信息采集及变量决策

黑龙江八一农垦大学精准农业技术应用视频公开课第四讲信息采集及变量决策庄卫东教授1.人工测产一、作物产量信息采集2.自动测产产量监测系统的基本组成GPS接收机产量监测器谷物水分和温度传感器谷物流量传感器净粮升运器轴速传感器行驶速度传感器割台高度传感器数据卡计算机凯斯2366收获机产量监测系统GPS接收机产量监测器谷物流量传感器谷物水分和温度传感器数据卡产量监测器记录数据AFS系统软件大豆产量图产量图生成中采用的是距离反比的插值方法水分图海拔高程图JDOffice系统大豆收获记录图通过卫星定位在田间定点取样，能够做到监测土壤成分和性质分布，为配方、平衡施肥提供依据。二、土壤定点取样与分析一块地中的差异示例土壤良好，作物长势好地区域土壤贫瘠、作物长势不好的区域土壤盐碱化区域，作物不能生长土壤取样有两种方法：1.格子取样2.土壤类型取样由于格子取样方便、容易操作，利于后续作业的进行，所以常采用格子取样法。格子取样是把田地分为多个方形或矩形的田块，对每个格子进行分别取样。（一）取样方法方形网格取样单元及取样位置示意图每个单元格的面积大小应适宜。一方面，面积太大，使单元格的面积接近整个地块的面积，会失去变量施肥的意义；另一方面，面积太小，使单元格的数量剧增，超出变量播种机的变量范围，造成浪费。大规模地块一个单元格的面积一般取1hm2左右。（二）格子面积确定友谊农场五分场二队2号地取样点图利用软件生成的取样点数据制作取样表。对取样点进行编号，编号的原则是要利于田间行走找点和取样，取样点的编号与土壤土样编号应一致。取样表的内容包括取样点的编号、取样点的纬度和经度，这样可应用取样表和GPS在田间定位取样。（三）田间土壤取样表制作人工取样（四）田间土壤取样取样器（四）田间土壤取样机载、机械取样土壤取样应考虑的问题1.多长时间取一次土样？考虑土壤类型、以前的土壤营养水平和轮作制度等。2-4年1次。2.应该什么时候采样？应在春季或秋季相同取样日期的几天内取样。3.影响取样结果的因素？不要在地边、路边取土样，异物应去除。土壤常规的检测项目有：碱解氮；速效磷；速效钾；有机质；pH值等。（五）土样化验与结果分析2号地土壤采样化验结果举例编号北纬东经碱解氮(mg/kg)速效磷(mg/kg)速效钾(mg/kg)有机质(%)pH值146.702229131.858179160.6021.82174.533.826.35246.702943131.858899139.2327.38135.823.456.20346.703656131.85962142.8024.92137.654.116.11446.70437131.86034124.9519.64128.663.256.36友谊农场五分场2号地土壤养分分析碱解氮(mg/kg)速效磷(mg/kg)速效钾(mg/kg)有机质(%)pH值最大值189.2155.19374.654.706.68最小值107.1016.58108.922.056.06平均值148.3325.90173.213.496.29标准差13.195.6038.940.390.11变异系数（%）8.9021.6322.4811.081.72差值方法生成，等高面图。格子法生成的土壤养分分布图作物生长期调查，可采用卫星遥感监测作物长势，人工进行地面田间的校准。田间地面调查是目前的主要方式。三、作物生长期调查土壤容积含水量，%1.土壤水分检测GreenSeeker手持式光谱仪NDVI--归一化植被指数2.长势营养状态调查联接掌上电脑可自动记录的GreenSeeker手持式光谱仪EM38大地电导仪用于农业上勘查土壤中盐的含量，不使用电极就能非接触式的快速检查测大片面积。3.土壤电导率检测根据土壤养分化验数据、作物生长需肥量、产量目标值、肥料利用率等参数，结合历年施肥经验和农业专家建议，制作变量施肥的处方图。可节约费用、降低成本，减少化学肥料的浪费和造成的污染，保护生态环境，达到节本增效、低碳环保的效果。四、变量施肥决策施肥处方图产量潜力政府农业方针政策农民、专家意见土壤特性决策建立、运行、修改模型养分利用率作物的生长需求同美国凯斯公司农业专家进行施肥决策交流“中德现代农业示范农场”项目与德国Martin-Luther大学的教授开展精准农业技术交流。预期作物产量施肥决策作物产量数据土壤电导率数据营养状态数据历史施肥数据土壤养分kriging的插值方法得到的施肥处方图。2号地磷酸二铵施肥处方图基于传感器的变量施肥管理。五、基于传感器的施肥控制装有传感器的变量喷洒的喷药机变量喷施液面肥、除草剂、杀虫剂谢谢！Thankyou!庄卫东教授、博士[e-mail]2014.3