現(xiàn)代傳感技術(shù)給農(nóng)田實時“開處方”

傳感器一“轉(zhuǎn)”，就能監(jiān)測農(nóng)田肥水情況？無人機一“瞄”，就能判斷作物生長走勢？手機一點，就能實時獲得量化的施肥建議？沒錯！南京農(nóng)業(yè)大學(xué)一項最新的“互聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)業(yè)”科技——稻麥生長指標(biāo)光譜監(jiān)測與定量診斷技術(shù)。實現(xiàn)了為農(nóng)田實時“開處方”。2016年1月8日獲得國家科技進步二等獎。

現(xiàn)代看苗診斷：

“人眼”變成了“機械眼”

“水稻、小麥等糧食作物在生長過程中需要監(jiān)測肥水、病蟲害等情況，傳統(tǒng)的‘看苗診斷依托的是農(nóng)技人員人眼看、下田看，大部分都是拍腦袋、憑經(jīng)驗，不能定量化，而且受人力所限，一天只能看一兩塊田，耗時長、效率低?！蹦暇┺r(nóng)業(yè)大學(xué)田永超教授向筆者介紹。項目組研發(fā)的現(xiàn)代看苗診斷技術(shù)針對這些缺點逐一突破。

該技術(shù)的原理是根據(jù)作物吸收太陽光的情況不同，葉綠素含量高的作物，吸收的相關(guān)可見光多，反射的光譜就少，據(jù)此制作出“反射光譜庫”，構(gòu)建“光譜”與作物生長關(guān)系模型；同時研制便攜式和機載式的監(jiān)測診斷設(shè)備。通過在農(nóng)田傳感器、無人機上安裝“機械眼”，實現(xiàn)從點到面的數(shù)據(jù)傳輸和監(jiān)測覆蓋。

田永超表示。革新后的技術(shù)優(yōu)勢明顯。從人眼看變成傳感器看，能夠消除大量的經(jīng)驗性誤差，更加客觀、精確；實時監(jiān)測讓農(nóng)戶只需手機下載相關(guān)軟件。足不出戶就可以查收作物監(jiān)測情況以及量化的施肥建議.更加快速；未來農(nóng)業(yè)必將走適度規(guī)模的發(fā)展道路，無人機等領(lǐng)先技術(shù)的應(yīng)用將為規(guī)模化、機械化、大面積農(nóng)田的作物監(jiān)測提供精確的分類指導(dǎo)。

動態(tài)設(shè)計生產(chǎn)軌跡：

作物生長的“營養(yǎng)師”

說到此項技術(shù)的創(chuàng)新點，田永超打了一個形象的比喻：“就像專業(yè)的營養(yǎng)師，會根據(jù)人的不同年齡階段，定制相應(yīng)的體格指數(shù)、體質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，我們做的則是針對作物不同生長階段特定的水肥需求情況，通過軟件建模，動態(tài)設(shè)計其生產(chǎn)軌跡?！?/p>

田永超說。項目組借助自主研發(fā)的作物生長監(jiān)測診斷系統(tǒng)、生長監(jiān)測診斷儀、農(nóng)田感知與智慧管理平臺等軟硬件產(chǎn)品，以作物長勢分布圖、肥水處方圖、產(chǎn)量品質(zhì)分布圖等為主要應(yīng)用形式。為農(nóng)戶繪制出簡便實用的作物生長“營養(yǎng)圖”。

先進技術(shù)出來了。如何真正送到農(nóng)田，讓農(nóng)戶知道并愿意用這“新鮮的家伙”？項目組創(chuàng)造性地建立起“農(nóng)推部門一合作社（企業(yè)）一農(nóng)戶”的三層技術(shù)推廣模式，注重面向規(guī)模性種植大戶、家庭農(nóng)場主等新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體，通過與政府、企業(yè)、合作社、種植大戶相結(jié)合，將試驗、示范與推廣同步。自2009年開始，該技術(shù)在江蘇、河南、江西、安徽、浙江、河北、湖南等我國主要稻麥生產(chǎn)區(qū)進行了示范應(yīng)用，節(jié)氮約7.5%，增產(chǎn)約5%。據(jù)不完全統(tǒng)計，近5年累計推廣有效面積4920.21萬畝，新增效益24.28億元。endprint