農業(yè)智能化是設施農業(yè)發(fā)展水平的標志,是設施農業(yè)發(fā)展的方向。智能化程度越高,設施農業(yè)和農業(yè)科技發(fā)展水平越高。從初級自動(dòng)化控制向高級智能化轉變,從非標準化設施向標準化產(chǎn)品過(guò)渡,控制系統從自動(dòng)化向智能化轉變是設施農業(yè)發(fā)展趨勢,突出體現在現代化溫室和植物工廠(chǎng)等方面。
目前,發(fā)達國家設施農業(yè)已具備了技術(shù)成套、設施設備完善、生產(chǎn)比較規范,產(chǎn)量穩定、質(zhì)量保證性強等特點(diǎn),形成了設施制造、環(huán)控調節、生產(chǎn)資材為一體的產(chǎn)業(yè)體系,能根據動(dòng)植物生長(cháng)的最適宜生態(tài)條件在現代化設施農業(yè)內進(jìn)行四季恒定的環(huán)境自動(dòng)控制,使得不受氣候條件的影響,實(shí)現了周年生產(chǎn)、均衡上市。
以園藝業(yè)著(zhù)稱(chēng)的荷蘭從20世紀80年代以來(lái)就開(kāi)始全面開(kāi)發(fā)溫室計算機自動(dòng)控制系統,并不斷開(kāi)發(fā)模擬控制軟件。到80年代中期,已有5 000多臺計算機應用于溫室,目前荷蘭擁有玻璃溫室1.2萬(wàn)多hm2,占世界的1/4以上,有85%的溫室種植者使用環(huán)境控制計算機,種植者只需從軟件公司購買(mǎi)溫室控制軟件,從化學(xué)公司購買(mǎi)營(yíng)養液后,即可按照不同作物的特點(diǎn)進(jìn)行自動(dòng)控制,從而滿(mǎn)足作物生長(cháng)發(fā)育的最適要求。目前,荷蘭全國建有1.2萬(wàn)hm2現代化自動(dòng)控制溫室,在生產(chǎn)觀(guān)葉園藝植物的現代化大型自控溫室中,盆觀(guān)植物均置放在栽培床上,從基質(zhì)攪拌、裝缽、定植、栽培、施肥、灌溉、缽體移動(dòng)全部實(shí)現機械運作,室內溫度、光照、濕度、作物生長(cháng)情況、環(huán)境等全部由計算機監控,在計算機智能化、溫室環(huán)境調控方面也居世界領(lǐng)先地位。
英國的智能溫室系統、西班牙和奧地利的遙控溫室系統都是計算機控制與管理在溫室中的成功應用。另外,德國已經(jīng)把3S技術(shù)(地理信息系統GIS、全球定位系統GPS、遙感技術(shù)RS)應用于溫室。與此同時(shí),溫室計算機控制和管理技術(shù)在亞洲同樣得到了極大的發(fā)展。
日本在20世紀80年代中期應用于溫室中的計算機就達到1 000多臺,到1995年達6 000多臺,目前農業(yè)生產(chǎn)部門(mén)中計算機的普及率高達92%。日本還建造了世界上最為先進(jìn)的植物工廠(chǎng),采用完全封閉生產(chǎn)、人工補充光照,全部由計算機控制。日本的甜瓜農場(chǎng)應用一種新型的智能計算機系統,對7個(gè)溫室群進(jìn)行管理,實(shí)現最佳控制。近年來(lái)日本還研制了一種遙感溫室環(huán)境控制系統,將分散的溫度群與計算機控制中心連接,從而實(shí)現更大范圍的溫室自動(dòng)化管理。
以色列用光熱資源的優(yōu)勢和節水灌溉技術(shù),主要生產(chǎn)花卉和高檔蔬菜,采用大型塑料溫室,在作物附近都安裝了傳感器以測定水、肥狀況,利用辦公室里的中心計算機通過(guò)田間的控制器收集和儲存全天溫室內部和外部的溫度和濕度數據,通過(guò)程序進(jìn)行數據分析,并可通過(guò)引入新數據來(lái)改變操作程序,很方便地遙控灌溉和施肥,系統還可自動(dòng)控制卷簾、熱屏遮陰系統、加熱系統以及灌溉區的流量控制系統,精確可靠,節省人力,原本資源匱乏的以色列現已成為沙漠上的蔬菜出口國。