信息化智能化装备在设施种植上的应用

提高设施种植业信息化智能化装备水平，是农业新质生产力发展的必然要求。目前，我国信息化与智能化装备在设施种植中的应用已覆盖环境监测、精准管理、自动化控制等多个环节，显著提升了生产效率与资源利用率。本文讨论这一话题，旨在抛砖引玉，促进信息化智能化装备在设施种植的应用，加速乡村振兴进程。

一、信息化智能化装备在设施种植应用场景

1、环境监测与智能调控

实时监测。通过传感器技术，设施种植中可实时监测温度、湿度、光照、CO₂浓度等环境参数。例如，智能温室系统集成传感器与自动控制系统，根据作物需求动态调节环境条件，确保植物在最优状态下生长。在智能温室中，CO₂浓度调节系统通过传感器监测并自动补充CO₂，促进光合作用，提高作物产量。

2、 精准灌溉与施肥

智能灌溉系统。基于土壤湿度传感器和物联网技术，系统可根据作物需水量自动调节灌溉时间和水量。例如，湖南常德的智慧农业示范片通过“中联智农云”App实现远程控制，降低早稻种植成本每亩近200元。

智能施肥系统。结合土壤养分传感器与数据分析技术，系统能精准计算施肥量，减少化肥使用，提高肥料利用率。

3、病虫害智能监测与防治

监测技术。利用AI与图像识别技术，病虫害监测仪可早期识别病害或虫害。例如，无人机搭载AI系统进行空中巡查，快速定位病虫害区域。自动化防治。智能喷雾器根据监测数据自动喷洒农药，减少人工干预，提高防治效率。 土壤湿度传感器 ，实时监测，智能控制精准灌水。

4、数据驱动的决策支持

数据分析系统。收集并分析作物生长数据（如温度、湿度、土壤养分等），为种植决策提供科学依据。例如，智能种植设备通过大数据分析优化种植策略，提升作物品质与产量。远程管理。用户可通过手机或电脑远程监控设施内环境参数，并调整设备运行状态，降低人力成本。

5、自动化作业设备

智能采摘系统。应用机器视觉技术，自动识别成熟果实并完成采摘，适用于高密度设施种植场景。自动驾驶拖拉机。在设施农业中，自动驾驶设备可完成精准播种、施肥等作业，减少人工操作误差。

6、综合效益分析

经济效益。智能化设备可降低劳动强度约50%，减少化肥、农药使用量30%以上，同时提高作物产量10%-20%。生态效益。精准管理减少资源浪费，例如智能灌溉系统节水效率可达40%。

信息化与智能化装备在设施种植中的应用，不仅实现了生产过程的精准化、自动化，还推动了农业向绿色、可持续方向发展。未来，随着5G、人工智能等技术的进一步融合，设施种植的智能化水平将持续提升。

二、设施种植应用信息化智能化装备存在的问题与挑战

1、技术成熟度不足，标准化滞后

核心技术瓶颈。智能装备依赖的算法模型（如病虫害识别、生长预测）与实际生产需求脱节，多数系统仅实现基础自动化（如定时灌溉），缺乏真正的智能决策能力。部分设备因传感器精度不足或环境适应性差（如高湿温室），导致数据采集失真。

标准体系缺失。不同厂商的装备接口与协议不兼容，形成“数据孤岛”。国内尚未建立统一的智能农机装备标准，跨品牌设备协同困难，增加系统集成成本。

2、经济成本高，投资回报周期长

初始投入门槛高。智能温室控制系统、水肥一体化设备等单价动辄数十万元，小型种植户难以承担。据案例显示，一套完整的设施蔬菜智能化系统投入约占年产值的30%-50%。

运维成本与人才缺口。设备维护依赖专业技术人员，但农村地区此类人才稀缺。部分产区因电力供应不稳定，需额外配置备用电源，进一步推高成本。

数据应用与管理效能低下。数据割裂与低效利用。环境传感器、种植管理系统等独立运行，数据未整合至统一平台，难以支撑全流程优化决策。多数数据仅用于实时监控，缺乏深度分析。安全与隐私风险。农业生产数据（如土壤成分、种植配方）可能被第三方平台滥用，现有法规对农业数据权属界定模糊，影响用户信任度。

3、政策与基础设施支撑不足

政策落地效果有限。尽管有补贴政策，但地方执行时存在资金拨付延迟、覆盖范围窄（如仅补贴大型合作社）等问题，小规模种植户受益有限。 配套设施不完善。偏远产区网络覆盖率低（尤其5G）、电力稳定性差，制约了物联网设备部署。部分智能装备需持续供电，停电可能导致系统瘫痪。

4、用户接受度与技能障碍

操作复杂性。智能装备界面设计未考虑农户使用习惯，操作流程繁琐。调研显示，超60%的种植户因“不会操作”或“故障无法自主修复”而弃用设备。传统观念阻力。经验导向型种植户对数据决策持怀疑态度，倾向依赖人工经验。技术推广中缺乏成功案例示范，加剧信任危机。

产业生态与组织模式制约。小农经营模式限制，我国设施农业以家庭农场为主，地块分散、种植品类多样，难以形成规模化应用场景，降低智能装备的边际效益。产业链协同不足，装备研发、农艺指导、市场销售环节脱节。例如，智能灌溉系统未结合作物需水规律设计，导致节水效果不达预期。

三、加速信息化智能化装备在设施种植应用步伐之若干建议

为加速信息化智能化装备在设施种植领域的推广应用，结合政策瓶颈、技术痛点及产业需求，现提出以下系统性建议：

1、强化政策扶持与资金引导

扩充农机补贴目录。推动智能卷帘机、水肥一体机、环境监测系统等核心设备纳入省级农机购置补贴目录，提高补贴额度（如山东现行水肥机补贴仅500元，难以撬动市场）。建立动态评估机制，精选技术成熟、操作简便的设备纳入补贴，优先支持国产化率高、适应性强的设施农业装备。

设立专项推广基金。针对老旧设施改造提供专项补贴，支持农户将传统水泥立柱温室升级为智能温室。对应用物联网平台的种植主体给予运营电费补贴或税收减免，降低长期使用成本。

2、突破技术瓶颈与适配性难题

研发轻量化、低成本装备。开发适应小规模种植的模块化智能设备（如简易环境控制器、低功耗传感器），单棚改造成本控制在万元以内。重点突破恶劣环境下的设备可靠性问题，提升传感器抗高湿、防尘性能。

推动农机农艺深度融合。建立“作物-设备-数据”联动标准，例如针对番茄、食用菌等不同作物定制智能控制参数。推广类芜湖“方舱式智能大棚”模式，集成区块链技术实现环境参数与种植流程的精准匹配。

3、构建产业生态与基础设施

建设区域性技术服务中心。在设施农业集聚区（如山东莘县、云南晋宁）设立智能装备运维站点，提供安装调试、故障诊断服务。借鉴云南花卉产业经验，建立“企业+合作社+农户”的共享设备租赁体系，降低小农户使用门槛。

完善农村数字基建。优先实现设施农业园区5G网络全覆盖，解决山区信号盲区导致的设备断联问题。搭建省级农业数据中台，整合气象、土壤、市场信息，为智能决策提供支撑。

4、创新推广机制与能力建设

示范工程引领转型。打造标杆性智慧农场（如安徽芜湖食用菌基地、山东姚安花卉园区），展示智能设备增产效益（如香菇茬数从1年1茬增至3茬）。建立跨省协作平台，共享苏浙沪设施农业智能化经验。分层培训体系。针对农户开展“手机APP控大棚”实操培训，重点教授故障应急处理。针对技术人员，联合高校开设智能装备运维课程，培育本地化技术队伍。

5、拓展应用场景与价值链

开发多功能智能系统。扩展设备功能边界，例如集成病虫害AI识别、产量预测、碳足迹监测模块。探索“智能装备+休闲农业”模式，如观光温室自动化管理提升游客体验。

打通产销智能化链条。推动种植数据与电商平台对接，实现品质溯源（如斗南花卉市场区块链应用），提升溢价能力。引导加工企业优先采购智能温室农产品，形成优质优价市场机制。

当前制约推广的核心矛盾是 “高成本设备”与“低利润农业”的冲突，需通过政策杠杆撬动初期投入，辅以技术轻量化解决落地痛点。建议以山东、云南等设施农业大省为试点，形成“补贴-研发-服务-市场”闭环，加速“机器换人”进程，让农民真正挑上智能化的“金扁担”。