汪 茜

（池州市農業(yè)科學研究所，安徽 池州 247000）

0 引言

農業(yè)作為我國各大產業(yè)體系中占據(jù)關鍵地位的基礎產業(yè)，對國民經濟的增長與發(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)代化建設背景下，傳統(tǒng)的農業(yè)生產模式已無法滿足居民日益增長的物質生活需求，國家也提出了特色農業(yè)與生態(tài)農業(yè)的概念，以期結合我國國情特點來提升農作物產量，促進農業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。在這一背景下，智慧農業(yè)體系通過引入科技前沿領域的自動化、物聯(lián)網以及人工智能等技術，實現(xiàn)了農業(yè)的集約化與智能化轉型。本文將以多花黃精的種植為例，對智慧農業(yè)的具體應用、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，南可達廣東、廣西等地，生長區(qū)域海拔相對較高，在500～2000m范圍內，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，能夠補充人體所需要的養(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節(jié)至正常范圍內，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，也是我國農業(yè)生產體系中的重要作物之一，需要對其繁育種植技術予以關注，并進行全面優(yōu)化改進。

1.2 多花黃精的繁育技術

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)境狀況進行嚴格調控，以便提升多花黃精的產量[1]。但現(xiàn)階段多花黃精的根莖繁育技術中沒有對其種苗質量進行嚴格管理，移栽過程中也存在較多不符合移栽標準的種苗，導致多花黃精的成活率難以滿足要求，需要在后續(xù)種植期間進行補苗處理，而成活的多花黃精存在長勢狀態(tài)不相一致的現(xiàn)象，導致多花黃精的產量與質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量，在目前多花黃精的農業(yè)生產中應用相對較少。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量。

2 基于物聯(lián)網技術的智慧農業(yè)體系在多花黃精種植過程中的應用

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

2.1 監(jiān)測土壤與環(huán)境參數(shù)

在現(xiàn)代智慧農業(yè)體系中，物聯(lián)網技術占據(jù)著重要地位，能夠有效應用于多花黃精種植培育過程中，以有效提高其作物產量。在這一過程中，基于物聯(lián)網技術的智慧農業(yè)體系能夠借助智能無線傳感器設備來采集多花黃精種植所在區(qū)域的相關環(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)，并利用能夠專項監(jiān)測環(huán)境參數(shù)值的傳感器設備采集多花黃精種植大棚內的溫度數(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)信息傳輸至智慧農業(yè)管理系統(tǒng)中，由其中的智能化農業(yè)生產模型分析多花黃精種植過程中的各項環(huán)境信息參數(shù)是否位于標準區(qū)間范圍內，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)及時向工作人員進行提醒，并由智能化模型向對應控制設備下達指令，以便對多花黃精生長區(qū)域內的各項環(huán)境參數(shù)做出調整，以最低的耗能以及成本為多花黃精提供優(yōu)質的生長環(huán)境，從而有效提高多花黃精的整體產量，為農業(yè)生產帶來經濟創(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行培育。傳統(tǒng)的多花黃精根莖繁育方式沒有對種苗質量進行嚴格管理，也沒有保障栽種時間的統(tǒng)一性，導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量以及質量。為此，可以引入基于物聯(lián)網技術的智慧農業(yè)體系來對多花黃精的繁育過程進行優(yōu)化改進。一方面，智慧農業(yè)系統(tǒng)能夠借助監(jiān)控設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行全面監(jiān)控，判斷繁育過程中是否存在操作不當?shù)痊F(xiàn)象，并通過監(jiān)控系統(tǒng)以及報警系統(tǒng)將相關視頻信號及時傳遞給工作人員，以便對繁育過程進行優(yōu)化改進。另一方面，智慧農業(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)調整至上述區(qū)間范圍內，增加多花黃精的整體產量。

2.3 優(yōu)化容器苗培育技術

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，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)網技術的智能農業(yè)體系應用其中，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)格以及基質成分進行嚴格調控，并使用自動化設備對多花黃精的芽苗進行準確截根，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節(jié)劑，并對多花黃精執(zhí)行摘心操作，以促進多花黃精的生長，實現(xiàn)其產量與質量的全面提升[3]。

3 智慧農業(yè)的重要作用

在傳統(tǒng)農業(yè)生產過程中，農作物的栽培、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性農業(yè)生產勞動中，農作物的種植效率較為低下，單位時間內只能對小范圍區(qū)域內的農田進行耕作處理，農業(yè)生產規(guī)模較小，生產規(guī)模較低，農作物產量也難以滿足市場需求，產業(yè)模式為勞動密集型產業(yè)。與傳統(tǒng)農業(yè)生產模式相對應的是在物聯(lián)網技術、人工智能技術、數(shù)據(jù)分析技術等新興科技領域相關技術種類的支持下構建的智慧農業(yè)生產體系，將該生產模式應用至現(xiàn)階段的農業(yè)生產過程中，能夠實現(xiàn)對農業(yè)生產相關數(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)對農作物繁育過程進行全面監(jiān)控管理，利用智能化農業(yè)生產數(shù)據(jù)分析模型判斷農作物生長發(fā)育過程中各項環(huán)境參數(shù)信息是否滿足規(guī)定標準，能否為農作物提供生長最佳適宜環(huán)境，再根據(jù)分析結果為相關控制設備下達指令，由控制設備將農作物生長區(qū)域內的溫度、濕度、土壤成分、施肥種類與頻次、灌溉次數(shù)等參數(shù)信息調整至合適范圍內，從而為農作物的生長發(fā)育提供優(yōu)質環(huán)境，有效提高農作物的產量與質量，實現(xiàn)農業(yè)經濟創(chuàng)收。通過智慧農業(yè)的應用發(fā)展，我國農業(yè)能夠從傳統(tǒng)的勞動密集型產業(yè)轉型為大規(guī)模的智能化集約型產業(yè)，降低勞動力支出，提升農業(yè)生產效率，讓農業(yè)生產水平得以全面提升[4]。

除此之外，智能農業(yè)還能夠對農作物生長所在區(qū)域的環(huán)境進行全局、整體層面的分析，使農田、畜牧養(yǎng)殖場以及水產養(yǎng)殖場共同形成一個相對完整的生態(tài)系統(tǒng)，通過智能化農業(yè)生產模型的分析與調控實現(xiàn)資源與能源的循環(huán)利用，實現(xiàn)節(jié)能減排的生態(tài)建設目標，并通過對農作物生長環(huán)境的精準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)代化農業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

4 智慧農業(yè)的未來發(fā)展

4.1 加強基礎設施建設

要想實現(xiàn)智慧農業(yè)體系在現(xiàn)階段農業(yè)生產中的全方位應用推廣，就需要引入高質量、高性能智慧農業(yè)基礎設施，以確保智慧農業(yè)生產模式能夠順利運行。一方面，相關技術人員需要加大對智慧農業(yè)線上平臺系統(tǒng)的開發(fā)力度，完善對農業(yè)生產中農作物種植環(huán)境參數(shù)的采集以及對農作物生長信息的采集，并不斷優(yōu)化智能農業(yè)生產模型，將其植入到農業(yè)生產管理人員的手機、電腦等互聯(lián)網移動設備中，利用其簡潔易懂的界面進行操作管理，使之能夠更精準地對農作物種植環(huán)境進行合理調控，確保農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，以便有效提升農作物的產量以及質量[5]。另一方面，相關技術人員需要加強開發(fā)智慧農業(yè)體系中的硬件設施，將物聯(lián)網技術引入農業(yè)生產中的溫控設備、灌溉系統(tǒng)、光照調節(jié)設施、自動化施肥系統(tǒng)等設備中，通過智能化農業(yè)生產模型對農作物生長參數(shù)信息的整合分析來向上述設備下達指令，使其能夠自動化調節(jié)農作物生長環(huán)境。

4.2 創(chuàng)建完善種植體系

農作物生長狀態(tài)受多種因素的影響，為提高其產量以及質量，就需要根據(jù)其生長過程中的影響因素來構建完善的農作物種植體系，讓農作物從繁育、栽種、生長到成熟、收獲、銷售的每一處環(huán)節(jié)都能夠在智能農業(yè)體系的技術支持下有序進行。為此，在智慧農業(yè)體系推廣實施的過程中，相關技術人員需要結合農作物的生長周期以及市場銷售規(guī)律對農作物種植體系進行優(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)農作物從栽培到銷售的一體化完整產業(yè)鏈構建。

4.3 落實農業(yè)生產規(guī)范

在現(xiàn)階段的智慧農業(yè)生產體系中，由于農作物種植管理標準沒有明確，農業(yè)生產管理人員難以實現(xiàn)對農作物生長環(huán)境的精準調控，容易使農作物產量與質量受到影響。為解決這一問題，就需要落實農業(yè)生產規(guī)范，結合農作物產地以及農作物生長習性對其最佳適宜環(huán)境參數(shù)做出明確規(guī)定，并對智慧農業(yè)平臺系統(tǒng)以及相應的智能化硬件設備進行規(guī)范統(tǒng)一，促進智慧農業(yè)生產的標準化與規(guī)模化[6]。

4.4 加大人才培養(yǎng)力度

智慧農業(yè)生產體系的構建與應用發(fā)展離不開技術型專業(yè)人才的支持。一方面，當?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域的專業(yè)技術人才，對智慧農業(yè)平臺系統(tǒng)以及相關硬件設施進行研究開發(fā)，不斷優(yōu)化智慧農業(yè)體系，拓展其應用場景，使其能夠為現(xiàn)階段的農業(yè)生產作出有力貢獻。另一方面，當?shù)卣€需要組織種植戶進行技能培訓，使其掌握智慧農業(yè)系統(tǒng)的具體操作方法，學習利用智慧農業(yè)平臺系統(tǒng)實現(xiàn)對農作物生長環(huán)境的精準調控，從而有效提升農作物產量。

5 結語

傳統(tǒng)的農業(yè)繁育技術難以有效提升多花黃精的成活率以及產量，隨著智慧農業(yè)體系的推廣應用，新型物聯(lián)網技術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行全面優(yōu)化，實現(xiàn)多花黃精產量與質量的有效提升。智慧農業(yè)不僅能夠通過對農業(yè)生產相關數(shù)據(jù)信息的監(jiān)測、采集與分析來對農作物生長環(huán)境進行全面、精準化的調控管理，以便提升農作物產量與質量，促進農業(yè)生產的規(guī)模化與集約化發(fā)展，還能夠解決農業(yè)生產中的污染問題，維護生態(tài)平衡，促進農業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，有著廣闊的發(fā)展應用前景。