土壤信息采集技术发展与分析.pdf

2022 06 SDNJH 科技之光 随着农业现代化的快速发展 农业基础设施建 设不断完善 精准农业的发展理念得以进一步实施 农田土壤信息采集是实践精准农业的重要基础 快 速高效获取土壤信息 可为制定科学合理的施肥 喷药 灌溉措施提供依据 达到精准施肥 合理施 药 节约灌溉的目的 一 研究现状 随着人们对农业科学化生产认识程度不断加 深 以美国 英国 日本等国家引领的农田信息化采 集工作逐渐在世界范围开展 近年来 我国的农田 信息采集工作应用范围得到了显著扩展 信息采集 的方式主要包括人工定点采集 固定点设备信息采 集和土壤信息采集机器人 一 人工定点采集 人工定点采集主要是农田工作人员携带便携 式数据采集仪对土壤的指定目标信息进行采集与 分析 便携式数据采集仪是目前我国农田信息检测 使用较多的仪器设备 对不同数据的检测可通过更 换配套元件实施 王尚宏等专家基于C8051F单片 机设计了一款便携式农田数据采集终端 实现对农 田基础信息的实时测量 二 固定点设备信息采集 固定点设备信息采集主要是利用传统的数据 监测设备与物联网技术相结合 能够实现多种土壤 信息采集设备的互联互通 各个固定采集点上所采 集的数据可通过无线传感器传输至控制中心 有 利于农业生产形成网络化的数据获取模式 邓小 蕾 李民赞等专家设计的集成GPRS GPS ZigBee 的土壤水分移动监测系统用于移动实时采集 显 示 存储土壤水分和位置信息 并将数据上传至远 程服务器 用户能现场监测土壤水分变化 也能通 过Internet网络访问土壤水分数据 三 土壤信息采集机器人 土壤信息采集机器人是机器人在田间作业的新 应用 以实现土壤信息的快速采集 姚照胜等专家提 出了一种以STC11F32XE微处理器为核心 搭载温 湿度传感器 光照强度传感器 CO 2 浓度传感器 风 速传感器和土壤温湿度传感器等的农田信息采集 车 通过WiFi将控制设备与信息采集车连接 马阳 等专家设计了一种可遥控的移动式土壤信息检测平 台 该平台以电动车为原型搭建了移动平台 其中平 台的转向 前后 行走速度 检测模块升降 土壤水分 检测 GPS接收和处理 土壤温度检测和环境温湿度 检测使用控制器来控制 遥控器用来遥控平台运动 和控制器采集数据 二 存在问题 人工定点采集需要大量的人力资源投入 获取 的信息量相对较少 不适宜田间大面积的信息采集 固定点设备信息采集测量精确度局限于测量点的分 布密度 对于没有布置测量点位置的耕地数据分析 可能存在偏差 同时 固定化监测点的布置和网络化 管理成本较高 短时间内很难实现区域化的覆盖 土 壤信息采集机器人研究起步较晚 但相关技术发展 迅速 科研人员开发了多种机型 但多数处于理论研 制阶段 新技术的发展及农业生产需求的提高 对土 壤信息采集机器人提出了更高的要求 三 结语 土壤信息作为精准农业研究的重要参数 是分 析土壤肥力 实行精准施肥的根本依据 为了更好地 实现土壤信息的快速采集 需不断提高土壤信息采 集机器人的智能化水平 抢先实现土壤信息采集机 器人技术落地并进入产业化应用 实现与国际先进 水平跟跑和并跑 提高我国农机工业的技术水平和 国际竞争力 作者单位 张富康 孔凡霞 山东理工大学农业 工程与食品科学学院 精准农业航空实验室 土壤信息采集技术发展与分析 张富康 孔凡霞 47 DOI 10 15976 ki 37 1123 s 2022 06 018