【智慧农业】一文了解智慧农业、智慧乡村、气体监测系统在循环农业体系中的应用

循环农业是一种将可持续发展理念与农业活动相结合的农业经营模式，该模式旨在最小化资源浪费与资源破坏的同时提高农业活动的产量与利润。循环农业以人工构建和维持稳定的生态系统为基础，加之以农田管理、水资源利用、种植养殖等环节，从而实现对资源的充分利用和并减少废弃物的产生。而根据实际生产方式组成结构的不同，现有的循环农业体系大致上可分为五种，分别为农作物种植-牲畜养殖模式，农作物生产-农产品加工经营模式，农村-城市流通模式，生态-旅游模式，农作物生产-生物能源开发利用模式。而在上述循环农业体系中，通常来说也少不了各类智慧农业系统与智慧乡村系统参与，而涉及到生态旅游、生物能源开发利用等领域，各类环境类监测系统和气体检测设备也存在着广阔的使用空间。下面就让我们来了解一下，五种循环农业体系是如何与智慧农业和智慧乡村进行结合的。‍

农作物种植-牲畜养殖模式

此模式是将农作物种植与牲畜养殖结合起来，共同利用资源，从而最大限度地减少浪费。这种模式通过循环利用将动植物生长过程中产生的废弃物，实现对土壤养分的循环利用，同时提高产量和农产品质量。例如同时养鸡养鱼、种植谷物和豆类，鸡粪和鱼塘底泥可用于给谷物豆类施肥，谷物豆类收获后的植物残留物可以作为鸡和鱼的饵料。‍
智慧农业系统包含农业四情监测、智能化控制、资源调配、专家库系统四个主要模块，以高性能的农业传感器监测为基础，利用云计算、数据挖掘等技术进行多层次分析、提高农业生产效率和风险应对能力，功能覆盖墒情监测、害虫诱集、分类统计、气象变化记录上报、极端气象预警等方面。对于循环农业而言，由于人工构筑的生态系统规模小且生物种类单一，因而较易因外界影响而引发一系列的连锁反应，导致小型生态系统难以维持，因而更需要人工设备的参与，例如通过农业四情监测对农田土壤气象进行监测，一旦发现数值异常，就联动控制自动控制灌溉、风机、卷帘、增温、水阀、水肥一体化设备改善农田土壤和环境状态，减少不必要的损失。养殖方面也可以通过智慧养殖与智慧水产系统监测鸡舍环境与鱼塘水质状况，及时调整鸡群和鱼群密度，避免因养殖密度过大、产生代谢废物过多，导致循环系统崩溃的情况出现。‍

农作物生产-农产品加工经营模式

此模式侧重于最大化利用农业产出，在经营中获得更多的附加价值。这种模式中，经营者通常会将农产品加工成更高价值、更易保存和运输的形式。例如，将水果和蔬菜制作成果蔬汁出售，将谷物加工成杂粮面包出售，提高产品附加值和增值潜力。智慧乡村系统的农产品溯源模块，可以对农产品与农产品加工产品的种植养殖过程、加工流程进行监控，还可整合农村牲畜就地检疫功能，由权威部门对农产品、农副产品质量进行有利把控，从而助力农产品、农副产品生产经营正规化，让消费者权益得到更好地保障。‍

农村-城市流通模式

此模式通过便利农村与城市之间的流通渠道，实现了大规模农业产出和城市消费者大规模需求之间的高效配合，城市消费者可以买到新鲜的有机蔬菜和水果，而农业经营者则可以获得更高的价格与更好的销售机会。这种模式需要农村与城市之间的良好协调沟通。智慧乡村系统的农村电商模块，可将城市商品带到乡村，实现电商下乡，为县城、乡村提供专业的电子商务平台，并建立完善的网络营销系统，拓宽乡村产品销售渠道在此基础上，对农产品进行品牌包装营销，构建稳固持久的农产品销售渠道。‍

生态-旅游模式

此模式将生态旅游与农业生产相结合，让游客在优美的乡村景致中品尝当地特色美食和体验农村生活。这种模式可以增加农业收益，同时提供更多的就业机会，促进地方经济的发展。智慧乡村系统的乡村旅游模块，可以实时监测乡村水质和大气环境，对旅游资源进行整合管理，打造生态旅游区，提高乡村流量，增加村民收入。智慧乡村系统还有助于农村道路、供水、能源、住房安全等基础设施建设的增强和有序化发展，例如饮用水水质监测系统就可以实时监测农村饮用水水质可将乡村旅游资源进行整合管理，保护乡村生态资源，突出生态旅游亮点，为乡村增加新的创收途径。‍

农作物生产-生物能源开发利用模式

此模式将农业生产和生物能源开发相结合，通过循环利用废弃物和可再生能源来提高农业产值。例如，在玉米收获后，可以用秸秆生产乙醇、沼气或甲醇，以供饲料或汽车燃料的生产使用。因生物燃料生产过程中产生的乙醇、沼气或甲醇都具备易燃易爆的特性，因而需要使用专门的监测系统对气体进行监控，以保证生产过程的整体安全并杜绝意外和人员伤亡事故的产生。如沼气监测系统，其前端传感器子系统就由甲烷传感器、二氧化碳传感器、可燃气体传感器与硫化氢传感器组成，可实现对沼气中占比重较大的甲烷、二氧化碳以及存在毒性的硫化氢成分的实时监测；监测数据可实时上传云平台，一旦数值超标就会以多种方式进行示警，通知有关人员对沼气发酵池进行放气、控温处理，防止安全事故发生。