棉花生产管理中智慧农业的应用探讨

陈克明¹，,何海²，,孟慧龙³

（1、南县种子技术服务与备荒储备中心，湖南益阳  413200，

2、南县棉花原种场，湖南益阳   413200，

3、南县种子技术服务与备荒储备中心，湖南益阳  413200）

摘要：农业作为国民经济的支柱产业，在社会发展中占据着重要位置，而棉花作为重要的经济作物，传统的种植模式已经很难满足未来的发展需求。在未来的农业发展过程中，智慧农业占据着主导位置，因此本文将针对智慧农业的相关内容进行深入剖析，了解智慧农业在棉花生产管理过程中的优势，并提出合理的应用策略帮助更多的农业种植者了解智慧农业在棉花生产中的积极作用，以此来带动农业的进一步发展。

关键词：棉花生产管理；智慧农业；人工智能技术

近年来我国总耕地面积逐年减少，棉花需求却日益增长。为了更好地保证棉花供给满足人们的日常需求，提高棉花单产，实现棉花总产的大幅度增长，应当对棉花生产方式进行深入研究。但由于目前很多种植户对于智慧农业的了解较少，因此在实施的过程中还存在一定的阻碍。本文将针对智慧农业在棉花生产管理中的应用技术进行深入分析，并提出相应的应用策略。

一、智慧农业

智慧农业作为一种新型的农业技术力量，目前受到了很多农业学者的关注。智慧农业是一种依赖于多种新型现代科学技术，利用最新信息技术组件实现智能传感、自动控制、农业经营活动的综合管理体系，被广泛应用于各个领域当中。通过利用红外线传感器对农业环境的温度，湿度，光照进行实时采集，并根据植物的生长情况判断最终的种植方案和维护策略，以此来帮助农户找到最合适的种植方法，提高最终的生产效率，实现农业各个流程的安全化和规范化，达到促进农业经济增长的目的。

二、智慧农业在棉花生产管理中的应用

智慧农业在棉花生产管理过程中需要利用多种技术来达到提升生产效益的目的，其中主要包含了表型监测技术、人工智能技术、大数据技术、物联网技术等等，这些技术在应用的过程中具有速度快，易操作，成本低等优点，接下来本文将针对棉花的各个阶段对这些技术的应用进行进一步分析，以此来帮助相关种植者了解智能农业在棉花生产管理各个环节中的具体应用方法。

2.1智慧农业在棉花产前阶段的应用

由于不同品种的棉花对于生产环境的要求有所差异，选择适合当地生产环境的品种尤为重要。在传统的选种过程中，不仅会耗费大量的人力物力，而且没有明确的分类标准，很难达到最优的分类效果。而利用人工智能技术对棉花种子进行快速识别，能够更准确地分析棉花种子的情况，并结合当地的环境选择出最为合适的优质棉种。通过对绵粒图像进行扫描分析，根据图像所反映出的颜色信息和物理指标来判断种子的发育情况是否存在空种子、损伤的种子，以此来判断种子的质量。提高棉花种子的出芽率，在种子播种之前还需要对土壤成分进行检测，土壤成分的组成情况和养分含量情况直接影响棉花植株的生长情况，不同的土壤条件对于棉花的生长情况也存在这极大的差异，影响棉花的最终产量。因此可利用反射法研制的便携式水分检测仪来测量土壤中的水分含量。也可利用GPS对其进行精准定位，避免人工记录地理位置不准确的现象发生。借助此类方法，能够有效了解土壤中的水分情况，提高数据的准确度便于后续工作的开展。除了选种和土壤检测，产前灌溉的耗水分析也是重要的环节。在以往的产前灌溉过程中，仅仅依靠经验，不能根据农田的实际情况进行调整，经常会出现灌溉不足或灌溉过量的现象，这些现象都会影响棉花的涨势，因此，利用大数据技术和人工智能技术能够对棉花生长需要的水量进行推演，以此来为棉花产前灌溉提供依据，避免过量灌溉，影响棉花成长。最后，在棉花种子播种的过程中，可利用gps导航技术搭配无人驾驶技术控制无人机实施精准播种，以此来提高棉花播种机的播种精度，提升工作效率。而且这种方法相对于传统模式来说，精准度更高，棉花更易采集，缓解了人工压力，提高了工作效率。

2.21智慧农业在棉花产中阶段的应用

在棉花传统种植过程中了解棉花的生长状态，主要是通过直接观测法，这种方法有时并不准确，不能直接反映植株的实际状况，而在智慧农业实施的过程中，可利用各种农业传感器，对棉花的水分情况养分情况予以量化，判断植物的生长状况，以此为农户后续的养护过程提供建议。在实际的操作过程中可利用机载红外相机采集脱叶剂处理后，棉花上部叶片的温度，以此来判断脱叶剂处理对棉花灌丛温度的影响，结合棉花灌丛温度的信息以及植物升腾速率来判断棉花的水分，随后利用红外图像和高光谱图像计算棉花水分受胁迫的情况，以此来判断棉花的水分，通过这种方式为后续工作的开展提供可靠依据。在棉花花间管理的过程中，需要对棉花进行滴灌、施肥给药、病虫害清理、采摘等环节，每个环节都需要耗费大量的能源，而花间管理作为棉花生产的重要环节，直接影响到了棉花的最终产量和种植户的整体收益。因此，合理规划棉花的花间管理，能够最大限度地提升工作效率，提高棉花产能。在实际的工作中可利用滴灌控制系统实现自动化节水灌溉，以此来提高灌溉效率，增强灌溉的均匀性，同时也可利用这种方式进行施肥，减少肥料的浪费。针对病虫害问题，可利用太阳能杀虫灯物联网进行杀虫。通过这种方式能够对虫病信息进行监控和定位，更加科学准确地对害虫进行灭杀。而在棉花产量预测过程中，可利用神经网络对棉花数字图像进行处理，构建棉花产量的数学模型，以此来提高棉花产量的精准预测。

2.3智慧农业在棉花产后阶段的应用

棉花中的杂质和异性纤维含量直接会影响到棉花的质量。在常规的采摘过程中，极易使外来杂质混入其中，影响棉花最终的质量，因此利用智慧农业的相关技术，可对杂质进行检测，以此来提高棉花质量，利用多模式分类算法的机器视觉系统能够对棉花中存在的一些纤维自行自动识别和分离，能够有效提高棉花质量检测的工作效率，提升棉花的整体质量。

三、总结

   结合上述分析，随着新型科技的迅速崛起，各种新技术、新概念逐步深入到生活的各个领域当中，农业作为关系民生的传统行业，也迎来了新的转折点。在未来的农业发展过程中，智慧农业将成为棉花行业以及整个农业发展的必然趋势。因此，大力发展智慧农业，能够推动农业行业的进一步发展。在农业生产过程中，利用智慧农业不仅能够打破传统农业生产模式的局限，同时也能够提高农业生产质量。以棉花生产为例，在实际的种植过程中，利用智慧农业不仅能够提高生产效率，提升单株产量，也能够帮助更多的农业种植者，掌握专业的农业知识，推进农业生产的进一步发展，使棉花产业得到进一步提高，促进我国逐步成为棉花种植强国。

参考文献：

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