数字化赋能设施农业种植托管服务

分散经营和生产模式，使得市场竞争参与者对信息的依赖 比任何时候都更为迫切。在国 家农业结构调整优化的大背景 下，农业生产已经从增产转向 了提高质量。2016 年，智慧 农业被写入了中央一号文件， 被纳入到国家顶层设计里，上 升到国家经济战略发展的高 度。近年来，国家更是推出若 干政策支持智慧农业发展，并 且政策支持所涵盖的智慧农业 领域更广，农业利好频传，将 进一步推动数字农业、智慧农 业等新产业的发展。

设施农业生产与管理数字 化主要通过综合应用云计算、 物联网、大数据等新一代信息 技术，让农业数据得到规模化、 多样化、高效率运用，依托农 业大数据为农业生产的整个流 程提供服务与信息支持。在产 前，可根据农业历史需求进行预测，指导科学排产；产中， 通过智能环控和动态监测，实 现棚室负载智能控制、自动化 灌溉、病虫害预警，提升生产 效率及产品质量；产后，提供 价格行情信息及市场趋势预 测、产品溯源等，从而实现农 业生产全程管理决策的智能 化、信息化和数据化，达到高 品质、低成本、高产量的目标。

数字化赋能设施 农业生产全过程

数字化赋能设施农业种植 托管服务可以将农产品的全生 命周期数据共享，从播种、灌溉、 施肥、病虫害防治到收获预期 的全生产流程一直处于智能决策的状态中，成为打通农场到餐桌全产业链数字化的基础。

农作物科学安排生产

科学安排农作物的茬口， 对农作物的稳产高产有着很重 要的意义，能有效避免病虫害加重、产品品质下降、土壤肥力下降等现象。数字化赋能设 施农业，可以实现随时查看各 温室的作物种植信息，并对不 同的农作物品种进行分析，例 如易发生的病虫害、对养分的 吸收情况及对土壤酸碱度的不 同需求等，还可以让种植者更 直观地了解作物所处的生长阶 段、温室的种植情况，从而让 种植者科学地安排种植茬口， 提前为采收做好准备。

水肥管理精准

水肥灌溉是设施农业生 产中十分重要的环节，智能化 灌溉、施肥不仅可以促进农 作物的生长，还能节约用水、 用肥。数字化赋能农场水肥智 能灌溉系统（图 1）是多个子 系统相互协同的结果，包括环 境参数采集、温湿度控制、灌 溉控制等，可以对农作物生长 过程中的环境条件，如温度、 湿度、光照等信息进行采集， 结合农作物不同时期的灌溉 需求，制定科学合理的水肥灌溉方案，对灌溉进行智能化控 制，实现农作物的智能化灌 溉。该系统提高了水肥灌溉的 精准度和有效性，最大限度地 促进农作物的生长，提升农产 品质量，促进农业的绿色安全 可持续发展。

温室环境控制智能化

数字化赋能的温室智能环 境控制系统（图 2）主要适用 于各种类型的日光温室、连栋 温室。该系统包括温室智能控 制器、温室传感器、园区小气 候系统、多种环控负载和软件 服务平台。温室智能控制器可 通过建立的 AI 模型控制策略， 远程实时获取温室大棚内部的 空气温湿度、土壤温湿度、 CO2 浓度、光照强度及视频图 像，并通过模型分析，远程或 自动控制湿帘风机、喷淋滴灌、 内外遮阳、顶窗侧窗、加温补 光等设备，完成温室的增降 温、通风、除湿、补光、灌溉 和 CO2 补充等操作，保证温室 大棚内的环境适宜作物生长， 形成最佳的生产环境，为作物 高产、优质、高效、生态、安 全生产创造条件。

病虫害有效预警及防控

影响温室病虫害发生的因素非常多，如土壤温湿度、空 气温湿度、作物类型、作物品 种、作物生育期、病虫基数、 历史发生情况等。也正因如 此，较准确地预测病虫害危害 时间、危害程度是一项非常复 杂的工程。目前，数字化赋能 设施农业结合人工智能识别、 5G、大数据分析、图片识别技 术，智能识别农作物主要病虫 害，实时查看作物基本信息、 种植环境信息，通过分析作物 的长势、虫害、病害及环境条 件，对病虫害进行预警，作为 种植者自诊、专家诊断的依据， 并提供科学的治疗方案，进步结合涉农大数据平台和物联 网诊断设备，提升诊断准确率 和智能化，实现早发现、早预 防，及时切断传播途径。

农产品质量安全可追溯

在农产品的生产过程中， 数字化赋能设施农业需要为大 棚地块、种植农产品、传感器 实体设计相应的物联网标识编 码，通过农产品标识编码实现 对该产品生长状态（生长过程 中温度、湿度、CO2 浓度等感 知数据）、种植操作（播种、 施肥、灌溉）、批次、种植园 区等数据进行追溯。对农作物 种植环节中的传感器、摄像头进行标识化管理，对农产品进 行单品级溯源管理，既包括人 工录入的生产、流通或销售信 息，又包括感知设备自动采集 的感知数据信息。数字化赋能 设施农业，主要是利用标识技 术通过对农产品生产、流通、 销售过程的全程信息进行感 知、传输、融合和处理，实现 农产品“从农田到餐桌”的全 程追溯，提高农产品附加值， 营造优质优价、信息透明的良 性市场氛围。

数字化赋能设施 农业管理各环节

数字化赋能设施农业种植 托管服务可以实现对园区信息、 人员和地块等资源的管理以及 应用于设施农业的生产管理， 从而帮助农业生产节约人力投 入，提高生产效率，打通农场 到餐桌全产业链业务流，实现 采购、库存、生产、销售等诸 多业务单元的精细化管控。

设施农业基础信息数字化管理

数字化赋能设施农业把农 场地块、温室、设施、人员和 种植过程都数字化，让地面上 的园区完整地展现在平台上， 通过平台可随时查看农场地图 、人员、地块种植情 况等基本信息，可以对园区的 各种物资、人员、设备和生产 过程数据进行精确地记录，实 现园区实时、全面的远程管理。 同时，应用图像识别技术，可 将工人日常的出勤情况、农事 操作等工序进行记录，并抓拍照片附加“标签”，为劳动力 管理提供数据支撑。

投入品的有效管理

投入品的管理是设施农业 生产中的重要环节。涉及到农 药、种子和肥料的采购、储存 管理，包括杀虫灯、防虫网、 喷灌设备等。以及在采购时 如何选择供应商、辨别商品包 装和索要凭证等工作都是保证 商品质量的重要环节。考虑到设施农业生产的常年性与分散 性，所以需要一定量的储存， 如化肥的冬储，农药的储备等， 数字化赋能设施农业投入品管 理可对投入品的入库、出库、 流水、损耗等进行管理，库管 人员与技术人员可及时了解库 存情况，便于设施农业管理人 员及时补充库存，并对供应商 进行管理，实现设施农业投入 品的科学管理。

设施温室能源成本管理

中国现代温室发展较快， 温室规模越来越大，配套设备 也越来越先进，实时监测温室 能耗，精确统计温室用水、用 电、用气量也显得尤为重要。 数字化赋能设施农业可根据时 间和地块筛选能源种类，分析 不同地块特定时段内的用水 量、用电量、CO2 用量的图表 信息，便于设施农业管理人员 进行成本核算，高效利用能源。

大数据指导农事操作

数字化赋能设施农业终端 采集的数据包括光照数据、土 壤温湿度、环境温湿度等。这 些基础数据都通过传感器储存 到云端数据库，通过云端的数 据分析和管理系统，最终形成 可视化的数据展示界面，从而 对作物的生长情况做出判断和 预测，根据农作物的不同生长 时期，及时提供移栽定植、水 肥管理、病害防治、采收包装 等的相应的农事指导。普及了农事操作知识，提升了种植者 的技术水平。

应用前景

设施农业种植的内外界气 候环境复杂多变，设施种植是 常年性集约化的种植模式，数 字化赋能设施农业在优化环境 因素的同时，减少了人为因素 对农作物的影响，让种植技术 得到更准确的应用。数字化赋 能设施农业的前提是配备了一 批“高大上”的物联网设备， 对种植环境数据进行采集和分 析，准确了解作物的生长状况， 并及时采取相应的措施。如通 过对环境湿度与温度数据的综 合分析，可以较好地进行病虫 害预警；根据土壤温度和环境 温度的温差变化时间分析，可 以判断出土壤的透气性，从而 知道是否需要进行松土等农事 操作；通过对土壤湿度的综合 分析，可对果蔬农产品进行防 裂果预警；通过对棚室负载的智能化和自动化控制，可以实 现农业生产的智能化和自动 化，进而提高农业生产的效率 和农产品的质量。

产品的质量。 数字化赋能设施农业的特 点主要是节约人力，提升工作效 率以及农产品质量安全性。数字 化赋能设施农业的最大优势就 是实现了农作物的标准化种植， 这种模式是可复制、可推广的。 因此，随着土地流转的趋势， 土地托管、半托管的模式会越 来越普遍，将智能化与自动化 技术结合，打造数字化农场， 实现标准化生产，让广大设施 农业从业者受益，是未来设施 农业发展的必然趋势。