您当前的位置：核心期刊咨询网》农业论文》烟叶标准化生产的数字化转型升级展望

烟叶标准化生产的数字化转型升级展望

来源：核心期刊咨询网时间：2022-05-10 11:2512

摘要：摘要：为满足卷烟工业对均质化烟叶原料的需求，借鉴理想株型育种的技术思路和精益管理的基本理念，将物联网、大数据、人工智能技术运用于烟叶生产标准化。建立以烟叶品种各生育期的烟株个体和烟田群体生长发育理想值为基准，以区域气候条件、栽培措施为偏离因素的标准

　　摘要：为满足卷烟工业对均质化烟叶原料的需求，借鉴理想株型育种的技术思路和精益管理的基本理念，将物联网、大数据、人工智能技术运用于烟叶生产标准化。建立以烟叶品种各生育期的烟株个体和烟田群体生长发育理想值为基准，以区域气候条件、栽培措施为偏离因素的“标准烟株”技术指标体系。用农业物联网设备实时采集烟叶生长发育的动态数据，并通过互联网传输至烟叶生产经营管理平台，平台对大数据进行分析，并对长势偏离度进行监测，专家系统给出种植调控措施建议或操作指令，推动烟叶标准化生产管理由宏观向微观、整体到个体转变，提高烟叶生产数字化、精准化、均质化水平。

　　关键词：烟叶;理想株型;标准烟株;卷烟;均质化

　　农业现代化是现代科学技术、现代工业装备、现代管理方法在农业生产中应用的过程。随着现代农业的发展，化学化实现了稳产高产，机械化实现了省工高效，生物化实现了可持续发展，信息化成为集成农业生产要素，进一步提升了农业生产效率的新动能[1]。

　　随着信息科技的发展和其在农业生产中的应用，农业生产模式从管理信息系统、专家咨询系统和机械化作业起步，已发展成综合运用物联网、移动互联、空间信息、大数据技术的精准农业、智慧农业[2]。使得管理层级由著复微，数据获取对象由群体向个体深入，从整体向局部推进，催生了“数字农业”“精准农业”“互联网+农业”“智能农业”“虚拟农业”等信息技术在农业中应用的新场景，使得农业资源利用更加有效、农产品竞争力更为显著、农业生产发展更可连续、农业环境养护更可持续。

　　1 标准烟株的概念

　　标准烟株是指正常气候条件下，特定品种在特定区域理想化生长发育指标的可视化数据集合。其内涵在区域上涵盖全部烟区，并细化到一定规模的烟田;在品种上包括当地推广种植的全部品种类型;在范围上包括烟株个体和烟田群体;在阶段上包括苗床、大田、烤房，从种子到烟叶商品的整个发育时期。其外延包含且不限于数字、图像、光谱等可测量的数据形式。

　　2 标准烟株技术指标的构成原则

　　2.1 可视化

　　可视化即构成标准烟株的技术指标数据可测量、可比较。数字化转型的核心是用现代信息技术改造传统产业。对烟草业而言，就是在分析环境条件、种植技术、管理模式数字化的基础上，实现全产业链的信息化升级。烟叶生产规范化、标准化工作起步早、基础好，其数字化升级一方面是技术标准的数字化，把烟叶从种子到原烟整个生长过程的技术标准，从以文字为主的描述变成可测量的数据形式;另一方面是数据采集的自动化，应用现代物联网技术，在烟叶生产中对标准烟株的技术指标进行全过程记录、智能化监控、可视化采集，用于集中展示、数据分析、输出控制，并随着技术进步提高技术指标体系的可测量比例。

　　2.2 体系化

　　体系化即组成标准烟株的技术指标数据系统完整，体现生产管理水平。通过对现有烟叶生产标准的精细化和精准化确定，将统一规范的生产技术标准分区域、分品种进行体系化细分。分区域是指兼容环境的可变性，既要体现出区域的土壤气候特点，彰显区域特色，又要控制变化幅度，保证产区烟叶质量的一致性。分品种是指实现品种特性和环境条件的最优组合，既要体现出品种性状的总体一致性，彰显品种特色，又要缩小特定品种在特定区域与原育种地的种植性状差异。

　　2.3 可控化

　　可控化是標准烟株的关键指标，可以通过技术措施进行目标管理和动态调控，运用现代物联网和信息化技术，对烟叶生长发育进行全方位、立体化、连续性监测。将可视化监控系统测量的技术指标结果通过网络传输到专家系统，应用大数据技术分析生长发育数据与特定种植区域、特定品种的标准烟株技术指标体系的数据差异。

　　3 标准烟株的技术指标体系

　　3.1 区域自然条件

　　区域自然条件指烟区自然条件中与烟叶生长或质量密切相关的土壤、气候等指标。

　　气候条件：全年无霜期、大田期日照时数、日平均气温20 ℃以上天数、日最高气温30 ℃以上天数、成熟期日均温、成熟期>20 ℃积温、年降水量及大田生育期平均降水量等。

　　地形地貌和土壤质地：平原、丘陵或山区，耕层土壤容重，土壤黏粒含量，总孔隙度，土壤最大有效持水量，土壤表层硬度等。

　　土壤肥力：耕层厚度、pH值、土壤碱解氮、有效磷、速效钾、可溶性氯、有机质及汞、铅、砷、铬、镉含量等。

　　灌溉水质：pH值、碱解氮、有效磷、速效钾及可溶性氯等。

　　3.2 品种特征特性

　　品种特征特性指有别于其他品种、具有相对遗传稳定性的生物学及经济学特征。

　　植物学性状：株形、叶形、叶面、叶尖、叶色、叶耳、花冠、花枝及蒴果等。