完善設施建設，提升智慧水平

互聯(lián)網(wǎng)、云計算、人工智能等技術為智慧果園的可持續(xù)發(fā)展提供穩(wěn)定的技術支持，引入先進的傳感設備和精準作業(yè)裝備，帶來果樹的精準栽培、病蟲害的科學預警，讓果園智慧建設實現(xiàn)智慧感知、無線傳輸智慧等的一體化，在植保無人機、果園管理機器人、水肥一體機和挖掘機等自動化果園機械的支持下，帶來完善的基礎設施建設成效和理想使用效果，實現(xiàn)果園生產(chǎn)的智能感知，果園環(huán)境參數(shù)的精準分析，為果樹生產(chǎn)、果樹栽培提供可視化的診斷依據(jù)和精準化的管理指導，降本增效，節(jié)能節(jié)肥，真正推動智慧果園的現(xiàn)代化建設。

5 結語

傳統(tǒng)的果園管理模式已無法適應果園現(xiàn)有的發(fā)展形勢，特別是水肥管理方面，不僅低效且浪費嚴重，加上勞動力的短缺和勞動力成本的增加，促使果園種植必須積極走智慧化建設與管理之路。引入水肥一體化管理系統(tǒng)，提高水肥利用率，真正讓果園走可持續(xù)發(fā)展之路，讓互聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)技術與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)發(fā)展相融合，以傳感器、軟件進行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的全過程控制，讓生產(chǎn)管理智能化克服經(jīng)營領域的差異性、服務領域的狹隘性，帶來農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的改造升級，讓農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設落到實處，真正實現(xiàn)我國農(nóng)業(yè)大國到農(nóng)業(yè)強國的轉(zhuǎn)變。