科技模块3-农业设计
农业设计
农业设计理念:吸取了在地球的农业的发展经验,相较于传统的农业模式,我们调整了农业管理模式、农业种植模式、农业产业结构,并且优化处理了农作物生产环境的技术。
农业管理模式
传统农业的成功案例往往都需要农夫的精心照料,这往往需要许多人力投入,要耗费庞大但并不是刚需的时间。我们想要通过改进农业管理模式——即大量运用现代技术对农业模式管理进行优化,以下是我们运用到管理技术。
感知技术:感知技术可理解成是在农业中让物品“开口说话”的关键技术。智慧农业中,常用的感知技术RFID(射频识别技术)是一种非接触式的自动识别对象并获取相关数据的技术。识别过程无须人工干预,可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签,操作快捷方便。RFID标签上存储着规范而具有互用性的信息,通过无线数据通信网络把它们自动采集到中央信息系统,实现全球范围内的物品跟踪与信息共享。
传感器技术:传感技术是从自然信源获取信息,并对之进行处理、变换和识别的一门多学科交叉的现代科学与工程技术,它涉及传感器、信息处理和识别的规划设计、开发、制造、测试、应用及评价改进等活动。在智慧农业中,传感技术主要负责接收物品“讲话”的内容。传感器负责物联网信息的采集,是实现对现实世界感知的基础,是物联网服务和应用的基础。智慧农业中的传感器节点通常由数据采集、数据处理数据传输和电源构成。
无线网络技术:智慧农业中,物品与人的无障得交流,必然离不开高速、可进行大批量数据传输的无线网络。无线网络既包括允许用户建立远距离无线连接的全球语音和数据网络,也包括为近距离通信所提供的蓝牙技术和红外技术。
云计算技术:采用信息化管理模式是,农业中的信息种类、数量都将成倍增加,其需要分析的数据量成几何增加,同时,还涉及多个系统工程之间的各种信息数据的融合问题,如何从海量数据中挖掘信息等,给数据计算带来了巨大的挑战。农业的发展离不开云计算技术的支持。可以说,云计算是智慧农业应用发展的基石,其原因有两个:一是云计算具有超强的数据处理和存储能力;二是由于智慧农业无处不在的数据采集,需要大范围的支撑平台以满足其规模需求。云计算通过如下几种方式支撑智慧农业的应用发展。1.单中心、多终端应用模式。2.多中心、多终端应用模式。3.信息与应用分层处理、海量终端的应用模式。
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农业种植模式
与其说是种植模式,不如说是农产品生长所需环境的保障机制,植物生长所需要的光热、营养成分我们都需要相应技术与机制来予以保证。
光热控制技术
人工光源技术:利用光配方技术,来补偿缺少的光源或是调节光谱成分来实现农作物的高效率生长。
光肥技术:利用特定光源提高农作物光合作用效率,配合稀土微量元素等配置成的光助素达到提高产量以及抗灾害等目的。
光电灭虫技术:利用害虫的趋光性、趋波性等利用特定光源来达到诱杀或是驱赶的目的。
人造热源技术:采用计算机人工温室调节,结合云南植被适宜生长温度,及时迅速地调节温度,该技术会统计多年来植被产出曲线,利用数学建模分析出产物产量极值点。
营养成分
植物生长调节剂:植物生长调节剂可调控植物体内的蛋白质、核酸和酶的合成,对植物生长发育过程中的不同阶段,如调节和控制休眠、发芽、生根、器官分化、细胞伸长、花芽分化、开花、结果和落叶等植物不同生理阶段。有的植物生长调节剂可提高植物的蛋白质、糖的含量,有的能改变植物形态,有的能增强抗盐碱、抗寒、抗旱和抗病虫害能力。
节水农业:采用渠道防渗、低压管灌、喷灌、微灌技术相结合,最低限度的用水量获得最大的产量或收益,最大限度地提高单位灌溉水量的农作物产量和产值。
肥料:建立智能数据库,采用混合肥、复肥相结合的方式,运用AI分析作物生长情况动态调整复合肥料比例,同时按需补给微量元素肥料。
农业产业结构
根据科学的膳食摄入比例安排相应的作物生产比例,同时保留20%进行经济作物的种植以满足人们相应需求。在另一方面,我们采用了立体农业,使得空间与阳光利用更加充分。
种植结构安排:5%油料作物,55%粮食作物(鉴于云南水热环境,主要种植水稻),15%动物蛋白作物,10%乳制品,15%经济作物(水果等),5%预置(用于动态调节)
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立体农业:立体农业可以提高植物对水分和光能的利用率,可以在改善环境温度和湿度的同时改良土壤,可以改善生物群体的通风条件,提高物质的循环和利用率。
立体农业的例子:1、丘上林草丘间塘,缓坡沟谷果鱼粮。2、基塘农业。3、鱼塘-台田模式。4、堆积空间作物种植。
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