汪 茜

（池州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，安徽 池州 247000）

0 引言

農(nóng)業(yè)作為我國各大產(chǎn)業(yè)體系中占據(jù)關(guān)鍵地位的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，對國民經(jīng)濟(jì)的增長與發(fā)展起著不容忽視的重要作用，也是社會民生的重要保障。在現(xiàn)代化建設(shè)背景下，傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式已無法滿足居民日益增長的物質(zhì)生活需求，國家也提出了特色農(nóng)業(yè)與生態(tài)農(nóng)業(yè)的概念，以期結(jié)合我國國情特點來提升農(nóng)作物產(chǎn)量，促進(jìn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。在這一背景下，智慧農(nóng)業(yè)體系通過引入科技前沿領(lǐng)域的自動化、物聯(lián)網(wǎng)以及人工智能等技術(shù)，實現(xiàn)了農(nóng)業(yè)的集約化與智能化轉(zhuǎn)型。本文將以多花黃精的種植為例，對智慧農(nóng)業(yè)的具體應(yīng)用、重要作用以及未來發(fā)展展開介紹。

1 多花黃精的主要特征與繁育技術(shù)分析

1.1 多花黃精的主要特征

多花黃精屬于百合科黃精屬，是一類多年生草本植物，其根狀莖通常呈連珠狀，莖部肥厚，莖高可達(dá)1m左右；其葉多為互生狀，呈橢圓形或矩圓狀披針形；其花序多呈傘狀，于5～6月開花，顏色為黃綠色；其果實多在8～10月結(jié)出，顏色呈黑色。多花黃精在我國分布較為廣泛，多生長于南方區(qū)域，北至安徽、河南，南可達(dá)廣東、廣西等地，生長區(qū)域海拔相對較高，在500～2000m范圍內(nèi)，通?？稍跇涫a、灌木叢以及山坡陰面等光線較暗的陰涼地發(fā)現(xiàn)其蹤跡。

多花黃精是一類具有極高藥用價值的植物，內(nèi)部含有大量糖類、黃酮、氨基酸以及種類豐富的微量元素等活性物質(zhì)，能夠補(bǔ)充人體所需要的養(yǎng)分，而黃精多糖多為多花黃精的重要組成成分之一，還能夠起到抗氧化、抗疲勞、抗病毒的功效，將人體的血糖以及血脂調(diào)節(jié)至正常范圍內(nèi)，起到抑菌抗炎的效果，提升人體的免疫力水平。在人口老齡化水平日益提升的今天，老年人口的醫(yī)療保健問題成為當(dāng)下亟待解決的重要民生問題，多花黃精作為一類具有極高藥用價值、能夠有效提升人體免疫力水平與健康水平的植物，在我國醫(yī)療保健中占據(jù)著較高的地位，也是我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系中的重要作物之一，需要對其繁育種植技術(shù)予以關(guān)注，并進(jìn)行全面優(yōu)化改進(jìn)。

1.2 多花黃精的繁育技術(shù)

多花黃精的繁育方式主要有兩種，其中常用的一類繁育方式為根莖繁殖，需要將健康、長勢良好且生長有頂芽的多花黃精根狀莖栽種到符合其生長習(xí)性的環(huán)境區(qū)域中，也可將健康無病害且長勢良好的1～2年生多花黃精根狀莖的幼嫩前端切割成2～3段，將出現(xiàn)切口成漿現(xiàn)象的莖段種植到規(guī)定區(qū)域，并對生長地的環(huán)境狀況進(jìn)行嚴(yán)格調(diào)控，以便提升多花黃精的產(chǎn)量[1]。但現(xiàn)階段多花黃精的根莖繁育技術(shù)中沒有對其種苗質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格管理，移栽過程中也存在較多不符合移栽標(biāo)準(zhǔn)的種苗，導(dǎo)致多花黃精的成活率難以滿足要求，需要在后續(xù)種植期間進(jìn)行補(bǔ)苗處理，而成活的多花黃精存在長勢狀態(tài)不相一致的現(xiàn)象，導(dǎo)致多花黃精的產(chǎn)量與質(zhì)量難以得到可靠保障。

除根莖繁殖方式以外，多花黃精還可通過種子繁殖方式進(jìn)行培育，但這一繁育方式中種子的成苗率較低，難以提升多花黃精的產(chǎn)量，在目前多花黃精的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用相對較少。為解決這一問題，研究人員通過對多花黃精種子休眠機(jī)制以及生長特性的研究分析嘗試提升其種子的成苗率，并借助種皮機(jī)械去除法、硫酸處理法、冷藏浸種處理法等多種方法來促使種子萌發(fā)，以此提高多花黃精的產(chǎn)量。

2 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧農(nóng)業(yè)體系在多花黃精種植過程中的應(yīng)用

現(xiàn)階段的智慧農(nóng)業(yè)體系離不開物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，對多花黃精種植過程而言，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧農(nóng)業(yè)體系能夠通過傳感器設(shè)備對多花黃精農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中所涉及的參數(shù)信息進(jìn)行全面收集，并將其整合集成至智能化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)分析模型中，根據(jù)多花黃精所需生長環(huán)境特征來對其參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，從而為多花黃精的生長發(fā)育提供優(yōu)質(zhì)環(huán)境，從而有效提高多花黃精的產(chǎn)量以及質(zhì)量。下面將對基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧農(nóng)業(yè)體系在多花黃精農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用展開介紹。

2.1 監(jiān)測土壤與環(huán)境參數(shù)

在現(xiàn)代智慧農(nóng)業(yè)體系中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)占據(jù)著重要地位，能夠有效應(yīng)用于多花黃精種植培育過程中，以有效提高其作物產(chǎn)量。在這一過程中，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧農(nóng)業(yè)體系能夠借助智能無線傳感器設(shè)備來采集多花黃精種植所在區(qū)域的相關(guān)環(huán)境信息，可以動態(tài)化實時監(jiān)測多花黃精生長的土壤狀況參數(shù)，并利用能夠?qū)ｍ棻O(jiān)測環(huán)境參數(shù)值的傳感器設(shè)備采集多花黃精種植大棚內(nèi)的溫度數(shù)據(jù)、濕度數(shù)據(jù)、二氧化碳含量數(shù)據(jù)、土壤含水量數(shù)據(jù)、光照條件數(shù)據(jù)以及施肥量數(shù)據(jù)等，將這些數(shù)據(jù)信息傳輸至智慧農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng)中，由其中的智能化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模型分析多花黃精種植過程中的各項環(huán)境信息參數(shù)是否位于標(biāo)準(zhǔn)區(qū)間范圍內(nèi)，倘若環(huán)境信息參數(shù)出現(xiàn)異常，則需要借助報警系統(tǒng)及時向工作人員進(jìn)行提醒，并由智能化模型向?qū)?yīng)控制設(shè)備下達(dá)指令，以便對多花黃精生長區(qū)域內(nèi)的各項環(huán)境參數(shù)做出調(diào)整，以最低的耗能以及成本為多花黃精提供優(yōu)質(zhì)的生長環(huán)境，從而有效提高多花黃精的整體產(chǎn)量，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來經(jīng)濟(jì)創(chuàng)收[2]。

2.2 監(jiān)測繁育過程信息

目前多花黃精常見的繁育方式包括根莖繁殖以及種子繁殖兩種，由于種子繁殖過程中種子萌發(fā)率以及多花黃精的成活率相對較低，通常情況下種植基地多采用根莖繁殖方式進(jìn)行培育。傳統(tǒng)的多花黃精根莖繁育方式?jīng)]有對種苗質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格管理，也沒有保障栽種時間的統(tǒng)一性，導(dǎo)致多花黃精成活率過低，不同植株長勢也各不相同，不利于提升多花黃精的產(chǎn)量以及質(zhì)量。為此，可以引入基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧農(nóng)業(yè)體系來對多花黃精的繁育過程進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。一方面，智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)能夠借助監(jiān)控設(shè)備對多花黃精繁育過程中的各項參數(shù)信息以及操作步驟進(jìn)行全面監(jiān)控，判斷繁育過程中是否存在操作不當(dāng)?shù)痊F(xiàn)象，并通過監(jiān)控系統(tǒng)以及報警系統(tǒng)將相關(guān)視頻信號及時傳遞給工作人員，以便對繁育過程進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。另一方面，智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)能夠監(jiān)測并記錄不同生長環(huán)境以及繁育方式下多花黃精種苗的生長狀態(tài)數(shù)據(jù)信息，并對該數(shù)據(jù)信息進(jìn)行深入分析，探索多花黃精成活率最高長勢最好時的環(huán)境因子組合，以便在后續(xù)繁育過程中將環(huán)境參數(shù)調(diào)整至上述區(qū)間范圍內(nèi)，增加多花黃精的整體產(chǎn)量。

2.3 優(yōu)化容器苗培育技術(shù)

在多花黃精繁育過程中，根莖繁育與種子繁育都具有一定的局限性，為此，科研人員加大了對多花黃精繁育方式的研究力度，探索出多花黃精的組織培養(yǎng)技術(shù)，在成活率與長勢方面有著優(yōu)秀的性能表現(xiàn)。在組織培養(yǎng)繁育模式中，工作人員可以將基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能農(nóng)業(yè)體系應(yīng)用其中，利用其智能繁育模型對多花黃精組織培養(yǎng)過程中使用的容器規(guī)格以及基質(zhì)成分進(jìn)行嚴(yán)格調(diào)控，并使用自動化設(shè)備對多花黃精的芽苗進(jìn)行準(zhǔn)確截根，根據(jù)多花黃精芽苗的生長狀況在合適的發(fā)育時間加入適量的生長調(diào)節(jié)劑，并對多花黃精執(zhí)行摘心操作，以促進(jìn)多花黃精的生長，實現(xiàn)其產(chǎn)量與質(zhì)量的全面提升[3]。

3 智慧農(nóng)業(yè)的重要作用

在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，農(nóng)作物的栽培、種植以及繁育過程均需要通過人工手動完成操作，工作人員需要付出大量的時間與精力參與到重復(fù)性農(nóng)業(yè)生產(chǎn)勞動中，農(nóng)作物的種植效率較為低下，單位時間內(nèi)只能對小范圍區(qū)域內(nèi)的農(nóng)田進(jìn)行耕作處理，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模較小，生產(chǎn)規(guī)模較低，農(nóng)作物產(chǎn)量也難以滿足市場需求，產(chǎn)業(yè)模式為勞動密集型產(chǎn)業(yè)。與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式相對應(yīng)的是在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、人工智能技術(shù)、數(shù)據(jù)分析技術(shù)等新興科技領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)種類的支持下構(gòu)建的智慧農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系，將該生產(chǎn)模式應(yīng)用至現(xiàn)階段的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，能夠?qū)崿F(xiàn)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相關(guān)數(shù)據(jù)信息的自動化采集、梳理、整合以及分析，并借助監(jiān)控視頻系統(tǒng)對農(nóng)作物繁育過程進(jìn)行全面監(jiān)控管理，利用智能化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)分析模型判斷農(nóng)作物生長發(fā)育過程中各項環(huán)境參數(shù)信息是否滿足規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，能否為農(nóng)作物提供生長最佳適宜環(huán)境，再根據(jù)分析結(jié)果為相關(guān)控制設(shè)備下達(dá)指令，由控制設(shè)備將農(nóng)作物生長區(qū)域內(nèi)的溫度、濕度、土壤成分、施肥種類與頻次、灌溉次數(shù)等參數(shù)信息調(diào)整至合適范圍內(nèi)，從而為農(nóng)作物的生長發(fā)育提供優(yōu)質(zhì)環(huán)境，有效提高農(nóng)作物的產(chǎn)量與質(zhì)量，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)創(chuàng)收。通過智慧農(nóng)業(yè)的應(yīng)用發(fā)展，我國農(nóng)業(yè)能夠從傳統(tǒng)的勞動密集型產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型為大規(guī)模的智能化集約型產(chǎn)業(yè)，降低勞動力支出，提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，讓農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平得以全面提升[4]。

除此之外，智能農(nóng)業(yè)還能夠?qū)r(nóng)作物生長所在區(qū)域的環(huán)境進(jìn)行全局、整體層面的分析，使農(nóng)田、畜牧養(yǎng)殖場以及水產(chǎn)養(yǎng)殖場共同形成一個相對完整的生態(tài)系統(tǒng)，通過智能化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模型的分析與調(diào)控實現(xiàn)資源與能源的循環(huán)利用，實現(xiàn)節(jié)能減排的生態(tài)建設(shè)目標(biāo)，并通過對農(nóng)作物生長環(huán)境的精準(zhǔn)化分析來確定最佳適宜環(huán)境所需消耗的具體資源量，避免造成資源浪費，有效緩解污染問題，實現(xiàn)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

4 智慧農(nóng)業(yè)的未來發(fā)展

4.1 加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)

要想實現(xiàn)智慧農(nóng)業(yè)體系在現(xiàn)階段農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的全方位應(yīng)用推廣，就需要引入高質(zhì)量、高性能智慧農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施，以確保智慧農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式能夠順利運行。一方面，相關(guān)技術(shù)人員需要加大對智慧農(nóng)業(yè)線上平臺系統(tǒng)的開發(fā)力度，完善對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中農(nóng)作物種植環(huán)境參數(shù)的采集以及對農(nóng)作物生長信息的采集，并不斷優(yōu)化智能農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模型，將其植入到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理人員的手機(jī)、電腦等互聯(lián)網(wǎng)移動設(shè)備中，利用其簡潔易懂的界面進(jìn)行操作管理，使之能夠更精準(zhǔn)地對農(nóng)作物種植環(huán)境進(jìn)行合理調(diào)控，確保農(nóng)作物能夠在最佳適宜環(huán)境中健康成長，呈現(xiàn)出良好的長勢，以便有效提升農(nóng)作物的產(chǎn)量以及質(zhì)量[5]。另一方面，相關(guān)技術(shù)人員需要加強(qiáng)開發(fā)智慧農(nóng)業(yè)體系中的硬件設(shè)施，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)引入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的溫控設(shè)備、灌溉系統(tǒng)、光照調(diào)節(jié)設(shè)施、自動化施肥系統(tǒng)等設(shè)備中，通過智能化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模型對農(nóng)作物生長參數(shù)信息的整合分析來向上述設(shè)備下達(dá)指令，使其能夠自動化調(diào)節(jié)農(nóng)作物生長環(huán)境。

4.2 創(chuàng)建完善種植體系

農(nóng)作物生長狀態(tài)受多種因素的影響，為提高其產(chǎn)量以及質(zhì)量，就需要根據(jù)其生長過程中的影響因素來構(gòu)建完善的農(nóng)作物種植體系，讓農(nóng)作物從繁育、栽種、生長到成熟、收獲、銷售的每一處環(huán)節(jié)都能夠在智能農(nóng)業(yè)體系的技術(shù)支持下有序進(jìn)行。為此，在智慧農(nóng)業(yè)體系推廣實施的過程中，相關(guān)技術(shù)人員需要結(jié)合農(nóng)作物的生長周期以及市場銷售規(guī)律對農(nóng)作物種植體系進(jìn)行優(yōu)化，完善繁育管理、生長監(jiān)測、環(huán)境控制、市場需求分析等一系列流程步驟，實現(xiàn)農(nóng)作物從栽培到銷售的一體化完整產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)建。

4.3 落實農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)范

在現(xiàn)階段的智慧農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系中，由于農(nóng)作物種植管理標(biāo)準(zhǔn)沒有明確，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理人員難以實現(xiàn)對農(nóng)作物生長環(huán)境的精準(zhǔn)調(diào)控，容易使農(nóng)作物產(chǎn)量與質(zhì)量受到影響。為解決這一問題，就需要落實農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)范，結(jié)合農(nóng)作物產(chǎn)地以及農(nóng)作物生長習(xí)性對其最佳適宜環(huán)境參數(shù)做出明確規(guī)定，并對智慧農(nóng)業(yè)平臺系統(tǒng)以及相應(yīng)的智能化硬件設(shè)備進(jìn)行規(guī)范統(tǒng)一，促進(jìn)智慧農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化與規(guī)模化[6]。

4.4 加大人才培養(yǎng)力度

智慧農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系的構(gòu)建與應(yīng)用發(fā)展離不開技術(shù)型專業(yè)人才的支持。一方面，當(dāng)?shù)卣枰ㄟ^加大政策以及資金方面的扶植力度來引入新型科技領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人才，對智慧農(nóng)業(yè)平臺系統(tǒng)以及相關(guān)硬件設(shè)施進(jìn)行研究開發(fā)，不斷優(yōu)化智慧農(nóng)業(yè)體系，拓展其應(yīng)用場景，使其能夠為現(xiàn)階段的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)作出有力貢獻(xiàn)。另一方面，當(dāng)?shù)卣€需要組織種植戶進(jìn)行技能培訓(xùn)，使其掌握智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的具體操作方法，學(xué)習(xí)利用智慧農(nóng)業(yè)平臺系統(tǒng)實現(xiàn)對農(nóng)作物生長環(huán)境的精準(zhǔn)調(diào)控，從而有效提升農(nóng)作物產(chǎn)量。

5 結(jié)語

傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)繁育技術(shù)難以有效提升多花黃精的成活率以及產(chǎn)量，隨著智慧農(nóng)業(yè)體系的推廣應(yīng)用，新型物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開始運用于多花黃精的種植繁育過程中，通過對多花黃精生長環(huán)境以及繁育過程的動態(tài)化實時監(jiān)測來對其種植繁育過程進(jìn)行全面優(yōu)化，實現(xiàn)多花黃精產(chǎn)量與質(zhì)量的有效提升。智慧農(nóng)業(yè)不僅能夠通過對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相關(guān)數(shù)據(jù)信息的監(jiān)測、采集與分析來對農(nóng)作物生長環(huán)境進(jìn)行全面、精準(zhǔn)化的調(diào)控管理，以便提升農(nóng)作物產(chǎn)量與質(zhì)量，促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的規(guī)?；c集約化發(fā)展，還能夠解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的污染問題，維護(hù)生態(tài)平衡，促進(jìn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，有著廣闊的發(fā)展應(yīng)用前景。