無線傳感器網絡技術成功應用于精細農業(yè)

國家科技支撐計劃項目“西北優(yōu)勢農作物生產精準管理系統(tǒng)”實施以來，主要針對西部地區(qū)優(yōu)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(tài)環(huán)境特點開展專項技術研究、系統(tǒng)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(yè)生產中。這個實時采集作物生長環(huán)境的傳感網先進技術應用農業(yè)生產，為發(fā)展現(xiàn)代農業(yè)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(yè)大學利用在傳感器網絡方面多年的技術積累，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絡節(jié)點。系統(tǒng)由感知節(jié)點、匯聚節(jié)點、通信服務器、基于WEB的監(jiān)控中心、農業(yè)專家系統(tǒng)、交互式農戶生產指導平臺組成。系統(tǒng)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(jié)點實時采集作物生長環(huán)境信息，以自組織網絡形式將信息發(fā) 送到匯聚節(jié)點，由匯聚節(jié)點通過GPRS上傳到互聯(lián)網上的實時數據庫中。農業(yè)專家系統(tǒng)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(tǒng)還可遠程控制溫室的滴灌、通風等設備，按照專家系統(tǒng)的建議實行溫度、水分等自動化管理操作。

西北農林科技大學面向西部優(yōu)勢農產品精準化生產需求和西北地區(qū)主要農業(yè)設施環(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)勢農作物的生長發(fā)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(fā)育、產量及品質數據庫。

另外，針對優(yōu)質果業(yè)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(fā)育進程模擬模型，丹參主莖葉齡動態(tài)發(fā)育模型、丹參光合生產與干物質積累模型。

通過技術組裝配套，開發(fā)出6套主要作物精準化管理技術規(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(guī)果園產量提高12 %,優(yōu)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(yōu)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。