無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )技術(shù)成功應用于精細農業(yè)

國家科技支撐計劃項目“西北優(yōu)勢農作物生產(chǎn)精準管理系統”實(shí)施以來(lái)，主要針對西部地區優(yōu)勢農產(chǎn)品蘋(píng)果、獼猴桃、丹參和甜瓜、番茄等主要農作物，以及西部干旱少雨的生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)開(kāi)展專(zhuān)項技術(shù)研究、系統集成與典型應用示范，成功將無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )技術(shù)成功應用于精細農業(yè)生產(chǎn)中。這個(gè)實(shí)時(shí)采集作物生長(cháng)環(huán)境的傳感網(wǎng)先進(jìn)技術(shù)應用農業(yè)生產(chǎn)，為發(fā)展現代農業(yè)提供了新的技術(shù)支撐。

在項目實(shí)施中，承擔單位之一的西北工業(yè)大學(xué)利用在傳感器網(wǎng)絡(luò )方面多年的技術(shù)積累，開(kāi)發(fā)出可實(shí)時(shí)采集大氣溫濕度、二氧化碳濃度、土壤溫濕度的傳感器網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)。系統由感知節點(diǎn)、匯聚節點(diǎn)、通信服務(wù)器、基于WEB的監控中心、農業(yè)專(zhuān)家系統、交互式農戶(hù)生產(chǎn)指導平臺組成。系統已應用于安塞、楊凌、閻良日光溫室的番茄、甜瓜等設施作物，洛川蘋(píng)果 、周至獼猴桃 、商洛丹參。眾多的感知節點(diǎn)實(shí)時(shí)采集作物生長(cháng)環(huán)境信息，以自組織網(wǎng)絡(luò )形式將信息發(fā) 送到匯聚節點(diǎn)，由匯聚節點(diǎn)通過(guò)GPRS上傳到互聯(lián)網(wǎng)上的實(shí)時(shí)數據庫中。農業(yè)專(zhuān)家系統分析處理相關(guān)數據，產(chǎn)生生產(chǎn)指導建議，并以短消息方式通知農戶(hù)。系統還可遠程控制溫室的滴灌、通風(fēng)等設備，按照專(zhuān)家系統的建議實(shí)行溫度、水分等自動(dòng)化管理操作。

西北農林科技大學(xué)面向西部?jì)?yōu)勢農產(chǎn)品精準化生產(chǎn)需求和西北地區主要農業(yè)設施環(huán)境特點(diǎn)，研究以蘋(píng)果、獼猴桃、甜瓜、番茄、丹參為代表的西部?jì)?yōu)勢農作物的生長(cháng)發(fā)育模擬模型及精準的量化管理指標，并建立以上各作物的生長(cháng)發(fā)育、產(chǎn)量及品質(zhì)數據庫。

另外，針對優(yōu)質(zhì)果業(yè)和中草藥精準管理，建立了生產(chǎn)地氣候數據生成模擬模型、以溫度、光照為主要驅動(dòng)因子的發(fā)育進(jìn)程模擬模型，丹參主莖葉齡動(dòng)態(tài)發(fā)育模型、丹參光合生產(chǎn)與干物質(zhì)積累模型。

通過(guò)技術(shù)組裝配套，開(kāi)發(fā)出6套主要作物精準化管理技術(shù)規范，建立蔬菜、蘋(píng)果、獼猴桃、丹參等6個(gè)示范基地。通過(guò)精準化育苗和水肥管理，生產(chǎn)效益提高11 %,蘋(píng)果精準化示范園較常規果園產(chǎn)量提高12 %,優(yōu)質(zhì)果率提高8%,降低投資17 %,每畝合計增加效益1215元；獼猴桃精準化示范園產(chǎn)量提高15 %,優(yōu)質(zhì)果率提高1O%,降低投資1 6 %,每畝合計增效1500元。相關(guān)技術(shù)已輻射2萬(wàn)余畝，已累計增加效益7000多萬(wàn)元。