無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)成功應(yīng)用于精細(xì)農(nóng)業(yè)

國家科技支撐計劃項目“西北優(yōu)勢農(nóng)作物生產(chǎn)精準(zhǔn)管理系統(tǒng)”實施以來，主要針對西部地區(qū)優(yōu)勢農(nóng)產(chǎn)品蘋果、獼猴桃、丹參和甜瓜、番茄等主要農(nóng)作物，以及西部干旱少雨的生態(tài)環(huán)境特點開展專項技術(shù)研究、系統(tǒng)集成與典型應(yīng)用示范，成功將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)成功應(yīng)用于精細(xì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。這個實時采集作物生長環(huán)境的傳感網(wǎng)先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，為發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)提供了新的技術(shù)支撐。

在項目實施中，承擔(dān)單位之一的西北工業(yè)大學(xué)利用在傳感器網(wǎng)絡(luò)方面多年的技術(shù)積累，開發(fā)出可實時采集大氣溫濕度、二氧化碳濃度、土壤溫濕度的傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。系統(tǒng)由感知節(jié)點、匯聚節(jié)點、通信服務(wù)器、基于WEB的監(jiān)控中心、農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)、交互式農(nóng)戶生產(chǎn)指導(dǎo)平臺組成。系統(tǒng)已應(yīng)用于安塞、楊凌、閻良日光溫室的番茄、甜瓜等設(shè)施作物，洛川蘋果 、周至獼猴桃 、商洛丹參。眾多的感知節(jié)點實時采集作物生長環(huán)境信息，以自組織網(wǎng)絡(luò)形式將信息發(fā) 送到匯聚節(jié)點，由匯聚節(jié)點通過GPRS上傳到互聯(lián)網(wǎng)上的實時數(shù)據(jù)庫中。農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)分析處理相關(guān)數(shù)據(jù)，產(chǎn)生生產(chǎn)指導(dǎo)建議，并以短消息方式通知農(nóng)戶。系統(tǒng)還可遠(yuǎn)程控制溫室的滴灌、通風(fēng)等設(shè)備，按照專家系統(tǒng)的建議實行溫度、水分等自動化管理操作。

西北農(nóng)林科技大學(xué)面向西部優(yōu)勢農(nóng)產(chǎn)品精準(zhǔn)化生產(chǎn)需求和西北地區(qū)主要農(nóng)業(yè)設(shè)施環(huán)境特點，研究以蘋果、獼猴桃、甜瓜、番茄、丹參為代表的西部優(yōu)勢農(nóng)作物的生長發(fā)育模擬模型及精準(zhǔn)的量化管理指標(biāo)，并建立以上各作物的生長發(fā)育、產(chǎn)量及品質(zhì)數(shù)據(jù)庫。

另外，針對優(yōu)質(zhì)果業(yè)和中草藥精準(zhǔn)管理，建立了生產(chǎn)地氣候數(shù)據(jù)生成模擬模型、以溫度、光照為主要驅(qū)動因子的發(fā)育進(jìn)程模擬模型，丹參主莖葉齡動態(tài)發(fā)育模型、丹參光合生產(chǎn)與干物質(zhì)積累模型。

通過技術(shù)組裝配套，開發(fā)出6套主要作物精準(zhǔn)化管理技術(shù)規(guī)范，建立蔬菜、蘋果、獼猴桃、丹參等6個示范基地。通過精準(zhǔn)化育苗和水肥管理，生產(chǎn)效益提高11 %,蘋果精準(zhǔn)化示范園較常規(guī)果園產(chǎn)量提高12 %,優(yōu)質(zhì)果率提高8%,降低投資17 %,每畝合計增加效益1215元；獼猴桃精準(zhǔn)化示范園產(chǎn)量提高15 %,優(yōu)質(zhì)果率提高1O%,降低投資1 6 %,每畝合計增效1500元。相關(guān)技術(shù)已輻射2萬余畝，已累計增加效益7000多萬元。