和植物“對話”，懂得它們的“喜怒哀樂”，知道它們的溫飽冷暖，植物們不再被動地接受“照顧”，而是主動講述它的需求……

這聽起來似乎天方夜譚的設想正在變為現實，科技改變了農業的舊貌，將不可能變成了可能。當然我們文中所講的讓植物開口說話，并不是真正意義上的“說話”。而是能夠實時地感知到植物什么時候需要澆水，什么時候需要除蟲施肥，植物的發育狀態什么樣子的，根據植物的成長，需要進行實時的控制調整。

01讓植物“開口說話”

現代設施農業以有效調節作物生長環境的功能見長，調控的首要任務應該是了解作物需求。

如果不按照植物真實的動態需求信息進行反饋控制，比如傳統的大水大肥灌溉模式下，作物產量潛力沒有被充分挖掘，不僅不能高產，而且會增加生產成本、能耗，甚至帶來環境風險。

讓植物“開口說話”，通俗地講，為的就是真實感知植物什么時候餓了、渴了，胖了還是瘦了，之后根據其生長的實際需要進行精準控制。

聽懂植物“語言”，奧秘就在于植物生命信息感知技術。要想實現和植物“對話”，首先必須精準有效地采集影響植物生長的土壤養分、氣象環境以及植物營養、長勢數據等。

應用物聯網技術可以采集植物信息，實現對作物生長信息的全面、實時、全程動態監測。通過對所種植產品的氮磷鉀營養、水分、植株形態、品質和病蟲害信息的感知，來判斷何時施肥、何時噴藥、何時灌溉以及所需份量，從而避免傳統經驗式管理的資源浪費和對環境的破壞。

蔬菜它需要什么溫度?什么時候要澆水?什么時候要施肥?澆多少水?施多少肥?所有問題一目了然，使大棚內植物所需要的生長環境永遠保持在最佳狀態。

02設施農業發展需“更上一層樓”

智能溫室是設施農業中的高級類型。然而，當下各地興起的一些智能溫室示范基地，更多還是依靠基于設定值的溫室環境控制方法。一定程度上這是用計算機代替人手去按開關而已，還不能算作真正意義上的智能化。

首先依據經驗設定目標參數(如室內的溫濕度、光照等)，控制器根據檢測到的實時結果與目標參數之間的差距做出決策，通過環境調節裝備開閉來達到目標值，這是目前國內溫室普遍采用的相對粗放式的智能化管理模式。其蘊含的技術水平、帶來的作物產量與荷蘭等發達國家相比，都有不小的差距。

以西紅柿種植為例，國內一般的溫室大棚，西紅柿產量每平方米為15公斤左右，但荷蘭能到達60至70公斤。

03智能溫室的“超級大腦”

智能檢測與控制技術是智能化設施農業生產的前端和后端。信息感知后，解決作物“缺啥補啥”的問題是又一關鍵技術難題。

由于溫室環境的控制過程極其復雜，具有變量多、耦合強、干擾大等特點，一套科學適用的智能控制系統如同一個“超級大腦”。

如何建立集作物生長模型、環境控制模型、成本模型等為一體的綜合溫室調控模型?如何實現營養組分的精確調配?如何實現基于多目標的優化控制?這都是智能控制系統要做到的。

以聚英云農智能大棚控制系統為例，傳感器采集植物生長信息、溫室內的空氣溫濕度、土壤水分、土壤溫度、二氧化碳、光照強度等實時環境數據，傳輸到控制中心，由中心平臺系統將最新監測數據與預先設定適合農作物生長的環境參數與進行比較，如發現傳感器監測到的數據與預設數值有了偏差，計算機會自動發出指令，智能啟動與系統相連接的通風機、遮陽、加濕、澆灌等設備進行工作，直到大棚內環境數據達到系統預設的數據范圍之內，相關設備才會停止工作。通過系統遠程手機端端大棚實施自動化、無人化管理。

目前，我國溫室環境控制技術取得了長足進步，但要想加快科技成果普及推廣，取得更高水平的成果，依然需要久久為功。

未來的智能化溫室能夠幫助更多農業生產者實現“傻瓜式”種植管理，只需一個按鍵即可完成從種子到產品的生產全過程，使之成為真正高效率、高產出、高質量、勞動強度低的智能化生產。