设施农业气象装备技术现状与对策

设施农业气象装备技术现状与对策

邵雨晴

新疆金锋华云气象科技有限公司，新疆乌鲁木齐 830002

摘 要：当下设施农业的发展十分成熟，由于设施农业突破了部分自然条件的限制，可以大大提升农业的产量，要促进设施农业的稳定发展，其关键是建立相对安全稳定的温室环境，同时也要做好设施农业气象服务，掌握及时有效地设施农业气象信息，可以为设施农业的生产活动提供基础数据，依靠设施农业气象装备技术可以为施农业提供精准的气象数据。本文主要探讨设施农业气象装备技术现状与对策。

关键词：设施农业；气象装备技术；现状；对策

前言

发展设施农业的关键是建立安全稳定的温室环境，通过大棚覆盖材料和相应的保温设施实现农作物全年化的生产，但是由于我国日光温室室内调控设备技术较为落后，限制了设施农业的发展，所以急需发展设施农业气象装备。

1棚内环境监测设施和气象调控

在研究设施农业气象灾害和气象预报的过程，要从温室中的小气候的变化情况与室外的气候关系入手。气象观测自动化水平在近几年得到了较大的提升，可以在温室大棚中安装实时监测辐射、湿度、光照度、气温、风速、土壤等不同要素的气象监测仪，从而结合监测数据掌握不同的作物的农业气象情况，为调控室内环境提供了基本的参考数据。在互联网背景下，可以通过实时监测、数据模型建立设施农业气象信息数据库，进而结合数据库形成决策平台，通过和移动设备的联动可以将气象信息及时地分享给农业用户。当下常用的室内气象调控方法主要有以下几种：第一，借助“防寒裙”增高棚周温度；第二，应用透光率高的设施棚膜，增加了棚内的采光量，提高了棚内的温度；第三，在设施棚后设置反光幕可以有效提升棚内土地的温度；第四，当下多采用滴灌的灌溉方式，有效避免了虫害；第五，用垄鑫处理土壤，实现对土壤的消毒处理，减少了虫害；第六，运用秸秆生物降解技术对土壤加以改善；第七，借助植物生长灯，为农作物补充光照；第八，通过双层覆盖可以达到保温的作用；第九，在大棚中涂抹降温涂料降温，为作物提供合适的光照和温度；第十，通过增温控湿，强化通风提升整体生产水平^[1]。

2 设施农业气象装备技术的现状

当下新型的温室设施装备主要有温室控制系统、通风系统、灌溉系统等，对棚内的温度、湿度、光照等要素进行精准观测是设施农业生产调控的参考依据，也是气象系统数学模型建立的参考，观测数据主要从农业气象观测系统获取，例如，自动化农业气象观测系统可以对作物的生长、农田部分气象信息进行观测，自动化农业气象观测数据处理系统可以对观测得到的数据进行自主分析，并生产气象报告。当下的农业气象观测装备技术，多可以实现自动观测作物的生长、气象要素的处理等，我国北方地区设施农业发展呈现规模化，传统的温室大棚多以保温为主，但是由于棚室外温度差异大，自动气象观测所观测的数据受到实际因素的影响，会出现观测精度不足的问题^[2]。例如，湿度传感器由于受到高低温的影响，会出现数据延迟、观测出错的问题；土壤湿度观测值和以往的观测值偏差过大。这些误差都是由气象装备而引起的误差，所以要尽快提升设施农业气象装备技术水平。

3 提高设施农业气象观测数据的准确性

农业气象自动化观测系统的核心部件是传感器感，通过传感器收集到的气象信息转变成气象信号，进而由信号转换器将气象信息传送到数据处理装置、通讯系统，进而实现气象的自动化观测，要保证数据传送的准确性，保证传感器的性能是关键，传感器的湿敏元件影响了气象的观测的准确性，在新时期优化传感器的机理和灵敏性是提升气象观测数据的关键。

3.1湿度观测核心技术

设施农业气象装备技术的湿度传感器，有不同类型，主要分为电容式、热电偶式、电阻式，由于技术限制，当下设施农业气象装备中多采用电容式的湿度传感器。电容式的湿度传感器中的核心部件是湿敏元件，其主要原理是借助湿敏材料的水分子浓度变化而实现不同湿度信息的采集。所以，湿敏部件的性能优秀与否，主要通过其响应时间、时滞等指标来判断，对湿敏材料的特定性能加以研究是突破原有技术限制的关键。研究显示，湿敏材料的灵敏度与其材料的厚度、水分子的渗透系数有着直接的影响，但不作为唯一参考标准，在整体环境温度升高后，水分子的饱和压力加大，影响到水分子的渗透和吸附时间，因而大棚温室中会出现高低温的问题，所以对湿敏元件要进行合理选择，如果选择不当，会直接影响到气象信息的观测效果。

3.2土壤水分观测核心技术

土壤水分观测是借助土壤水分监测仪器对土壤中水分变化情况进行观测，应用驻波比法可以获知土壤含水率，通过和人工观测法得到的数据进行对比，发现这一数据存在一定的偏差。一般来说，影响土壤水分观测准确性的因素有两点：第一，自动化监测仪器所观测到的数据受到不同层土壤的直接影响，所以人工观测到的土壤水分会影响到自动观测数据的准确性；第二，在投入应用时，对人工观测值和自动观测数据进行对比后要计算出修正的数据，一般修正的数据是最终的观察结果，具有一般的参考性，所以修正值直接影响观测的精准性。由于在土壤水分观测的过程要结合土壤的一般性质进行综合观测，所以为了提升观测数据的准确性，有必要进行人工观测，经过对比后取出修正值，一般要进行定期修正和对比，才能发挥这一技术装备的优势，确保人工观测和技术设备的有效结合，进而有效提升观测数据的精准性，减少传统观测方式的误差，将对比偏差控制在合理范围之内才能保证观测的准确性，保证观测数据的可靠性，最终提升自动化观测仪器在设施农业气象应用效果

^[3]。

4设施农业气象装备的发展方向

4.1设施农业气象装备发展方向

设施农业在发展的过程中，气象装备技术的应用是不可或缺的，为了给设施农业提供准确的气象信息，以环境调控手段为主，为农作物提供适宜的环境，但是当下的设施农业还处于发展初期，其还能未完全摆脱自然灾害对设施农业的影响，如作物减产，为了促进设施农业的发展，设施农业应该以防灾减灾为主，通过气象装备技术不断适应恶劣的自然环境，由于地区灾害不同，在发展设施农业气象观测装备的过程中，应该结合不同地区的自然灾害进行重点发展，通过调整空间层次、观测要素，提升设施农业气象观测设备的适用性。例如，在发展北方地区的设施农业气象观测设备时，应该以预防大雪、大风、低温、冻害为主，在发展南方的设施农业气象观测设备时，应该以预防寒潮、冰雹等灾害为主。棚内小环境的调节的参考数据主要来源于气象观测，目前我国已经研发了多个相关领域的成果，可以结合温室环境将其和设施农业气象装备研究结合在一起，同时可以强化与其他相关部门的合作，才能不断提升设施农业气象观测的效果，提升气象装备技术的应用。

4.2强化关键技术的研究

提高设施农业气象观测设备的应用，可以保证气象数据的准确性，可以强化对现阶投入应用的观测装备的研究，例如，对核心传感器感的研究，在气象观测相关理论知识的研究中，可以从太阳光谱、病虫害关系等方面进行研究，利用有效的气象设备结合精准的气象预报信息，做好设施农业，促进设施农业的发展。

5结 语

综上所述，设施农业作为一种新的农业生产方式，发展前景极好，在实际发展中要结合要设施农业气象发展需求，应用有效的气象装备技术，强化相关技术的探索，才能提升气象农业的预报效果，进而推动气象农业的稳定发展。

参考文献：

[1]汤爱明.我国现代设施农业装备技术的研究现状及发展对策[J].新农业,2021(20):43-44.

[2]王斌飞.设施农业气象装备技术问题与对策分析[J].农业灾害研究,2021,11(05):82-83.