車載式土壤電導(dǎo)率測量系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

    農(nóng)業(yè)是近年來農(nóng)業(yè)科學(xué)研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域，也是當(dāng)今世界農(nóng)業(yè)發(fā)展的新潮流。研究人員希望通過農(nóng)業(yè)技術(shù)體系的使用降低生產(chǎn)成本, 提高和穩(wěn)定農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量, 增加經(jīng)濟(jì)收入, 減少環(huán)境污染。

    土壤中的鹽分、水分、有機(jī)質(zhì)含量、土壤壓實(shí)度、質(zhì)地結(jié)構(gòu)等，均不同程度影響土壤電導(dǎo)率變化。通過測定土壤電導(dǎo)率，可為分析產(chǎn)量、評價土壤生產(chǎn)能力、制定施肥處方提供重要依據(jù)。傳統(tǒng)的樣方抽樣調(diào)查不僅費(fèi)時費(fèi)力，還由于抽樣密度過低不能真實(shí)反應(yīng)其時空變化，對于大尺度調(diào)查而言車載式土壤電導(dǎo)率測量系統(tǒng)無疑是較優(yōu)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(tài)農(nóng)業(yè)試驗(yàn)站，調(diào)試安裝VERIS 3100車載式土壤電導(dǎo)率測量系統(tǒng)并投入使用。

    中科院南皮生態(tài)農(nóng)業(yè)試驗(yàn)站始建于1982年，1986年在承擔(dān)國家黃淮海平原中低產(chǎn)田治理攻關(guān)任務(wù)基礎(chǔ)上籌備建站，1987年6月1日正式建站，2013年加入中國科學(xué)院農(nóng)田生態(tài)站聯(lián)盟。試驗(yàn)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(qū)域農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展問題，以環(huán)渤海農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及環(huán)境監(jiān)測為基本任務(wù)，以水土資源利用研究為主攻方向，以現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)集成示范建設(shè)為重點(diǎn)發(fā)展目標(biāo)，探索缺水鹽漬化區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)管理和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)建設(shè)的理論體系和實(shí)證模式。

該系統(tǒng)特點(diǎn)：

• 同時測量深度為0-30cm和0-90cm雙層土壤電導(dǎo)率；
• 每天可測繪200-400公頃；
• 每個測量數(shù)據(jù)均包括GPS數(shù)據(jù)信息；
• 無需煩瑣的校準(zhǔn)操作；
• 拖拉機(jī)或者皮卡車牽引均可；

    下圖為美國堪薩斯州立大學(xué)在其農(nóng)業(yè)實(shí)驗(yàn)站利用VERIS 3100車載式土壤電導(dǎo)率測量系統(tǒng)所做的研究。A圖為電導(dǎo)率分布，B圖為玉米產(chǎn)量，從圖中很容易看出A圖綠色低電導(dǎo)率區(qū)域與B圖綠色高產(chǎn)量區(qū)域相關(guān)性，從而為作物的灌溉、播種、施肥等綜合管理決策提供數(shù)據(jù)。

其它相關(guān)產(chǎn)品還包括：

• P4000車載式土壤剖面4參數(shù)測繪平臺，包括土壤剖面深度、電導(dǎo)、緊實(shí)度、OM（有機(jī)質(zhì)），還可選配機(jī)動土壤樣芯采樣系統(tǒng)（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(dǎo)、OM及pH空間分布

• iScan車載式土壤EC-OM測繪平臺
• EcoDrone®無人機(jī)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(jī)遙感影像，下右圖為無人機(jī)遙感紅外熱成像。資料來源：西安易科泰無人機(jī)遙感研究中心）