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863課題“車(chē)載農(nóng)田土壤信息快速采集關(guān)鍵技術(shù)與產(chǎn)品研發(fā)”取得階段成果

[2011/1/18]

　　裝備現(xiàn)代化和生產(chǎn)精準(zhǔn)化是我國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的必由之路。由于農(nóng)田信息采集技術(shù)發(fā)展相對(duì)滯后，已經(jīng)影響到我國(guó)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的發(fā)展。發(fā)達(dá)國(guó)家精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展始于外圍技術(shù)特別是高技術(shù)的推動(dòng)，信息采集主要采用接觸式傳感技術(shù)和非接觸式遙感技術(shù)。相關(guān)儀器設(shè)備雖然精度很高，但價(jià)格昂貴，適用于科研而不適用于農(nóng)業(yè)。開(kāi)發(fā)廉價(jià)、適用、可靠的農(nóng)田信息采集技術(shù)及相關(guān)儀器設(shè)備不僅是我國(guó)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要，而且也是國(guó)際農(nóng)業(yè)發(fā)展的需求。

　　“十一五”期間，課題總體執(zhí)行情況良好，取得了多項(xiàng)重大成果。開(kāi)發(fā)了車(chē)載和定點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)式土壤信息復(fù)合傳感器，在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)了土壤水分/鹽分/壓實(shí)度的復(fù)合車(chē)載測(cè)量以及對(duì)容重和水熱特性的連續(xù)原位監(jiān)測(cè)，得到國(guó)際同行的高度贊譽(yù)。研制了車(chē)載農(nóng)田土壤信息快速采集設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了不同土質(zhì)農(nóng)田0～2m土樣的快速采集、GPS定位和信息存儲(chǔ)，采樣效率較國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品提高一倍以上；诠庾V分析的農(nóng)田信息采集技術(shù)和設(shè)備實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)重要突破，在國(guó)際上首次建立了土壤紅外光聲光譜測(cè)試和信息管理系統(tǒng);基于激光吸收光譜技術(shù)的氨揮發(fā)快速測(cè)定設(shè)備成功應(yīng)用于2008北京奧運(yùn)期間奧體場(chǎng)館附近NH3的連續(xù)監(jiān)測(cè);基于近紅外光譜的便攜式多波段土壤氮素測(cè)定儀，精度達(dá)到國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品水平，而成本僅為其5%。獲得具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的靈活低成本無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)(FLOWS)，產(chǎn)品性能達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，成本降低一半。以上述成果為代表的多項(xiàng)技術(shù)和設(shè)備均達(dá)到或超過(guò)了國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品的性能，同時(shí)顯著降低了生產(chǎn)成本，為我國(guó)農(nóng)田土壤信息快速采集技術(shù)和裝備躋身世界水平奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，為精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的大力發(fā)展提供了高技術(shù)保障。課題獲得車(chē)載、便攜、定點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)式土壤信息快速采集系統(tǒng)及相關(guān)設(shè)備樣機(jī)44臺(tái)套，專(zhuān)利19項(xiàng)(含美國(guó)專(zhuān)利1項(xiàng))，登記軟件著作權(quán)9項(xiàng)。制定標(biāo)準(zhǔn)3項(xiàng)(含1項(xiàng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn))。發(fā)表SCI和EI論文35篇。培養(yǎng)博碩士研究生44名。

　　研發(fā)的系列農(nóng)業(yè)土壤信息采集設(shè)備均已在大田中得到了系統(tǒng)驗(yàn)證，一些產(chǎn)品還得到推廣示范。如氨揮發(fā)快速測(cè)定系統(tǒng)在2008年北京奧運(yùn)會(huì)期間城市氨氣檢測(cè)等方面得到了成功應(yīng)用。課題成果的進(jìn)一步推廣和應(yīng)用將解決土壤信息快速獲取所面臨的技術(shù)瓶頸，極大地推動(dòng)我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的數(shù)字化和精準(zhǔn)化水平，為建設(shè)糧食高產(chǎn)、資源高效節(jié)約型農(nóng)業(yè)奠定技術(shù)基礎(chǔ)，為國(guó)家1000億斤增糧計(jì)劃的實(shí)現(xiàn)和未來(lái)糧食的持續(xù)生產(chǎn)做出重要貢獻(xiàn)。