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力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和，是党中央作出的重大战略决策，实现“双碳”目标的技术创新也成为当前讨论的热点。
5月19日召开的2021碳达峰碳中和无锡峰会上，国内外绿色环保领域的业界精英齐聚太湖之滨，围绕碳达峰、碳中和这一新的时代命题交流观点，激荡思想，共同畅想绿色低碳发展的美好未来。
作为国民经济的基础，农业在实现“双碳”目标中的地位和重要性举足轻重。本文以恺易物联网现代农业示范基地智慧恬园为案例，探索在“双碳”背景下，物联网对于农业绿色低碳发展的推动作用。农业绿色低碳发展将成为低碳循环发展经济体系建设中最突出、与大众连接最紧密的重要一环。绿色低碳农业发展的要求是低能耗、低投入、低排放、高产出，以避免破坏环境和浪费资源。
而我国农业目前的目前我国人口基数大，随着生活水平提升，肉蛋奶和生产生活用能需求将持续增长，在保障粮食安全及社会经济持续发展前提下，实现农业“碳达峰”“碳中和”压力较大。
我国农业经济在很长一段时间采用的是粗放型的发展模式，这种依靠生产资料的大量投放和扩张实现经济增长，是一种成本高、能耗高、产品质量低、经济效益低的经济发展方式。
当前我国化肥、农药年用量均为世界第一，而尽管随着科学施肥技术的不断进步，三大粮食作物化肥利用率由原来的27%增至2020年的40.2%，但与欧美发达国家相比，仍存在较大差距。
除此之外，农业用水的利用率低也是一个很严重的问题。目前，我国农业年用水量约为4000亿m³，占全国总用水量的68%，是最大的用水户。其中灌溉用水量为3600亿～3800亿m³，占农业用水量的90%以上。
据水利部农水司测算，全国灌溉水利用系数仅为0.46，即从水源到田间，约有一半以上的灌溉水因渗漏、蒸发和管理不善等原因没有被作物直接利用。灌溉后农田水的利用效率也很低，每立方米水生产的粮食约1kg，仅为发达国家的一半。
在传统农业中，大量使用化肥农药导致土壤板结已经成为普遍现象。而土壤是碳素的重要贮存库，土壤中的有机碳主要以有机质形式存在。
化肥的不科学、不合理施用不注意科学、合理地施用化肥，盲目追求大肥大水，造成土地沙化、酸化、板结，不仅破坏了土壤的团粒结构，减少了土壤中的有机质含量，降低了土壤的肥力，而且还加剧了土壤有机碳分解，促使更多的碳排放到大气中。
农药只有1-%-20%的附着率，80%-90%则流失在土壤、水体和空气中，造成环境污染和生态失衡，致使全国耕地受到不同程度的污染，直接威胁到人类生存与发展。
目前，我国传统农业仍以家庭为主要经营单位，人均耕地面积小，大多数农业生产活动主要依靠人力、畜力，劳动强度大、生产集约化程度低、生产效率低下。
农业生产“看天吃饭”的情况还没得到明显改变，生产过程较多依赖农户过往的经验积累，这种劳作方式不仅效率低，同时抵御自然环境变化的能力小，很容易因为气候环境的变化导致农事生产活动的被动，对我国农业经济升级进程造成了阻碍。
随着科技及经济发展速度的不断加快，很多农民选择外出务工，致使大部分从事农业生产活动的人口为老年人，一些先进生产技术的推广使用较为困难，严重降低了生产效率，阻碍了绿色低碳农业的发展。
在日益稀缺的资源、紧迫的自然环境和人口持续增长的压力下，为满足未来粮食需求，世界各国纷纷着手寻求农业解决办法，研发更先进、高效和环保的农业技术。
作为现代信息化技术的重要组成部分，物联网能够通过信息传感设备实时感知农业生产环境数据和农作物、牲畜生长状态数据，并以数据作为自动控制的参变量，参与农业设施设备的自动控制，为农业生产精准调控提供支撑，节省人力成本，提高生产效率，从而实现增产增效，推动农业走上产出高效、产品安全、资源节约、环境友好、绿色低碳的现代化道路。
通过对整个种植过程的精细计算，将农业物联网技术应用于田间种植，可以有效节约肥料、水、农药等投入，将各种原材料的使用控制到非常精确的程度，使农业经营和工业过程一样连续，促进农业产业化，实现规模经营。
以智慧恬园为例，水肥一体化智能灌溉系统结合土壤墒情监测系统、植物本体传感器和智能气象站，可以监控蓝莓生长的整体环境，包括光照强度、土壤养分以及空气温湿度，从而决定播种、灌溉、施肥的最佳时间点，判断分析作物需水需肥量，自动灌溉，达到设定的阈值时，停止浇灌，从而有效节约资源并提升蓝莓的产量和质量。
水肥一体化系统系统利用管道灌溉系统，将肥料溶解在水中，同时进行灌溉与施肥，适时、适量地满足农作物对水分和养分的需求，大幅度地提高了水肥的利用率。
水肥一体化较传统漫灌方式可省水60%～70%，省肥50%～70%。水肥一体化能在几个小时内将上百亩果园的施肥和灌水问题同时解决，而且只需一个人将闸阀打开即可，省工、省力、省时，节省工时费90%以上。
智慧恬园中部署的棚博士智能空气温湿度监测仪、气象站、杀虫灯，都是采用太阳能充电，低功耗、长寿命免维护、节能低碳。
通过这样的物联网手段实现智能化科学管理，不仅减少传统粗放式种植所导致的不必要浪费，而且还能让农作物的生长环境持续保持在最佳的状态，进一步优化提高农作物的产量。
物联网能够显著提高农业生产经营效率。物联网基于精准的农业传感器进行实时监测，利用云计算、数据挖掘等技术进行多层次分析，并将分析指令与各种控制设备进行联动完成农业生产、管理。
这种智能机械代替人的农业劳作，不仅解决了农业劳动力日益紧缺的问题，而且实现了农业生产高度规模化、集约化、工厂化，提高了农业生产对自然环境风险的应对能力，使弱势的传统农业成为具有高效率的现代产业。
以智慧恬园农业基地的智能大棚控制系统为例，系统可以实时监测温室大棚内的空气温湿度、土壤温湿度、土壤电导率、二氧化碳浓度、光照强度，并实时上传至云平台。
同时，系统还可以通过电脑、手机等信息终端向管理者推送实时监测信息、报警信息，遥控通风、灌溉和微喷等操作都能随时随地掌控，实现温室大棚信息化、智能化远程管理，保证温室大棚内的环境适宜作物生长，实现精细化的管理，为作物的高产、优质、高效、生态、安全创造条件，帮助客户降低劳动力成本、增加收益，大大提高了农业生产效率。
农业物联网技术应用将转变传统的肥、药施用手段，进一步提高植物生长生命体征、病虫害信息精确度。
物联网结合大数据与人工智能技术，可大幅提升病虫害预测与防治能力；结合多功能变量作业控制系统，指导变量施肥、变量喷药和变量灌溉等作业，能有效降低农药、化肥施用量，保障农产品及环境绿色、安全，推进农业的绿色生态可持续发展。
物联网技术的应用有利于解决土壤、水体和空气污染问题。水肥一体化通过喷滴灌系统，水分缓慢均匀地渗入土壤，对土壤结构能起到保持作用，同时大大减少了设施作物和果园中因过量施肥而造成的水体和土地污染。
除此之外，物联网解决方案也有效减少了农药的使用。智慧恬园中采用绿色防控手段来防治病虫害，可实现物理防控、智能测报。病虫害测报预警系统主要由智能虫情监测仪和智能孢子捕捉仪组成，可对虫害进行灯诱灭杀，拍照通过物联网络上传至云平台，进而进行智能识别与自动计数，并将虫情数据进行可视化识别，为虫害防治提供数据支撑。在测报数据的指导下，用户可根据虫害严重程度，采取对应的防治措施。
园区内绿色防控系统采用弥雾式臭氧气体杀菌器，充分运用臭氧的强氧化性，达到杀虫灭菌的目的，确保农作物生态安全、质量安全和农业生态环境安全。
智慧恬园基地以物联网、大数据等现代信息技术武装农业生产，实现了对蓝莓生产全过程的精准控制、远程监管和智能调控，创造蓝莓最佳生长条件，给予蓝莓最精细的管理呵护，真正实现蓝莓的智能化种植。
目前，园内的蓝莓已经进入成熟期，欢迎大家前来采摘游玩，品尝酸甜可口的蓝莓，感受智慧农业的魅力。
“双碳目标的提出对农业的绿色发展、科技创新提出了新的时代要求，也提供了新的发展机遇。
目前农业物联网产业主要涉及的领域包括基地蔬菜、种苗、生猪畜禽、水产渔业等，实现对农业生产过程的精准化管理，可以显著提高各类生产资源的配置水平和应用效果，提高生产效率、改善生态环境，创造可观的的低碳经济效益，推动农业走上产出高效、产品安全、资源节约、环境友好、绿色低碳的现代化道路。
