与室内种子库不同,种质资源圃保存的是活体的果树、林木或农作物植株,分布面积广、生长周期长且受自然环境影响大,传统粗放式的管理模式面临诸多难题:
1.资源分布广阔,人工巡检与盘点效率极低:种质资源圃往往占地数十亩甚至上百亩,包含成千上万株不同品种的植株。传统依靠人工拿着纸质图纸或Excel表格进地“数树”,不仅耗时耗力,而且在面对外观相似的品种(如不同品系的荔枝、油松)时,极易出现漏盘、错盘,导致“家底”始终摸不清。
2.活体档案管理混乱,科研数据难以追溯:每一株种质资源(如杂交育种的后代)都有其独特的遗传背景和生长记录。传统管理下,植株的挂牌容易脱落或字迹模糊,导致实体植株与科研档案(如开花期、挂果率、抗病性记录)脱节,严重影响育种筛选和科研数据的连续性。
3.生长环境监测滞后,灾害预警能力不足:资源圃内的植株对气象条件(如霜冻、干旱、暴雨)极为敏感。缺乏智能化的环境监测手段,科研人员往往只能“凭经验赌天气”,无法提前制定促花、保果或防冻方案,一旦遭遇极端天气,珍贵的种质资源可能遭受毁灭性打击。
4.人员作业监管困难,外来干扰风险高:资源圃通常位于郊区或野外,开放式环境导致人员进出难以管控。科研人员的田间作业轨迹无法追踪,且常面临外来人员误入破坏、甚至珍贵种质被偷盗的风险,缺乏有效的技防手段。
针对种质资源圃“地域广、活体管理、环境依赖强”的特性,依托智慧戎仓大数据智控平台,融合物联网、GIS(地理信息系统)及移动互联技术,构建了“空天地”一体化的智慧资源圃管理体系:
一、数字化身份标识,实现资源精准定位与盘点
1.一树一码电子身份证:为圃内的每一株(或每一片区)种质资源悬挂耐用的RFID电子标签或二维码铭牌,绑定其品种名称、来源地、树龄、遗传特性等核心档案信息。
2.移动化高效巡检:科研人员只需手持智能巡检终端(PDA)或手机,即可在田间地头快速读取植株信息。系统支持批量扫描和GPS定位,工作人员在巡圃过程中即可完成盘点和状态更新,彻底告别了“拿着图纸找树”的低效模式。
二、物联网环境智控,打造全天候“智慧气象站”
1.微气候实时监测:在资源圃内部署智能气象站及土壤墒情传感器,实时采集光照、温湿度、降雨量、土壤PH值等数据,并在大数据平台大屏上滚动更新“资源圃气象服务专报”。
2.灾害预警与智能决策:系统结合历史数据与实时监测,可提前预警霜冻、干旱等灾害风险,并自动向科研人员推送农事建议(如提前灌溉防冻、制定促花方案),帮助资源圃从“看天吃饭”转向“知天而作”。
三、全生命周期科研档案,赋能育种创新
1.动态生长记录:通过智慧平台,科研人员可随时录入每一株种质的物候期数据(如发芽、开花、结果时间)和表型观测结果(如抗病性、果实大小)。所有数据实时上传云端,形成完整、可追溯的活体电子档案。
2.杂交育种辅助管理:针对杂交实验区,系统可精准记录亲本组合(如母本与父本信息)及后代性状表现,极大提升了筛选优良品种(如特早熟、无核品种)的效率和准确性。
四、可视化安防与权限管控,保障资源绝对安全
1.电子围栏与视频监控:结合圃区边界部署智能视频监控与电子围栏系统。一旦有未授权人员闯入核心种质保护区,系统会立即触发声光报警并联动监控抓拍,有效防止珍贵种质资源的流失与破坏。
2.规范化作业管理:通过平台对科研团队和外包劳务人员的作业区域、作业内容(如施肥、修剪、嫁接)进行数字化派单与记录,确保每一项田间管理措施都能落实到位,有据可查。
通过该方案的实施,该植物研究所种质资源圃成功实现了从传统“农耕式管理”向“数字化精准科研”的跨越,不仅大幅提升了种质资源的管护效率,更为国家生物种质资源的长期保存与高效利用筑牢了科技防线。
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有效提升物料的领料时效及物料领料效率
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实时监控库存,通过智能仓储设备,可以实时查询不同位置的库存状态
高频使用物料统一采用智能仓储设备管理,流程优化物料领用管控