上海绿椰农业种植专业合作社成立于年4月;位于青浦区蔬菜保护镇-练塘镇,同时也属于上海市绿色田园先行区内,合作社现有3个生产基地,面积达余亩,其中设施蔬菜大棚多个,种植具有国家地理标志的青浦练塘茭白面积多亩,建有数字模块化鱼菜共生生产系统示范基地2平方。合作社在政府相关扶持资金万元的带动下,撬动自身投资余万元,在农业高效栽培技术研究、示范、数字模块化鱼菜共生系统研究与示范方面取得了良好的成果。

生产销售情况

常年生产的蔬菜品种主要有青菜、鸡毛菜、生菜、杭白菜、广东菜心、香椿、黄瓜、番茄、练塘茭白等,年出产量约多吨。基地还培育有优质的青浦薄稻米,丰富的产品逐步走进千家万户。基地生产管理实现6化,企业制度规范化、操作流程标准化、生产技术科学化、耕作过程机械化、产品营销品牌化、环境保护生态化,产品以绿色为主,绿色产品认证率达到85%以上。产品主要供应于各大商超、学校、企事业单位。

年蔬菜生产量余吨,营业额余万元。绿椰围绕“新农民、新业态、新模式”的理念,以农业增效、农民增收、调整蔬菜品种结构、产业升级为目标,先后创建市级蔬菜标准园、市级农业标准化基地等。目前以初步形成产学研相结合的研发种植、技术推广、农业科普教育、农社对接、农商对接、农校对接、农企对接为一体的农业产业模式。

绿椰合作社为解决合作社及周边农户蔬菜销售难问题,绿椰合作社近年来带动周边农业人员就业多人,带动周边农产品销售0余亩,增加农民收入元以上,开展农业培训、科普教育余人次,企业在不断壮大的同时也充分展现了社会责任。

主要特色与亮点

随着生活水平的提高,消费结构的转变,由之前求温饱到现在的盼健康,对食用安全优质农产品的需求不断提高。为了改变传统的生产模式,提升基地的内生动力,年,技术团队着手研发鱼菜生态种养模式。年,建成第一代鱼菜共生生产试验系统。年,在科研院校和相关职能单位的技术支持下进行了技术升级,研发出了第二代模块化鱼菜共生生产试验系统。通过不断尝试和改进,技术趋向成熟。年,第三代具有自主知识产权的数字模块化鱼菜共生生产系统应运而生,并获批了10项国家使用新型技术专利。其后,合作社注册“鱼阡陌”商标,产品实现商品化销售。

关键参数的实时采集和定期采集

利用高精度传感器和多参数便携检测设备对鱼菜共生系统运行中的关键参数进行采集和监测,主要分为水质监测、气候环境监测、设备运行状态监测等模块。在水质监测模块,根据参数的监测要求分为实时监测和定期监测。实时监测参数包括水温、溶解氧、pH值、EC值和液位值等,定期监测参数包括氨氮、硝酸盐、亚硝酸盐和浊度等。在气候环境监测模块,分为大棚内监测和大棚外监测,监测参数包括温度、湿度、二氧化碳浓度、光照度和雨雪等。设备运行状态监测主要包括水压、气压和设备开关状态等。

数据的无线传输和云平台

在对鱼菜共生系统关键参数进行采集以后,需要将采集到的数据上传至云平台。为了降低控制器的能耗,针对水质监测、气候环境监测和设备状态监测主要采用NB-IoT无线传输方式。在某些区域和位置,还会使用4G/5G无线传输方式。摄像头监测模块主要利用wifi方式进行传输。数据通过上述无线传输方式上传到云平台,在云平台需要对数据进行分类,分析和预测,一方面可以起到预警的作用,另一方面可以总结每个参数的发展规律,预测未来的发展趋势。

实时监测参数和相关设备的自动联动控制

主要实现以下几种自动联动控制:棚内温度、湿度变化和风机、湿帘、通风口、内外遮阳联动,风力、下雨感应和外遮阳、顶天窗联动,溶解氧变化和增氧设备联动,回水池水位变化和补水联动。

监测、预警和控制管理平台

根据采集到的监测数据,参数的阈值设定和管理控制需求,采用主流的前后端开发框架进行监测管理平台的开发,根据应用场景需要开发三种形式的平台,包括信息可视化的大屏端,设备管理和数据管理的电脑端,数据实时查看、报警信息提示、任务分配执行和设备运行控制的手机端。

水质变化和营养转化的大数据分析

为了进一步提升鱼菜共生系统的经济效益和抗风险能力,针对不同的种植品种和养殖品种,需要对该系统的水质变化过程和营养转化过程进行更深入地理解,通过对采集到的关键参数的历史数据进行跟踪和分析,推演出水质变化规律和营养转化规律,并利用关键参数构建数据模型,优化系统的运行效果。

数字农业鱼菜共生基地的建设,是对农业信息化发展进程中的一个有益尝试,对物联网、云计算、边缘计算、大数据和人工智能等与数字农业的结合有了一定的探索,可推广到其他农业信息化领域。下阶段,将进一步完善生态循环农业鱼菜共生模式的技术水平与系统能力,将数字模块化鱼菜共生这一很好的农业模式继续提升和推广出去,在现在的小规模鱼菜共生示范模式进一步生化到与大田生产相结合,创新更集成化、智能化的农业生产新模式,让更多的农也从业者从中获益。可持续化循环农业的发展是乡村振兴的一个重要组成部分,数字农业鱼菜共生模式的探索也必将进一步对数字乡村发展模式贡献新的力量。

图、文:区农业农村委产业发展与信息化科

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