無線傳感器網絡技術成功應用于精細農業

國家科技支撐計劃項目“西北優勢農作物生產精準管理系統”實施以來，主要針對西部地區優勢農產品蘋果、獼猴桃、丹參和甜瓜、番茄等主要農作物，以及西部干旱少雨的生態環境特點開展專項技術研究、系統集成與典型應用示范，成功將無線傳感器網絡技術成功應用于精細農業生產中。這個實時采集作物生長環境的傳感網先進技術應用農業生產，為發展現代農業提供了新的技術支撐。

在項目實施中，承擔單位之一的西北工業大學利用在傳感器網絡方面多年的技術積累，開發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絡節點。系統由感知節點、匯聚節點、通信服務器、基于WEB的監控中心、農業專家系統、交互式農戶生產指導平臺組成。系統已應用于安塞、楊凌、閻良日光溫室的番茄、甜瓜等設施作物，洛川蘋果 、周至獼猴桃 、商洛丹參。眾多的感知節點實時采集作物生長環境信息，以自組織網絡形式將信息發 送到匯聚節點，由匯聚節點通過GPRS上傳到互聯網上的實時數據庫中。農業專家系統分析處理相關數據，產生生產指導建議，并以短消息方式通知農戶。系統還可遠程控制溫室的滴灌、通風等設備，按照專家系統的建議實行溫度、水分等自動化管理操作。

西北農林科技大學面向西部優勢農產品精準化生產需求和西北地區主要農業設施環境特點，研究以蘋果、獼猴桃、甜瓜、番茄、丹參為代表的西部優勢農作物的生長發育模擬模型及精準的量化管理指標，并建立以上各作物的生長發育、產量及品質數據庫。

另外，針對優質果業和中草藥精準管理，建立了生產地氣候數據生成模擬模型、以溫度、光照為主要驅動因子的發育進程模擬模型，丹參主莖葉齡動態發育模型、丹參光合生產與干物質積累模型。

通過技術組裝配套，開發出6套主要作物精準化管理技術規范，建立蔬菜、蘋果、獼猴桃、丹參等6個示范基地。通過精準化育苗和水肥管理，生產效益提高11 %,蘋果精準化示范園較常規果園產量提高12 %,優質果率提高8%,降低投資17 %,每畝合計增加效益1215元；獼猴桃精準化示范園產量提高15 %,優質果率提高1O%,降低投資1 6 %,每畝合計增效1500元。相關技術已輻射2萬余畝，已累計增加效益7000多萬元。