眾所周知,在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,土壤的溫濕度和鹽分是影響作物生長(zhǎng)的重要因素。
近年來,以人工智能(AI),IoT為代表的ICT以及機(jī)器人技術(shù),生物技術(shù)等新科技已經(jīng)開始運(yùn)用到農(nóng)業(yè)中。農(nóng)業(yè)科技使農(nóng)業(yè)擺脫了迄今為止依賴于個(gè)人經(jīng)驗(yàn)和技能的狀態(tài),推動(dòng)利用數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的判斷,并通過機(jī)器人的運(yùn)用作業(yè)自動(dòng)化。因此利用農(nóng)業(yè)科技的農(nóng)業(yè)被稱為“智能農(nóng)業(yè)”。
土壤成分,日照,降雨量,水溫等天氣因素,病蟲害影響以及培植管理的數(shù)量和質(zhì)量等均會(huì)對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)量及質(zhì)量產(chǎn)生顯著影響。因此,熟練的農(nóng)家會(huì)觀察田地的狀態(tài),農(nóng)作物的生長(zhǎng)情況,天氣記錄及今后變化等,并根據(jù)自身經(jīng)驗(yàn)推導(dǎo)出適當(dāng)?shù)乃亢蜏囟?,不斷調(diào)整改良,從而完善生產(chǎn)環(huán)境。只有依靠經(jīng)驗(yàn)豐富的農(nóng)家經(jīng)驗(yàn)和技能,才能保障高水平的農(nóng)作物產(chǎn)量與質(zhì)量。同時(shí),土壤是植物賴以生存的主要物質(zhì)基礎(chǔ),可以給農(nóng)作物提供生長(zhǎng)中必要的水、肥、熱、氣。
伴隨當(dāng)今社會(huì)科技的飛速發(fā)展,對(duì)于農(nóng)業(yè)種植土壤管理,已經(jīng)不再需要依靠傳統(tǒng)的“經(jīng)驗(yàn)判斷”。各種智能土壤傳感器的面世,讓現(xiàn)代農(nóng)業(yè)更加高效精準(zhǔn),各種不同的土壤檢測(cè)器為農(nóng)業(yè)種植生產(chǎn)提供科學(xué)的數(shù)據(jù)依據(jù)。
村田(Murata)的土壤溫度水分電導(dǎo)率三合一傳感器是觀測(cè)和研究鹽漬土的發(fā)生、演變、改良以及水鹽動(dòng)態(tài)的重要工具。通過測(cè)量土壤的介電常數(shù),能直接穩(wěn)定地反映各種土壤的真實(shí)水分含量,可測(cè)量土壤水分的體積百分比。
該產(chǎn)品配備EC傳感器,水分傳感器和溫度傳感器,一臺(tái)產(chǎn)品就能對(duì)土壤中的肥料/鹽(離子),水分和溫度都進(jìn)行計(jì)測(cè)。
土壤溫度、土壤濕度(VWC),土壤電導(dǎo)率(EC)以及土壤氮磷鉀、土壤PH值等參數(shù)對(duì)作物的生長(zhǎng)起著十分重要的作用。
土壤溫度對(duì)作物生育和土壤中微生物活動(dòng)以及各種養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化、土壤水分蒸發(fā)和運(yùn)動(dòng)都有很大影響。在一定的溫度范圍內(nèi),土溫越高,作物的生長(zhǎng)發(fā)育就越快;土溫過低,微生物活動(dòng)減弱,有機(jī)質(zhì)難于分解,農(nóng)作物的根系呼吸降低,造成作物養(yǎng)分缺乏,生長(zhǎng)變緩。村田(Murata)的三合一土壤傳感器是可以監(jiān)測(cè)土壤、大氣還有水的溫度,適宜的土壤溫度有利于植物的生長(zhǎng),溫度太低或太高都不利于植物的生長(zhǎng)。
土壤濕度即土壤的實(shí)際含水量。土壤墑情直接影響著農(nóng)作物的生長(zhǎng)質(zhì)量和速度。該款三合一傳感器可長(zhǎng)期埋設(shè)于土壤和堤壩內(nèi)使用,對(duì)表層和深層土壤進(jìn)行墑情的定點(diǎn)監(jiān)測(cè)和在線測(cè)量。與數(shù)據(jù)采集器配合使用,可作為水分定點(diǎn)監(jiān)測(cè)或移動(dòng)測(cè)量的工具。
該款傳感器可以實(shí)現(xiàn)高精度、高靈敏度土壤水分測(cè)量。通過測(cè)量土壤的介電常數(shù),可測(cè)量土壤水分的體積百分比,符合目前國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的土壤水分測(cè)量方法,能直接穩(wěn)定地反映各種土壤的真實(shí)水分含量。
土壤電導(dǎo)率(EC)用于描述土壤鹽分狀況,它包含了反映土壤質(zhì)量和物理性質(zhì)的豐富信息。例如:土壤中的鹽分、水分、溫度、有機(jī)質(zhì)含量和質(zhì)地結(jié)構(gòu)都不同程度影響著土壤電導(dǎo)率。有效獲取土壤的電導(dǎo)率值,對(duì)于確定各種田間參數(shù)時(shí)空分布的差異有重大意義。
土壤由土壤顆粒、空氣、孔隙水這3種成分組成,但普通EC傳感器會(huì)受到土壤中的水和肥料量(離子量)的影響。
村田三合一土壤傳感器產(chǎn)品上的EC傳感器,創(chuàng)新性地采用了9個(gè)電極,實(shí)現(xiàn)了高精度的EC計(jì)策。在測(cè)量EC過程中常常伴隨土壤中存在的空氣,水分,離子等諸多不確定因素。即使只是有石子進(jìn)入電極之間,也會(huì)測(cè)出異常的計(jì)測(cè)值。為了預(yù)防出現(xiàn)這種情況,村田通過使用了9個(gè)電極的多模式計(jì)測(cè)來盡可能地消除異常值。而利用村田的專有算法,可以實(shí)現(xiàn)高精度的計(jì)測(cè)土壤中的肥料含量,這是傳統(tǒng)土壤傳感器難以做到的。
此外,該產(chǎn)品已被確認(rèn)具有高水平的防塵性能和防水性能,因此即使在惡劣的戶外環(huán)境中也能實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定工作。防塵性能和防水性能按IP標(biāo)志分級(jí),防塵性能有0到6共7個(gè)等級(jí),防水性能有0到8共9個(gè)等級(jí)。本產(chǎn)品具有相當(dāng)于IP68的最高級(jí)別能力,IP68的防塵性能6表示可全然防塵的結(jié)構(gòu),防水性能8表示可在水中使用。
使用村田的三合一土壤傳感器能夠幫助實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確灌溉,提高產(chǎn)量,調(diào)查每塊田地或者塑料大棚之間產(chǎn)生產(chǎn)量差異的原因,實(shí)現(xiàn)肥料中的氨氮和硝酸氮的效果可視化,穩(wěn)定農(nóng)作物的年產(chǎn)量??芍链逄锕倬W(wǎng)了解更多產(chǎn)品詳情,未來,土壤三合一傳感器還將上架村田(Murata)天貓商城,方便用戶小批量采購(gòu)。
土壤傳感器在監(jiān)視農(nóng)作物灌溉情況、土壤空氣變化、以及大面積的地表檢測(cè),有關(guān)土壤水分、土壤氮磷鉀含量和pH值大小等方面的數(shù)據(jù),傳感技術(shù)正在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的發(fā)展過程中發(fā)揮著越來越重要的作用,從而實(shí)現(xiàn)科學(xué)監(jiān)測(cè),合理種植,幫助農(nóng)業(yè)人抗災(zāi)、減災(zāi),提高農(nóng)業(yè)綜合效益,促進(jìn)了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。
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