一、方案概述

中国是自古以种植水稻为大宗的农业大国,稻区覆盖辽阔,主产区分布于秦岭淮河一线以南(如:长江中下游平原、珠江三角洲、东南丘陵、云贵高原、四川盆地等地),种植总面积大约在4.3-4.4亿亩之间。水稻种植从原始人畜耕作到机械耕种是农业发展的一大进步,但基于稻田分布广泛、人工成本高、耗时长、耕作信息采集残缺、不及时等特点,水稻智慧种植技术的出现,使现代农业实现了又一次质的飞跃。

智慧水稻综合管理平台通过安装传感器和监测设备,实时监测土壤湿度、温度、光照等关键指标,为种植户提供准确的数据支持。利用大数据和人工智能技术,对监测到的数据进行分析和处理,建立起水稻生长模型,并通过预测和预警功能,提供种植过程的决策支持。根据模型和预测结果,制定精准施肥和灌溉方案,实现对水稻生长环境的精确调控。最后,通过数字化管理系统,对水稻生长过程进行实时监控和追踪,及时发现问题并采取相应措施,提高生产效率和产量。

二、建设内容

2.1、智慧育秧

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水稻育秧整个过程在温室或塑料大棚内进行,并根据秧苗生长过程调节室内温度、湿度和光照条件的育秧方法。通过机械化播种、催芽、育秧等流程,高效、规模化地生产出符合机械化栽插标准的秧苗。这种生产方式不仅提高了秧苗的质量和产量,还大大缩短了育秧周期,降低了劳动力成本。

2.2、整地

利用水耕整田机对田地进行耕整,平整土壤,使土壤细碎,土肥掺和均匀,地面平整,提高土壤透气性和保水性。

2.3、插秧和施肥

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利用插秧机对田地进行插秧,保证秧苗的均匀分布和合理密度。种植全过程监管,科学施肥。将可溶性固体或液体肥料,按土壤养分含量和作物种类的需肥规律和特点,配兑成的肥液与灌溉水一起,通过可控管道系统供水、供肥。使水肥相融后,通过管道、喷枪或喷头形成喷灌,均匀、定时、定量,喷洒在作物发育生长区域,使主要发育生长区域土壤始终保持疏松和适宜的含水量,同时根据水稻不同生长期的需肥特点,土壤环境和养分含量状况,进行不同生长期的需求设计,把水分、养分定时定量,按比例直接提供给作物。

2.4、生长环境监测

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监测大气温度、大气湿度、雨量、风速、风向、气压等诸多气象要素;具有高精度高可靠性的特点,可实现定时气象数据采集、实时时间显示、气象数据定时存储、气象数据定时上报、参数设定等功能。环境监测是水稻在生长过程中重要手段之一,通过对环境中各种因素的监测与分析,可及时发现环境问题,采取有效措施治理。

2.5、灌溉和植保

利用水位传感器、温湿度传感器等物联网设备对田间环境进行实时监测,根据作物需水量和气象预报,自动调节灌溉量和频率,实现远程、自动控制灌溉设备等功能,最终达到精耕细作、准确施肥、合理灌溉的目的。利用无人机或其他智能装备对田间进行植保作业,根据作物生长状况和病虫害情况,精准施药和防治。

2.6、收割和入库

利用联合收割机对田间进行收割作业,并对秸秆进行切碎或打捆处理,减少秸秆焚烧造成的环境污染。利用干燥机或其他设备对稻谷进行干燥处理,降低水分含量,提高储藏品质。

2.7、可视化管理系统

稻田里安装摄像机实现对农场进行监控,通过云平台可以实现对稻田的进行24小时在线监管,实现管理人员在办公室就可以远程对现场的人员、物资、作物进行管理,提高管理效率。

2.8、产品追溯

通过采集水稻在生产、加工、仓储、物流等环节的相关数据,为水稻建立可视化产品档案,向消费者充分展示产品安全与品质相关信息,实现从农田到餐桌的双向可追溯。要保证水稻的质量安全和品牌,必须强化生产数据实时采集监测,对园区投入品进行管控,使水稻质量和质量安全标准化体系逐步完善,园区投入品和水稻质量安全追溯体系持续建强。

2.9、大数据决策

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种植过程中的数据分析跟踪。水稻全过程大数据分析,针对水稻的生长、产量、流通等环节开展全程信息分析,将大力加强水稻产业的监测预警能力,为水稻种植者、经营者、管理者提供有效决策支持,并为水稻产业健康稳定发展提供重要支撑。