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气象科技的应用对农作物产生了深远且多方面的积极影响，特别是像“气象小院”如此的革新实践，用科技显著提高了农业生产的效率、稳定性和可持续性，同时也在一定量上减轻了农民的负担。

这里的“气象小院”就是指设立在农作物田间的气象试验基地，针对不同作物的气象需要而设立各种气象监测设施，并拓展有关研究，为农作物优质进步提供科技保障，并为科普示范提供开放平台。

在气象小院提供的丰富气象信息基础上，智慧大棚作为现代农业的标志性革新，正是为了克服这类挑战而生的。智慧大棚通过集成物联网、云数据、AI等先进技术，达成了对大棚环境的精准监测与智能调控，很大地节省了人力与时间本钱，显著提高了工作效率。智慧大棚的核心优势在于其精细化管理能力，可以依据农作物的成长需要实时调整温度、湿度、光照等重点参数，确保作物一直处于最好成长状况，从而有效增加产量，提高农商品品质，最后带来更高的经济效益。除此之外，智慧大棚不受冬天低温限制，通过电加温等先进方法，成为冬天蔬菜生产和各类瓜菜秧苗培育的要紧基地，很大地丰富了市场提供，满足了买家对新鲜蔬菜的多元化需要。

智慧大棚是将自动化控制系统应用到大棚种植上，借助最早进的生物模拟技术，模拟出比较适合棚内植物成长的环境，使用温度、湿度、CO₂、光照度传感器等感知大棚的各项环境指标，并通过微机进行数据剖析，由微机对棚内的水帘、风机、遮阳板等设施推行监控，从而改变大棚内部的生物成长环境。大棚内的环境参数进行24小时不间断的实时监测，借助物联网、云数据等技术方法，对采集到的数据进行迅速剖析，一旦发现环境参数偏离预设范围，立即发出预警信号。然后通过数据平台或手机软件等方法，将监测数据以图表、曲线等形式直观展示给用户，便于用户随时查询大棚内的环境情况。

当温度过高时，系统会自动启动降温设施；当土壤湿度过低时，会自动进行灌溉。这类调控手段不只提升了作物的成长速度和品质，还减少了生产本钱和资源浪费。智慧大棚使用自动化的灌溉系统，可以依据土壤湿度和作物需水状况精确控制灌溉水量，有效降低水资源浪费，提升水资源借助效率。通过精准施肥系统，智慧大棚可以依据作物成长阶段和养分需要精确投放肥料，降低肥料浪费，提升肥料借助率。智慧大棚的智能化和自动化管理降低了人工投入，减少了人工本钱。通过降低化肥农药的用法量、优化资源借助和减少碳排放等手段，能够帮助保护生态环境和降低农业面源污染。

智慧大棚的自动化管理系统可以达成农业生产废弃物的资源化借助，推进农业绿色进步。比较人工的控制来讲，智能控制最大有哪些好处就是可以相对恒定的控制大棚内部的环境，对于环境需要比较高的植物来讲，更能防止因人为原因而导致生产损失。相对生产来讲，将自动化控制系统应用到大棚生产将来，产量与水平比人工控制的大棚都有很大的提升，对于不一样的种植品种而言，提升产量与水平相对不同，对于档次较高的经济作物来讲生产效率可以提升30%以上。

2024年4月陕西洛川苹果种植地出现低温，苹果花在低温状况容易遭到冻害。为防止这样的情况，农业服务方面的专家进行了专门的预报。但预报范围相对较大，无法精细到某一个种植园，果农通过专家提供的气象数据，计划把山沟区域的种植园慢慢挪到山上。山上空流通，小气候与山下也有明显的差异。由于陕北区域沟壑纵横，低温过境时会沉降在沟壑的底部，所以对于底部的冻害会很紧急。

通过对小气候的观测，山上山下的温差能达到六七度。对100米梯度的观测，发现会有一到两度的差异。一两度的温差对于果树来讲尤为重要，果花达到零度后，果农就要开始防治气温持续减少。专家通过对小气候观测仪、大棚内的温度计、传感器的研究，依据有关数据估算出果花在冻害中坚持的时间，然后进行预防。

大棚都是集约化管理、无线传输，各方面的状况都可以在平台上看到。气温降到零度后，大棚内就开始作业，譬如熏烟、喷水、通风。通过这类方法来降低冻害发生，观测的数据越精准，这类手段就更得当。譬如山腰达到零度，系统就会自动进行山腰地区果树的防治；假如山腰和山上的温度相差两度，但温度适合，系统就不会作业，大大降低人工本钱的投入。气象小院非常重要的就是减少各方面的本钱，给农民降低经济投入和人力消耗。

农业生态研究结合科研院所研发出了人工培养的温室，可以用来种植生菜、茄子、西红柿等蔬菜。这类蔬菜一般用小型培养箱培育，这类培养箱可以上太空，还可以为高海拔区域提供蔬菜提供。大家在气候应用方面的进步将来会朝着愈加自动化、高效化、可持续化和多样化的方向进步。

本文为科普中国·创作培育计划扶持作品作者：海月明创作团队

出品：中国科协科普部

监制：中国科技出版社公司、北京中科星河文化传媒公司

Tags：气象科技