基于ZigBee的精准农业模式研究

针对传统农业的局限性,探讨了传统农业生产模式转变为以信息网络为中心的精准农业的生产模式,阐述了ZigBee技术在精准农业中的应用,对系统的硬件进行了设计,并给出了软件流程。运用该系统可有效地降低成本,提高农作物产量。     

精准农业水稻最佳氮肥施用量研究

利用田间试验资料分析了施N肥总量与水稻叶面积指数、干物质累积及其产量结构的关系,建立了施N肥总量-水稻产量关系模型。施N肥总量与产量呈抛物线形变化,即施N肥量增至一定水平后则产量下降,N肥报酬递减。中等肥力田块最高产量施N肥量为340.5kg/hm~2;经济效益最佳的施N肥量为205.5kg/hm~2,两者相比施N肥量减幅为39.6％,而产量仅减少2.8％,高、低肥力田块最佳施N量差异很大。     

精准农业土壤采样密度研究——以上海精准农业试验示范基地为例

通过土壤密集采样识别农田土壤物理生化性状的空间差异,构建土壤与农作物产量关系模型,用间接方法提高土壤性状信息的分辨率并定量评价这些信息的可靠性非常必要。在评价多种插值方法的基础上,对中国科学院上海精准农业示范基地每公顷3个样本、等距离系统抽样的280个土壤有机质样本采用克立格方法进行插值,估算样本之间土壤有机质含量和分析估算的可靠性,并与距离倒数函数插值法进行对比。对几个减少样本数量的方案进行分析,提出在满足精准水稻种植管理分区要求前提下可减少1/2原有土壤采样样本,并给出适于水稻精准种植土壤采样设计的逐步优化方法。     

精准农业土壤采样栅格划分方法的研究

针对精准农业技术应用的日益普及,通过对一个地块土壤养分进行详细栅格采样分析,利用计算机插值的方法对土壤中各种营养元素和微量元素进行了分析。在采样栅格大小不同的条件下,随机选择5个采样点进行插值,分析了5个采样点在不同栅格采样条件下的插值结果。通过插值计算得到土壤中的全氮、速效氮和速效磷随着采样栅格的加大,插值点处的插值误差呈现出加大的趋势,但对于速效钾和其他的微量元素则呈现出与之不同的结论,采样点在田间的分布将直接影响计算机插值计算的分析结果     

中国精准农业联合收割机研究现状与前景展望

该文概述了精准农业联合收割机国内外研究现状,并着重介绍了与智能测产相关的信息技术,从而进行了收割机生产效率和作业质量有关测控方面的探讨,展望了中国精准农业联合收割机研究与发展的趋势,要重视智能测产和作业质量控制。     

3S技术在精准农业中应用的研究

阐述了3S技术的原理及其在精准农业中的应用,采用差分GPS大大提高定位精度,应用归一化植被指数NDVI值对叶面积指数和植株含氮量进行监测,依GPS定位导航将田块按网格取样,经分析后生产施肥处方图已指导变量施肥。     

影响精准农业系统利润的因素

特定生境管理 (SSM)技术将使农场主们能够根据每一块土地的特点实行特定的管理措施 ,获得更大的利润。研究SSM对于农场收入、可变成本和固定成本的潜在影响及农场规模对于SSM利润的影响 ,将有利于农场主采用SSM技术。利用模型说明SSM各因子的经济价值。     

精准农业土壤养分与水稻产量关系模型研究

采用主成分分析法对上海精准农业示范基地土壤养分要素与水稻产量的定量关系进行分析结果表明,全N等营养要素与产量呈正相关关系,其中产量对土壤P含量高低的反应最为敏感;pH值及盐分与产量呈负相关关系。对主成分因子进一步分析表明,养分主成分中速效氮起主要作用,酸碱特性主成分中以pH值最能反应土壤酸碱性状。运用土壤养分要素主成分建立的土壤水稻产量模型平均绝对误差406.5kg/hm~2,平均相对误差4.88％,效果良好。     

保护性精准农业制度的水土质量评价

达到持续的农作物高产高效的一个综合途径要求实行保护性制度,同时考虑水土质量两个方面。美国学者R.N.Lerch等人在黏土地上,根据精准农业制度的管理方法,研究测定地表水和地下水水质变化;在常规管理的土地上对土壤质量进行评价;利用此评价来支持精准农业制度的建立。从1991~2003年13 a期间,实行玉米-大豆轮作、覆膜耕作、施用化肥和除草剂。研究表明,现有的管理制度对地表径流造成了负面影响。地表径流中的除草剂、营养物质和沉积物主要来源于土壤侵蚀严重地区。地下水中硝态氮的质量浓度随时间变化零相关,地表水中溶解态氮的质量浓度与氮的施入量、施肥时间有关。过去的150~200多年中,土壤流失的空间变化控制着土壤质量、水质和目前所观察到的作物生产力模式。因此,土壤侵蚀的空间变化,或者替代的量度,如黏土层厚度,是建立保护性精准农业的重要的基础。     

对我国未来精准农业发展的思考

从保证国家粮食安全、解决资源环境问题的角度阐述了我国发展精准农业的重要性,分析了当前我国精准农业发展需要关注的6个问题,即突破精准农业关键技术瓶颈、降低精准农业技术应用的门槛、紧密与当地农业主导产业结合、采用因地制宜的技术应用模式、采取高效灵活的技术推广模式和制定精准农业技术标准。提出了今后我国精准农业发展战略的重点为构建具有自主知识产权的精准农业技术体系、具有中国特色的精准技术应用体系、学科交叉的精准农业人才体系。     

精准农业技术体系的研究进展与展望

该文从精准农业四大技术环节农田信息获取、农田信息管理和分析、决策分析、决策的田间实施，分析和评述精准农业技术体系的现状和趋势，总结了精准农业的效果和推广现状，并对精准农业的发展方向进行了展望。     

加快漳州市生态农业发展的探讨

本文分析了漳州市发展生态农业有利的自然条件和社会经济条件,指出其存在耕地资源少、水土流失严重、农产品质量不高、农业环境受到污染等问题,并提出加强生态农业宣传教育力度、加大科技投入、综合防治水土流失等措施加快发展漳州市生态农业。     

基于空间连续性聚类算法的精准农业管理分区研究

该研究在K均值算法KM的基础上,根据空间单元位置的相互依赖关系,提出了一种新的空间连续性聚类算法SCKM。以北京精准农业示范基地获取的OMIS图像为数据源,选用K均值算法、等间隔法、分位数法、自然断点法等传统分区方法和SCKM算法,对肥水需求关键时期的小麦的长势差异进行了管理分区提取研究,并引入了权重方差和聚集度两种分区效果评价指标,对分区结果进行了比较和评价。结果表明：SCKM算法与传统分区方法分区结果相比,区内方差差异不显著;而空间聚集度远好于后者,利用SCKM法分区能够有效地去除大量的孤立单元或碎片。     

基于空间连续性聚类算法的精准农业管理分区研究

为了探索伽玛能谱数据实现土壤表层（0 ~ 30 cm）肥力空间分布预测。

使用偏最小二乘回归（PLSR）、支持向量机（SVM）和反向传播神经网络（BPNN）分别建立土壤伽玛能谱肥力因子模型。

BPNN模型土壤肥力因子预测精度整体要优于PLSR模型和SVM模型;土壤全氮、pH、黏粒和砂粒含量BP神经网络模型预测精度较高,决定系数R²分别为0.564、0.556、0.612和0.626,全钾和全磷含量预测精度较低;研究区土壤全氮、pH、黏粒和砂粒预测空间分布与样本点实际空间分布相比,数值统计特征和趋势均基本一致。

研究区伽玛能谱数据预测土壤全氮、pH、黏粒和砂粒含量空间分布具有一定的可行性,全磷、全钾和粉粒含量无法实现有效预测。

     

屯留试验区旱地农田水量平衡的研究

本文对山西省屯留地区主要作物农田的水量平衡进行了研究,计算分析了冬小麦、春玉米、春谷子不同生育时段的水分盈亏状况。结果表明,本区冬小麦缺水较多,一般年份缺水280毫米左右,缺水时期主要在拔节-灌浆期,缺水约184毫米,占缺水总量的65.7％。春玉米生长发育的水分条件较好,除苗期缺水约100毫米外,其它生育时期基本不缺水。春谷子生长发育的水分条件比较适宜,一般都能得到充足的水分供给。     

重庆城乡统筹试验区土地利用平衡研究

土地利用平衡问题的产生大多由经济发展的驱动所引起,而用地间的相互消长形成最终的土地利用格局。使用历史统计、资料文献等数据,运用数理统计方法,分析近年来重庆城乡统筹试验区土地利用平衡的轨迹及其面临的困境,然后提出相应的对策建议。结果表明:①近年来随着开发整理(复垦)的力度逐渐加大,其已经成为增加耕地的首选,是实现区域内土地利用平衡的重要途径;②重庆市在实现土地利用平衡中面临的困境主要表现在耕地浪费严重、农村建设用地利用不规范、土地利用效率低下、用地布局不合理、后备资源挖潜难度加大、生态损耗突现等;③针对以上问题,需要建立土地集约利用的激励机制、进一步规范集体建设用地流转、培育和规范有形的土地市场、编制科学的土地利用规划等,有助于平衡重庆区域内的土地利用格局。     

漳州市水稻土的地力贡献率初探

本文根据漳州75个肥料试验结果,通过电算机剔除不显著试验的基础上,分别按土壤类型、肥力水平、水稻茬口、水稻品种进行统计和分析。探讨本市主要水稻土的地力贡献率(水稻土基础肥力对水稻产量的影响程度,通常用水稻无肥区产量占施肥区最高产量的百分率表示)及其影响因子,为宏观制定科学施肥和培肥地力提供科学依据。     

精准农业中不同取样间距下Kriging插值精度对比研究

为了研究土壤不同养分的合理取样间距,研究选择了平顶山地区典型烟田为研究对象,在面积为4 hm2的地块上以20 m×20 m网格采样,共采集耕层(0~20 cm)土壤样品111个。在GIS软件平台上对采样点进行行列删除,人为改变取样间距大小,并运用地质统计学和普通克里格插值方法进行插值,生成了土壤各养分分布图。同时,随机选取7个样点,并将其在不同取样密度下的Kriging插值结果与实测值进行比较。由插值误差分析、独立检验、面积分析和养分分布图可以看出:在该研究区域内,碱解氮、速效磷、速效钾、速效铁和速效锌以20 m取样间距较为合适,有机质和速效铜的合理取样间距为60 m,速效锰则以40 m取样间距较适宜。研究目的是为该地区确定合理的土壤取样间距提供理论依据。