車載式土壤電導率測量系統在農業中的應用

    農業是近年來農業科學研究的熱點領域，也是當今世界農業發展的新潮流。研究人員希望通過農業技術體系的使用降低生產成本, 提高和穩定農產品產量和質量, 增加經濟收入, 減少環境污染。

    土壤中的鹽分、水分、有機質含量、土壤壓實度、質地結構等，均不同程度影響土壤電導率變化。通過測定土壤電導率，可為分析產量、評價土壤生產能力、制定施肥處方提供重要依據。傳統的樣方抽樣調查不僅費時費力，還由于抽樣密度過低不能真實反應其時空變化，對于大尺度調查而言車載式土壤電導率測量系統無疑是較優選擇。

    2018年7月3日我公司工程師趕赴中科院遺傳所南皮生態農業試驗站，調試安裝VERIS 3100車載式土壤電導率測量系統并投入使用。

    中科院南皮生態農業試驗站始建于1982年，1986年在承擔國家黃淮海平原中低產田治理攻關任務基礎上籌備建站，1987年6月1日正式建站，2013年加入中國科學院農田生態站聯盟。試驗站的研究方向主要是針對淡水資源匱乏和土壤鹽漬化制約區域農業可持續發展問題，以環渤海農業生態系統及環境監測為基本任務，以水土資源利用研究為主攻方向，以現代農業技術集成示范建設為重點發展目標，探索缺水鹽漬化區農業生態系統管理和現代農業建設的理論體系和實證模式。

該系統特點：

• 同時測量深度為0-30cm和0-90cm雙層土壤電導率；
• 每天可測繪200-400公頃；
• 每個測量數據均包括GPS數據信息；
• 無需煩瑣的校準操作；
• 拖拉機或者皮卡車牽引均可；

    下圖為美國堪薩斯州立大學在其農業實驗站利用VERIS 3100車載式土壤電導率測量系統所做的研究。A圖為電導率分布，B圖為玉米產量，從圖中很容易看出A圖綠色低電導率區域與B圖綠色高產量區域相關性，從而為作物的灌溉、播種、施肥等綜合管理決策提供數據。

其它相關產品還包括：

• P4000車載式土壤剖面4參數測繪平臺，包括土壤剖面深度、電導、緊實度、OM（有機質），還可選配機動土壤樣芯采樣系統（5cm土壤樣芯，長度89cm）

 MSP車載式土壤EC-OM-pH測繪平臺，可同時測量繪制土壤電導、OM及pH空間分布

• iScan車載式土壤EC-OM測繪平臺
• EcoDrone®無人機遙感平臺，可同時掛載多光譜和紅外熱成像等傳感器，大尺度、高通量測量分析作物健康狀況、干旱脅迫、成熟狀況等（下左圖為大田NDVI無人機遙感影像，下右圖為無人機遙感紅外熱成像。資料來源：西安易科泰無人機遙感研究中心）