王春和

(山東省德州市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)督檢測中心,山東德州 253000)

智慧大棚，可以實(shí)現(xiàn)大棚中大氣、土壤環(huán)境的實(shí)時監(jiān)測以及大棚內(nèi)人員出入和農(nóng)作物生長狀態(tài)的全天候監(jiān)控，并實(shí)現(xiàn)依據(jù)監(jiān)測信息自動灌溉和報警提示。實(shí)時監(jiān)控農(nóng)作物生長環(huán)境和狀態(tài)，利用智能化，設(shè)定管理目標(biāo)，設(shè)備自行運(yùn)轉(zhuǎn)。通過智能化的系統(tǒng)對大棚中的環(huán)境實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制，比如溫度、濕度、光照、二氧化碳濃度、pH值等，確保大棚里的農(nóng)作物都能得到充足的營養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定增產(chǎn)增收。各地不斷引進(jìn)和開發(fā)大規(guī)模的智慧大棚項(xiàng)目，同時對智慧大棚內(nèi)的化肥農(nóng)藥污染防控也提出更高的目標(biāo)和要求。

1 智慧大棚中化肥農(nóng)藥的危害

1.1 過量使用化肥的危害

第一，大量施用化肥，易使蔬菜中硝酸鹽含量超標(biāo)，與胺類物質(zhì)結(jié)合形成名為N-亞硝酸基化合物的強(qiáng)致癌物質(zhì)；第二，造成土壤中某些元素的過分積累和土壤理化性質(zhì)的變化及環(huán)境的污染；第三，造成土壤養(yǎng)分失調(diào)，部分地塊的有害重金屬和有害病菌量超標(biāo)，使果蔬生長性狀低劣，并且容易腐爛、不宜存放，影響作物品質(zhì)；第四，土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)遭到破壞，造成土壤板結(jié)、農(nóng)作物產(chǎn)量下降。第五，使蔬菜瓜果營養(yǎng)失調(diào)，導(dǎo)致作物品質(zhì)下降，失去原有的香甜；第六，還會造成土壤的有益菌、蚯蚓的大量死亡，地力下降；地力越下降，就越使用化肥，形成惡性循環(huán)；第七，使莊稼抗病蟲害能力減弱，易遭病蟲的侵染，繼而會增加農(nóng)藥用量，直接威脅食品的安全性；第八，農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)低劣，最終會導(dǎo)致農(nóng)民收入增加緩慢甚至降低收入。

1.2 農(nóng)藥對人體和環(huán)境的危害

農(nóng)藥雖然在一定程度上能夠防治病蟲害，但是農(nóng)藥的危害眾所周知。農(nóng)藥不僅會污染環(huán)境，還會破壞土壤。被農(nóng)藥長期污染的農(nóng)田土壤會出現(xiàn)明顯酸化；土壤養(yǎng)分（氮、磷、鉀等）隨污染程度加重而減少；土壤空隙度變小，從而造成土壤結(jié)構(gòu)板結(jié)。被有機(jī)磷農(nóng)藥污染的土壤中，微生物種群的種類和數(shù)量明顯減少。而且更重要的是，農(nóng)藥在農(nóng)作物上的殘留并不容易徹底去除，往往會伴隨農(nóng)產(chǎn)品的食用進(jìn)入人體，長期食用受污染蔬菜，是導(dǎo)致癌癥、動脈硬化、心血管病、胎兒畸形、死胎、早夭、早衰等疾病的重要原因。絕大多數(shù)人食用有害蔬菜后并不馬上表現(xiàn)出癥狀，毒物在人體中聚集，時間長了便會釀成嚴(yán)重后果。

2 智慧大棚中化肥農(nóng)藥污染防控的措施

2.1 利用物聯(lián)網(wǎng)報警系統(tǒng)，提早發(fā)現(xiàn)病蟲害

在智慧大棚中可以利用物聯(lián)網(wǎng)報警系統(tǒng)，采用全新的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，數(shù)據(jù)的傳輸采用無線自主網(wǎng)，對大棚內(nèi)的情況進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控。大棚環(huán)境感知子系統(tǒng)采用新型傳感器，可以監(jiān)測大棚內(nèi)CO2含量、CO含量、大氣的溫濕度以及光照強(qiáng)度；同時可以監(jiān)測土壤的溫濕度、pH等環(huán)境參數(shù)。對于病蟲害，可以通過對植物本身進(jìn)行監(jiān)控，比如葉子的薄厚、莖水分的多少、根有無萎縮等，視頻實(shí)時監(jiān)控子系統(tǒng)采用無線高清視頻監(jiān)控技術(shù)實(shí)現(xiàn)區(qū)域全天候監(jiān)控，一旦出現(xiàn)有病蟲害的苗頭，通過傳感器和無線網(wǎng)絡(luò)，管理人員第一時間就會掌握大棚內(nèi)病蟲害的情況，并根據(jù)實(shí)際情況作出應(yīng)對措施。每個智慧大棚作為一個系統(tǒng)實(shí)施子單元，所有從大棚來的信息通過自主建網(wǎng)的無線Mesh寬帶網(wǎng)絡(luò)上傳到數(shù)據(jù)處理中心，集中由數(shù)據(jù)中心處理顯示與反饋控制。另外，也可以利用Mesh網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上WiFi模塊擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)大棚內(nèi)移動終端實(shí)時訪問數(shù)據(jù)中心信息并具有一定的控制能力，以這樣的方式來提早發(fā)現(xiàn)病蟲害，相應(yīng)地降低了農(nóng)藥的使用量，適時適量用藥，避免了用藥的盲目性?？梢栽谝欢ǔ潭壬蠝p少智慧大棚中農(nóng)藥的污染。

2.2 廢物利用，自制環(huán)保肥

既然化肥的使用會造成智慧大棚內(nèi)環(huán)境的污染、土地的破壞，那么我們可以使用無害的肥料來代替化肥，將糞肥和大棚內(nèi)落葉秸稈等廢棄物充分腐熟，變成有機(jī)肥。在大棚內(nèi)施足有機(jī)肥的同時，增施磷、鉀肥。既廢物利用，減少了化肥的污染，又清理了大棚，保持了大棚內(nèi)干凈整潔，同時還降低了成本，可以說是一舉多得。除此之外，當(dāng)然也可以收集一些其他的垃圾，比如動物的糞便、爛掉的果實(shí)、生活垃圾等等，通過發(fā)酵等工藝變廢為寶。通過這種方法，能夠有效的防控智慧大棚內(nèi)化肥農(nóng)藥的污染。

2.3 將農(nóng)藥防治病蟲害的方式轉(zhuǎn)為物理方式來防控污染

智慧大棚中農(nóng)藥的使用，主要是為了防治病蟲害，但要防治病蟲害，并非只有使用農(nóng)藥這一種方式。我們可以根據(jù)病蟲害的種類，多措并舉，減少農(nóng)藥的使用。采用物理的方式便是一種既環(huán)保又廉價的措施。具體有以下方法：如選用抗病耐病品種就是最經(jīng)濟(jì)的防治措施；還可以采取培育壯苗、實(shí)行輪作、土壤消毒、采用生物菌劑防治、熏蒸滅菌等方法。有些害蟲害怕某種顏色的光，一旦接觸到這種顏色的光，身體就會發(fā)生病變，不再有繁殖能力，甚至慢慢死去。對于這種害蟲，就可以不用農(nóng)藥而用帶顏色的光來防治。以此類推，可以根據(jù)害蟲的喜好以及它的弱點(diǎn)，來設(shè)置陷阱，比如隔蟲網(wǎng)、殺蟲燈、吸蟲器以及噴施蔥蒜、辣椒、煙草、蓖麻等來防治病蟲害。這樣一來，通過利用太陽能高溫悶棚消毒、用防蟲網(wǎng)阻隔害蟲、掛色板誘殺害蟲等方式就可以有效的防治大棚內(nèi)的病蟲害，大棚內(nèi)的病蟲害減少了，農(nóng)藥的使用自然也就相應(yīng)的減少了，智慧大棚中農(nóng)藥的污染也就得到了有效的防控。

2.4 高效施肥、提高化肥利用率

要想減少化肥的使用，同時又不降低化肥的效用，那么就需要提高化肥的利用率。直接將化肥撒在農(nóng)田等這些傳統(tǒng)的施肥方式不僅會造成土地的污染，而且化肥的使用率也不高，效果自然也不好。要做到合理高效施肥，就要首先了解土壤中肥料的種類和含量以及農(nóng)作物對肥料的需求。在此基礎(chǔ)之上，根據(jù)掌握的情況合理施肥，避免只用單一化肥而使用復(fù)合肥，重視農(nóng)作物所需微量元素，注意分層施肥，控制底肥和追肥。同時，在施肥方式上，也要摒棄傳統(tǒng)的施肥方式，采用現(xiàn)代化的手段，將人工施肥改為用機(jī)械來施肥，例如采用滴灌施肥等技術(shù)，大大提高化肥的利用率。根據(jù)農(nóng)作物生長期分期施肥，同時深施肥及混合施肥也能減少化肥使用。加強(qiáng)用水管理，合理灌溉，使所施肥料更好發(fā)揮作用，另外還可以使用葉面噴肥提高肥料吸收率。同時注意在肥料混合施用時要注意不能將混合時會產(chǎn)生不良作用的肥料混在一起。如磷酸銨不能和草木灰等堿性肥料混合，尿素和氯化鉀混合后應(yīng)盡快施用，不宜久放等。采用這種方式，智慧大棚中化肥農(nóng)藥污染將會得到有效的防控。

智慧大棚中化肥農(nóng)藥污染的防控，直接關(guān)系到人們的身體健康，關(guān)系到農(nóng)產(chǎn)品的食用安全以及智慧大棚種植技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展。做好化肥農(nóng)藥污染的防控，不僅能減少農(nóng)藥化肥對土壤環(huán)境的污染和破壞，而且能降低資源的浪費(fèi)。對智慧大棚中化肥農(nóng)藥的污染進(jìn)行科學(xué)的防控，有利于提高大棚種植的管理水平，減輕種植者日常管理工作量，利用集約化和現(xiàn)代科技給種植者帶來了更多的經(jīng)濟(jì)效益，同時也為種植者帶來了極大的便利，確保提供更多高效安全的農(nóng)產(chǎn)品，促進(jìn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。