农业物联网在田间土壤信息采集中的应用

随着现代科技的发展，物联网在农业中的应用越来越广泛，农业物联网也被农民所熟知。作为物联网的重要组成部分，各种性能的传感器包括非接触式快速测量传感器和智能传感器的发展，为田间土壤和作物信息的采集提供了全新的技术手段。这些先进传感器的应用可以测量土壤容重、土壤坚实度、土壤含水量、土壤pH值、肥力(N、P、K含量)、大气温度、大气湿度、风速、太阳辐射、作物生长和作物产量等。

如王景才开展的土壤水分传感器性能对比试验项目等。对初步收集的15种类型的土壤水分传感器(其中一种属于时域反射仪，另一种l4属于频域反射仪)进行了实验，发现大部分传感器稳定性好，对降水响应良好。利用peak无线传感器网络技术，设计了一种作物水分状况监测系统，实现了信息采集节点的自动部署和数据的自组织传输。能够准确获取作物需水信息，温度、湿度、土壤温度、土壤湿度等环境信息，以及缺水时作物水分生理指标的微变化信息。它具有功耗低、成本低、鲁棒性好、扩展灵活等优点，可应用于农田、温室、苗圃等领域。

通过室内和田间试验，研究了利用电容式传感器监测土壤电导率、含水率和温度来确定土壤硝态氮质量的方法。在实验室中，以NH4NO3分析纯为溶质，溶液浓度为0 ~ 10gL-1，进行了7次土柱试验。于2009年和2010年对不同滴灌条件下的土壤电导率、含水量和温度的动态变化进行了监测。结果表明，土壤电导率可以反映土壤中硝态氮含量的变化。土壤硝态氮质量分数与电导率、含水量和温度的关系可用二次多项式来描述，三个土壤参数对土壤硝态氮质量分数的影响都达到了非常显著的水平(P0.01)。

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