土壤墒情自动化监测及应用

介绍了"德州市气象局土壤墒情信息综合处理系统"的系统内容,从数据收集与处理、图表生成、土壤墒情信息发布等方面介绍了其软件功能的实现,以期促进德州市干旱监测工作的开展。     

土壤墒情信息采集与远程监测系统探讨

我国社会发展离不开农业,而农业的发展离不开灌溉,而土壤墒情信息的采集在农业发展中发挥着重要作用,但是目前我国的土壤墒情信息采集与远程监测系统数量比较少,造成了土壤墒情信息的缺乏,因此在土壤墒情信息采集和远程监测上有迫切的需求,如何有效采集土壤墒情信息是需要引起重视的一个问题,也是急需解决的一个问题,而本文主要基于甘肃省土壤墒情现状,分析了土壤墒情信息采集与远程监测系统的结构及功能,提出了该系统在土壤墒情信息采集中的应用。     

基于LoRa的农田土壤墒情监测系统设计

为了解决土壤墒情监测系统中存在通信距离受限、功耗大、无法组网的问题,研制了一种基于LoRa的农田土壤墒情监测系统,进行土壤墒情监测信息的远程传输、控制、显示。将土壤水分传感器采集到的墒情数据通过LoRa通信模块上传至网关,网关汇集数据后再传输到远程监测平台,形成了一套监测范围广、低功耗、灵活组网而且远距离通信的农田土壤墒情监测系统。该系统提高了土壤墒情监测的工作效率,适用于户外大面积农田的数据监测与采集站点多的场景,为土壤墒情自动化远程监测提供一种新的技术方案。     

棉田土壤养分分析与土壤墒情监测系统应用

【目的】研究土壤养分的空间变异程度及分布规律,为该区域科学施肥提供依据。【方法】以新疆生产建设兵团第八师石河子总场六分场数字农业示范田为研究区域,应用土壤墒情监测系统、GIS与地统计学的方法,对棉田土壤含水量与温度进行实时采集、分析并存储在服务器里面,分析石河子总场土壤含水量和温度变化规律、棉田土壤养分空间分布特点及变异规律。【结果】(1)根据监测数据分析,随着灌水量增加和棉花生育期推进,上层0~30 cm比下层40~60 cm的土壤含水量变化趋势明显。0~20 cm土层土壤补偿水比较充分,各个监测点土壤含水量基本维持在比较适宜的范围内。土壤各层温度受大气温度影响并随着土层深度的加深而减弱,随着土层深度的逐渐加深滞后时间相对延长;受棉株逐渐长高变大以后遮阴等造成的影响,7月以后各土层温度逐渐持平,波动不大。(2)土壤全氮、速效磷和速效钾均呈现出中等程度变异;(3)土壤速效钾的块金值在25%~75%(块金值为0.497)表现为中等空间自相关性外,土壤全氮、速效磷指标的块金系数小于25%表现为强烈的空间自相关性。【结论】应用土壤墒情实时监测系统指导棉田灌溉,较往年没有任何减产减质的情况下,棉花灌溉在全生育期内比以往灌溉次数下降了1~3次,节约水资源约20%左右。研究区域内土壤全氮、速效磷和速效钾变异呈现中等程度变异特征,全氮、速效磷表现为极强空间自相关性,速效钾表现为中等强度的空间相关性。     

开展农田土壤墒情监测 满足现代农业生产需求

吉林省农田土壤墒情监测工作起步于2004年,通过十多年的工作,已初步摸索出适合吉林省实际的技术模式。做好墒情监测工作,可以更好地服务农业生产,为农业抗旱减灾和提高水资源利用效率提供更加科学的依据。本文从吉林省墒情监测工作发展的角度出发,提出对未来工作的规划和前景。     

思南县土壤墒情监测

开展土壤墒情监测可为农业结构调整和重要农事活动提供科学指导,是发展旱作节水农业的一项基础性工作。农田土壤墒情监测点一般设立在作物集中连片、种植模式相对一致的地块,采用统一编号,配备便携式监测仪器进行监测,每月10日、25日进行调查监测。2012年,思南县全年共监测17次,墒情监测结果为"过湿"的占多数,其次为"适宜","不足"仅1次,与本县同期降雨量一致。     

浅谈循化县农田土壤墒情监测几点工作经验

通过分析循化县近三年来农田土壤墒情监测工作开展情况,总结归纳了"合理设置监测点、仪器监测与烘干法测试相结合、修正基础数据、多种途径调查搜集墒情信息、保存数据、维护仪器"等方面的几点工作经验,对当地的农田土壤墒情监测工作具有可靠的指导价值。     

富源县土壤墒情监测与分析

文章对富源县农田土壤墒情进行了监测分析,监测点设在作物集中连片、种植模式相对一致的地块,采用统一编号,配备便携式监测仪器进行监测,每月10日、25日进行调查监测。2013年,富源县全年共监测21次,墒情监测结果为“适宜”的占多数,其次为“不足”,“过多”仅1次。     

宁夏土壤墒情监测的应用研究

介绍了宁夏土壤墒情监测点的分布情况及土壤墒情监测的主要工作,由监测结果进一步掌握了各区域主要种植作物的需水规律,同时对2011—2013年不同区域墒情监测数据进行了对比分析,总结了宁夏土壤墒情的变化特点,提出了下一步工作建议,为更好地指导旱作农业发展、科学种田、高效用水提供科学依据。     

安顺市西秀区旱地土壤墒情监测及应用

土壤水分是农作物生存和正常生长发育的重要物质基础,同时也是农作物从土壤中吸收营养物质的重要载体,通过对土壤田间持水量和土壤墒情的测定,了解旱地土壤的水分变化规律,探索土壤水分对玉米生育期的影响,以便制订及时、合理的农耕措施,确保旱地粮食稳定丰产。     

北方夏玉米农田土壤水分预测模型的研究

【目的】检验和比较4个夏玉米农田土壤水分预测模型的预测精度。【方法】根据农田土壤水分平衡原理,建立北方夏玉米农田土壤水分预测模型,其中潜在蒸散量子模型分别用国内彭曼修正式(简称国内法)和FAOPenman-Monteith(简称FAO法)方法,作物发育期子模型分别用多年平均发育期法和积温法。用2002年6~9月中国气象局农业气象试验基地的21个不同水分处理小区的夏玉米全生育期观测资料(包括土壤湿度、作物发育期、气象和灌溉等资料),对模型进行检验和比较。【结果】在土壤湿度中等和较低的情况下,土壤水分预测模型中潜在蒸散量子模型采用国内法对不同预测时效下夏玉米农田土壤水分的平均预测精度高于FAO法,而在土壤湿度较高的情况下则反之;国内法和FAO法在不同预测初始日期下,对所有试验小区土壤水分的平均预测精度均随着预报时效的增加而降低。土壤水分预测模型中,作物发育期子模型采用积温法或多年平均发育期法均可对北方地区夏玉米农田土壤水分进行预测,两者对0~100 cm土层土壤水分预报的最大绝对差值小于5 mm。【结论】土壤水分预测模型中潜在蒸散量子模型采用国内法对夏玉米农田土壤水分的预测精度高于FAO法;土壤水分预测模型中作物发育期子模型采用多年平均发育期法和积温法对夏玉米农田土壤水分的预测精度基本相同。利用该模型还可对北方夏玉米农田进行灌溉预报和排渍预报。     

土壤墒情(旱情)监测与预测预报系统的设计与开发

以组件式GIS软件为开发平台,建立了北京地区土壤墒情监测与预测预报系统。该系统包括土壤墒情信息采集、土壤墒情站信息管理、土壤墒情空间分布显示、土壤墒情监测、土壤墒情预报及土壤墒情信息输出等功能模块,可对土壤墒情进行实时监测,做出土壤墒情分布图、等值面图等,直观反映北京地区土壤墒情趋势。同时,系统还可利用增退墒模型、人工神经网络模型和时间序列模型进行土壤墒情预测和预报。现该系统已有38个墒情固定站和120个墒情巡测站,并已投入使用。实际应用结果表明,该系统解决了目前墒情固定站投资过高且数量不足的问题,能够满足北京市土壤墒情预测预报要求,可为北京地区防旱、抗旱提供可靠的科学依据。     

基于GSM网络的土壤湿度监测系统的设计

基于GSM网络的土壤湿度监测系统主要由89C51型微控制器、外围电路、TC35型无线模块和计算机应用程序构成.通过GSM通讯网络,应用RH10湿度传感器和相应的湿度测量算法实现了土壤湿度的监测,其原理简单,测量方便快捷,数据精度满足生产要求,可实现全球无缝连接,与传统的监控系统相比有着独特的优势.     

基于GIS的农业土壤环境监测系统设计与应用

农业土壤环境是农业生产赖以生存的前提,农业土壤环境的优劣直接影响农业产品的质量和产量。本文运用GIS的交叉定位、逻辑查询、空间分析及空间数据库匹配等技术,建立基于GIS的农业土壤环境监测系统,实现对农业土壤环境监测点的管理、质量评价、预警提示以及对农业产品信息和质量的管理与评价,实现对农业土壤环境的动态监测,可以为管理者提供宏观决策支持。本文重点阐述系统的设计。     

地膜降解特征对土壤水热效应和玉米产量的影响

为探讨可降解地膜降解特征对土壤的增温保墒效应和对玉米产量的影响,2015年4月至2017年3月在河西绿洲灌区张掖节水农业试验站进行了玉米覆盖可降解地膜、普通地膜及露地栽培对比试验。基于各测试指标2015年、2016年2年的平均值,结果表明:不同降解膜降解速率有明显差异。降解膜A、B、C在覆膜80 d内性能比较稳定,在覆膜170 d时,降解膜A质量损失率仅为12.3%,降解膜B和C质量损失率高达82.4%、91.4%。3种降解膜具有显著的保墒性能,随降解膜破损度的增加,保墒性能降低。在苗期,0~120 cm土层,降解膜A耗水量比普通膜降低6.4%,降解膜B和C增加5.2%、6.5%。在收获期,降解膜A、B、C耗水量比普通膜增加8.8%、9.5%、11.2%;覆盖降解地膜能明显提高玉米播种至拔节期0~15 cm土壤温度,但与普通地膜相比,降解膜A、B和C土壤温度仅降低0.5、1.5、1.4℃。三种降解膜产量显著高于露地对照42.2%、37.1%、38.3%;与普通膜相比,降解膜A增产0.6%,降解膜B和C仅减产3.0%和2.2%。综合上述研究结果,降解膜A增温保墒效果好,玉米产量高,但降解效果最差。降解膜B和C具有较好的增温保墒效果,可满足作物对温度水分的需求,有利于玉米生长发育及产量的提高,并且灌浆中后期降解速度加快,降解效果好。研究认为,在河西灌区降解膜B和C替代普通地膜应用于玉米生产具有可行性。     

沃特和PAM对土壤水分及玉米生长的影响

    为了鉴别沃特保水剂的施用效果及确立合理的施用量,在陕北黄土丘陵沟壑区,采用田间试验方法,开展沟施不同用量沃特及PAM对土壤水分和玉米生长的影响研究.结果表明,玉米生育期间10～20 cm土层和40～50 cm土层土壤贮水量均随沃特、PAM施用量的增大而提高.玉米三叶期0～50 cm土层、拔节期0～100 cm土层、抽穗-吐丝期0～150 cm土层、成熟期0～200 cm土层土壤贮水量均显著高于对照,且随沃特、PAM施用量的增大而提高.玉米叶片光合速率、茎叶生物量、根系生物量、果穗生物量、茎杆粗度、籽粒产量、千粒重均随沃特、PAM施用量的增加而提高.从播种到成熟期,玉米耗水量减少,水分利用效率、水分产出率极显著提高.相同施用量沃特、PAM的土壤贮水量和玉米生物量、产量无显著差异.在陕北黄土丘陵沟壑区,沃特、PAM在玉米生产中沟施应以45 kg·hm-2左右为宜.     

旱作农田不同耕作土壤呼吸及其对水热因子的响应

为研究旱作农田春玉米生育期不同耕作土壤呼吸变化特征及其对水热因子的响应情况,在山西省寿阳县旱农试验基地采用红外气体分析法测定了传统耕作(CT)、少耕(RT)和免耕(NT)土壤呼吸速率,并同步测定了各土层土壤水分、温度.研究表明:在春玉米生育期内,土壤呼吸速率均呈单峰型变化趋势,峰值出现在8月;传统耕作与少耕土壤呼吸速率变化趋势基本一致,而免耕土壤与前两者相比波动幅度较大;土壤呼吸峰值与水分、温度之间无明显相关,其余时期土壤呼吸与水分、温度因子具有良好的相关性;双因子模型较单因子模型能更好的描述土壤呼吸与水分、温度之间关系,基于水热双因子(10-20 cm)的指数-幂模型能够解释土壤呼吸变化的81％-87％ (P＜O.01);3种耕作土壤呼吸对水热因子协同影响的敏感性表现为CT＞NT＞RT.     

不同秸秆还田量对旱地土壤水肥和玉米生长与产量的影响

以阜新地区为例,开展不同秸秆还田量对旱地土壤水肥和玉米生长与产量的影响研究。试验设计0 kg·hm^-2,6 000 kg·hm^-2,12 000 kg·hm^-2,18 000 kg·hm^-2、24 000 kg·hm^-2共5个处理,3次重复,共15个小区,小区面积(4 m×15 m)为60 m²。研究结果表明,对照CK不施用秸秆处理,深耕加秸秆的方法,土壤含水量显著增加,除了对照之外,各个处理剂量之间的差异并不明显,且呈先上升而后下降趋势。说明秸秆在土壤中始终处于水分的非饱和状态,并不是秸秆剂量越大越好。各个层次土壤容重与对照相比变化较明显,其中10～20 cm深处土壤容重变化最大,各个处理土壤容重表现出随秸秆还田量增加土壤容重降低值减少的趋势,下降幅度为12 000 kg·hm^-2>6 000 kg·hm^-2>18 000 kg·hm^-2。秸秆还田处理,提高了植物的叶绿素含量,促进了植物的光合效率,以12 000 kg·h m^-2处理较好。不同处理对玉米产量影响差异显著,达到了5%的显著水平,施入量在0～12 000 kg·hm^-2之间,玉米产量呈上升趋势,超过18 000 kg·hm^-2产量呈下降趋势,因此建议推广剂量为12 000 kg·hm^-2。     

土壤盐渍化对玉米田杂草群落多样性和玉米产量的影响

为探究不同土壤盐渍化水平对杂草群落多样性和玉米产量的影响,在松嫩平原西部选取3个不同盐渍化水平的采样点,T₁(低盐渍化),T₂(中盐渍化)和 T₃(高盐渍化)。采用“样方法”分析玉米灌浆期不同土壤盐渍化条件下杂草群落组成,并调查蜡熟期的玉米产量构成因素。结果表明：杂草群落总密度、总盖度和总地上生物量随土壤盐渍化程度的加重而逐渐增加,其中高盐渍化(T₃)条件下的最高,总密度为41.51株/m²,总盖度为35.11%及总地上生物量为227.07g/m²。不同盐渍化水平的土壤杂草群落中共有的杂草物种数越多,其杂草群落的相似性系数越高。其中,中盐渍化(T₂)和高盐渍化(T₃)条件下的杂草群落之间的相似性系数最大,为0.82。杂草群落的Shannon-Wiener多样性指数、Simpson多样性指数和 Pielou均匀度指数与土壤盐渍化水平均呈不显著正相关,这3个指数随着土壤盐渍化程度的加重而增加。然而,群落 Margal...     

长输管道远程监测与维护系统的设计与应用

随着SCADA系统在油气长输管道的应用和发展,智能设备得到广泛使用,油气长输管道远程监测与维护系统（RemoteMonitor＆MaintenanceSystem,RMMS）应运而生。RMMS技术的应用可以缩短维修时间,降低维护成本,提高SCADA系统的利用率,同时解决管道运行单位维护人员匮乏的问题。介绍了油气长输管道RMMS全分布式系统的总体结构及主要设备的功能,分析了RMMS在结构、功能、安全等方面的设计原则与要点,并给出了油气长输管道RMMS典型配置的主要参数。忠武管道的实际应用结果表明：管道场站RMMS的“状态检测、远程维护、安全保障”三位一体的系统建设构想和解决方案,有效保证了油气管道的安全运营。（表1,图5,参6）