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现代传感技术给农田实时“开处方”

发布日期:2021-06-29 04:42

  “水稻、小麦等粮食作物在生长过程中需要监测肥水、病虫害等情况,传统的看苗诊断依托的是农技人员人眼看、下田看,大部分都是拍脑袋、凭经验,不能定量化,而且受人力所限,一天只能看一两块田,耗时长、效率低。”南京农业大学田永超教授向笔者介绍,项目组研发的现代看苗诊断技术针对这些缺点逐一突破。

  该技术的原理是根据作物吸收太阳光的情况不同,叶绿素含量高的作物,吸收的相关可见光多,反射的光谱就少,据此制作出“反射光谱库”,构建“光谱”与作物生长关系模型;同时研制便携式和机载式的监测诊断设备,通过在农田传感器、无人机上安装“机械眼”,实现从点到面的数据传输和监测覆盖。

  田永超表示,革新后的技术优势明显,从人眼看变成传感器看,能够消除大量的经验性误差,更加客观、精确;实时监测让农户只需手机下载相关软件,足不出户就可以查收作物监测情况以及量化的施肥建议,更加快速;未来农业必将走适度规模的发展道路,无人机等领先技术的应用将为规模化、机械化、大面积农田的作物监测提供精确的分类指导。

  说到此项技术的创新点,田永超打了一个形象的比喻:“就像专业的营养师,会根据人的不同年龄阶段,定制相应的体格指数、体质标准,我们做的则是针对作物不同生长阶段特定的水肥需求情况,通过软件建模,动态设计其生产轨迹。”

  田永超说,项目组借助自主研发的作物生长监测诊断系统、生长监测诊断仪、农田感知与智慧管理平台等软硬件产品,以作物长势分布图、肥水处方图、产量品质分布图等为主要应用形式,为农户绘制出简便实用的作物生长“营养图”。

  先进技术出来了,如何真正送到农田,让农户知道并愿意用这“新鲜的家伙”?项目组创造性地建立起 “农推部门—合作社(企业)—农户”的三层技术推广模式,注重面向规模性种植大户、家庭农场主等新型农业经营主体,通过与政府、企业、合作社、种植大户相结合,将试验、示范与推广同步。自2009年开始,该技术在江苏、河南、江西、安徽、浙江、河北、湖南等我国主要稻麦生产区进行了示范应用,节氮约7.5%,增产约5%。据不完全统计,近5年累计推广有效面积4920.21万亩,新增效益24.28亿元。