龚俊良（河北省衡水市桃城区蔬菜技术推广站，河北 衡水 053000）

关键字：信息技术；设施蔬菜；栽培管理

从中国农业生产发展角度来看，设施农业是一种新型农业生产方式，通过人工干预来创造农作物生长最佳环境，以达到农作物高产高质要求。设施农业最具代表性的就是设施蔬菜种植，它利用温室生产的基本形式来实现蔬菜的反季节栽培，满足不同季节人们的蔬菜消费需求。具体的栽培智能管理中离不开信息技术作保障，需要正确运用信息设备和技术，充分发挥智能化作用。

1 衡水市设施蔬菜种植情况

衡水市位于河北省东南部地区，总面积有8815 km2，气候以温带大陆性季风气候为主，四季特征明显，降水集中，年均气温在12.5℃左右，年降水量为640.3 mm左右。目前，衡水市设施蔬菜种植栽培模式主要有三种类型，即日光温室、大棚、中小拱棚，主要设施蔬菜类型有黄瓜、茄子、辣椒、番茄、甜瓜等。通过这种新的种植方式应用，也取得了较好的经济效益，是该地区大力推行的一种蔬菜栽培模式，例如温室成本造价为5万元/667m2、大棚造价为8000元/667m2、中小拱棚造价为1100元/667m2。在当前信息技术的应用下，设施蔬菜栽培的智能化管理水平逐渐提高，在传感器作用下可以根据蔬菜不同阶段的长势情况，科学合理进行生长管理，包括水灌溉、肥料施加、温湿度控制等，提高了管理的精准性和科学性，使蔬菜品质更加优良，从而有效带动种植效益的提升。

在信息技术广泛应用背景下，蔬菜的设施栽培模式受到了普遍欢迎，它的核心是以人工智能技术和网络技术为主。通过对不同智能温室建设模式的研究，使各个生态区域的温室布局更加科学合理，更能满足设施蔬菜栽培管理的需要，蔬菜在生长过程中所需的各种元素，可以对温室环境进行智能管理和控制实现，进而大大提升温室自身的生产力，确保产品品质优良，降低生产成本，最大化的利用现有资源，促进生产效率稳步提高。

2 构建设施蔬菜的温室环境管理体系

现代农业发展中，必须要遵循的就是坚持可持续发展原则，实现农业发展的长久稳定。在信息技术应用下，对设施蔬菜的温室环境进行科学管控，可以保证农业资源和农业投入、农业产能和农业效益的平衡，也就是说，通过智能管控实现农业发展和生态环保的相协调，推进可持续发展。从衡水市设施蔬菜的种植情况来看，对于温室环境的控制主要是从设施蔬菜生长的温度、光照、水源、养分等因素进行的，对这些因素进行智能检测，通过信息技术进行科学分析和总结，得到动态化的反馈和负反馈信息，从而对蔬菜进行科学管控，实时管理[1]。

根据衡水市温室黄瓜栽培管理为主进行分析，在信息传感器的所有控制节点上，对数值范围进行合理设定，可以发现在黄瓜的整个生长过程中，它的种植产量与氮肥、磷肥的施加量有很大关系，钾肥的影响程度并不明显，在设定的三种不同方案中，氮、磷、钾节点的阈值范围分别为1∶1∶1.2、1∶2∶1.2、1∶1∶0.3。此外，在黄瓜的生长过程中，还需要考虑到光合速率的影响，通过对整个光合速率过程的科学控制，可以使黄瓜单株产能提高明显，不同季节的生态环境也会影响光合速率，而且这种影响是不容忽视的，结合多年栽培经验可以发现，各个季节生态环境中的温度、湿度、二氧化碳浓度、光照强度等是最主要的影响因素，会在很大程度上决定光合速率的实际效果，对此，对于栽培管理人员来说，就需要在把握地区自然条件、光照条件等基础上，按照温室环境情况做好蔬菜净光合速率管理工作，对传感器的阈值进行科学设定，保证数据可以实时反映真实信息，从而对蔬菜生长各阶段进行实时调节，确保蔬菜栽培种植的高产量。

在对黄瓜栽培的土壤水分管理方面，要确保土壤含水量适度，不能过高也不能过低，否则会降低黄瓜品质，影响产量。根据衡水市温室黄瓜栽培情况来看，它的单株产量和总产量与土壤水分有很大关系，并且两者情况是正相比关系，从90%含水量到80%、70%、60%、50%，会有明显差别，产量差异化显著，但是，含水量在80%和90%之间时，它的产量差异并不是特别明显，因此，可以得到结论，温室黄瓜栽培生长最佳的土壤含水量为80%，在传感器控制节点的阈值设定上，就可以将土壤含水量设定为80%～90%之间。

3 温室设施蔬菜栽培中无线传感器的工作原理

根据信息技术特性，无线传感器网络的工作原理是通过传感器测量节点和传感器控制节点两部分实现的。测量节点的作用是对温室环境中的各种因素进行收集和分析传送，控制节点则是负责执行，对温室智能管控系统的各项指令进行执行落实。温室环境中影响设施蔬菜生长的因素较多，像上述提到的温度、湿度、二氧化碳浓度、土壤含水量、光照等都是非常重要的指标，都会对设施蔬菜的产量和品质产生重要影响。在测量节点的作用发挥下，可以实时监测各种影响因素的变化情况，进而向智能管控系统进行信息反馈，然后智能管控系统根据反馈信息做出正确的调整指令，控制节点再对整个温室环境参数进行科学调整和控制，将影响程度将为最小，整个系统的信息处理核心是计算机[2]。具体来讲就是测量节点在收集到影响因素变化信息后，传输到智能管控系统中，再进行相应的分析和处理，然后和数据库中的储备信息进行筛选和匹配，发出监测结果，最后由控制节点来完成指令实施。在信息技术支持下，所得到的处理数据可以和远程控制中心共享，实现温室环境智能管控的远程操作和指导。

4 建立温室环境设施蔬菜的生长模型

模型建立涉及到专家系统，该系统的运用可以有效确保设施蔬菜的产量和品质得到提升。从构成来看，专家系统是一种智能化计算机程序系统，是对特定领域的知识和经验的一种融合，可以参照人类专家的水平来解决所属领域的各种问题。在温室设施蔬菜生长模型建立中应用，可以对设施蔬菜各个生长阶段的情况进行详细记录，对不同生长阶段所需要的有利条件进行总结，对生长过程中所出现的问题有多种解决办法[3]。例如黄瓜栽培管理中，就对温度、湿度、水分、光照等因素都有记录，在对信息的反馈分析中实现智能调节，保证黄瓜生长全过程的健康、旺盛，产量和质量得到保障。

4.1 温室黄瓜生长模型中专家系统的运用

智能管控的优势就是可以省略不必要的环节，提高管理的时效性，减少繁冗复杂度。在专家系统的具体运用中，要保证系统功能鲜明、关系简单、层次明确的特点完全体现，按照模块思想将温室黄瓜生长模型的专家系统划分为多个不同模块，即推理模块、数据库管理模块、生长特征模块。

4.2 模型中专家系统的功能

4.2.1 推理模块

它是对温室黄瓜各个生长阶段信息进行整合的，整合的对象是黄瓜整个发育阶段，包括发育的温度、湿度、光照、养分等，整合后形成对应的处理对策。

4.2.2 数据库管理模块

它的作用是对知识库进行相应的创建和修改。从它的功能发挥来看，它是推理模块作用发挥的前提，推理模块中的规则形成、数据编辑、指令修改等需要由数据库模块来实现，是一个独立的构成部分。

4.2.3 生长特征模块

在这一模块中，它可以对温室黄瓜生长的生物学特性和生理特性进行展示，展示形式以图片和文字为主。通过展示可以初步掌握温室黄瓜的生长和发育情况，进而形成特定信息的储备，使操作人群范围进一步扩大，管理更加标准。

5 结 语

设施蔬菜栽培种植是新型农业种植技术形式，通过信息技术的运用，可以使温室蔬菜种植管理更加科学，实现对环境的统一化管理，保证设施蔬菜生长全过程的健康，从而使种植产量和质量得到提升，经济效益得到保障。