设施蔬菜优质高产高效智能化生产关键技术及成套装备

（上海市科技进步一等奖）

Key Technology and Equipment for Intelligent High-yield and High-efficient Vegetable Production in Protected Agriculture

我国设施蔬菜种植面积世界第一。以产量为主要目标的水肥药过量施用导致了环境污染、品质下降，严重威胁人体健康，同时，设施生产无工可用现象加剧，安全、优质、稳定的蔬菜供应受到极大挑战，解决问题的最佳途径是调控智能化和生产装备化，荷兰普瑞瓦、豪根道等代表着全球最高水平，垄断着核心技术和高端市场，价格昂贵且不适合国情，必须自主研发。

项目攻克了感知难、调控难、作业难三大难题，取得如下创新成果： 

创新点1. 蔬菜生理生境原位精准感知技术——针对生境精确感知难，提出了设施生产“端-边-云”智能传感体系架构，形成了国家标准。构建了作物长势、养分在线测量、病虫害识别等感知模型，发明了生境感知模型芯片化MoC技术，研制了20余款设施专用智能传感器，为蔬菜品质调控提供了精确信息。 

创新点2. 肥-水-药-境按需调控技术——针对按需精准调控难，揭示了多因子胁迫的典型蔬菜产量品质形成规律，构建了水-肥-药-境与蔬菜生长发育多因子关系模型，攻克了实时按需智能调控装备；开发了设施蔬菜生产数字孪生管控平台，实现了增产20%，肥药减施20%、54%，保障了蔬菜安全优质高产。

创新点3.  智能化装备设计与控制技术——针对低损高效作业难，揭示了土壤-蔬菜-机具互作机理，发明了高速移栽、精准施药、低损采收等核心部件；突破了负载工况自适应控制技术，建立了总线化模块化控制系统标准架构，研制了7大类选-种-管-收成套装备，实现了全程全面智能化作业，效率提升10倍以上。

授权发明专利53件，软著19件，发表论文84篇。成果由华维节水、国兴农等企业产业化，在上海、山东、新疆、内蒙等十几个省市推广，专利转让至意大利公司。“工厂化自动生产线系列作业装备，达到同类产品国际先进水平”，“片上模型农业专用智能传感器及工况负载自适应控制技术达到国际领先水平”，推动了我国设施农业科技进步。