摘要：為了滿足我國(guó)精細(xì)農(nóng)業(yè)實(shí)施中不同用戶多層次的需求，需對(duì)精確變量肥水處方的多源信息獲取與診斷決策，進(jìn)行研究分析，探討方法。對(duì)于農(nóng)村品的無損測(cè)試技術(shù)可快速獲取農(nóng)作物的優(yōu)勢(shì)、營(yíng)養(yǎng)等基礎(chǔ)上，對(duì)農(nóng)作物的營(yíng)養(yǎng)及水分脅迫特征信息的診斷和提取方法進(jìn)行研究。

　　本文選自：《浙江科技學(xué)院學(xué)報(bào)》主辦： 浙江科技學(xué)院，周期： 雙月，出版地：浙江省杭州市，語種： 中文;，開本： 大16開，國(guó)際刊號(hào)：ISSN1671-8798，國(guó)內(nèi)刊號(hào)：CN33-1294/Z，復(fù)合影響因子： 0.320，綜合影響因子： 0.224，創(chuàng)刊時(shí)間：1980

　　《中國(guó)學(xué)術(shù)期刊綜合評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫》源刊，《中國(guó)學(xué)術(shù)期刊(光盤版)》、《中國(guó)期刊網(wǎng)》、《萬方數(shù)據(jù)--數(shù)字化期刊群》、《中文科技期刊數(shù)據(jù)庫》、《中國(guó)科技論文在線》、《臺(tái)灣華藝CEPS中文電子期刊》等全文收錄期刊，2006年起被美國(guó)《化學(xué)文摘》(CA)、美國(guó)《劍橋科學(xué)文摘：材料信息》(CSA：MI)和中國(guó)《電子科技文摘》收錄，2007年起被俄羅斯《文摘雜志》(AJ)收錄。

　　1.農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)中信息機(jī)構(gòu)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和進(jìn)化

　　人們了解生物生活狀態(tài)及環(huán)境變化等情況是通過農(nóng)業(yè)生物及環(huán)境信息的采集而來的，這是實(shí)施人工調(diào)控及管理決策的基本途徑。一般傳統(tǒng)的人工手動(dòng)觀測(cè)方法，難以實(shí)現(xiàn)精確農(nóng)業(yè)對(duì)農(nóng)業(yè)信息的需求，如準(zhǔn)確、大量、及時(shí)、有效等。傳統(tǒng)的信息采集方法如今已逐步被以計(jì)算機(jī)為中心的自動(dòng)信息獲取方法所代替，從而成為農(nóng)業(yè)信息獲取的主要手段。

　　農(nóng)作物的生長(zhǎng)環(huán)境信息主要包括農(nóng)作物的需水量、需肥量、生產(chǎn)量、氣候環(huán)境等信息。檢測(cè)這些情況的主要技術(shù)有計(jì)算機(jī)視覺、傳感器、微電極、顯微圖像等。目前，對(duì)于精細(xì)農(nóng)業(yè)的實(shí)踐研究國(guó)內(nèi)外已在開展，大多數(shù)是從農(nóng)田土壤特性的變異性開始研究的，研究的主要內(nèi)容是集中對(duì)一些要素的快速采集方面，如土壤的養(yǎng)分及水分、電導(dǎo)率、土壤PH值、耕作阻力和耕作層深度等要素。對(duì)于土壤養(yǎng)分的快速測(cè)量，目前為止采用的測(cè)量?jī)x器有3類，分別是基于光電分色等傳統(tǒng)的養(yǎng)分速測(cè)技術(shù)的土壤養(yǎng)分速測(cè)儀;基于近紅外技術(shù)通過土壤或葉面反射光譜特性直接或者間接進(jìn)行農(nóng)田肥力水平快速評(píng)估的儀器和基于離子選擇場(chǎng)效應(yīng)晶體管集成元件的土壤主要礦物元素含量測(cè)量?jī)x器。

　　土壤的重要組成部分是土壤水分。精細(xì)農(nóng)業(yè)中實(shí)施節(jié)水灌溉的基礎(chǔ)是土壤水分的測(cè)量。土壤信息主要包括土壤質(zhì)地、結(jié)構(gòu)、有機(jī)物質(zhì)含量等一系列的參數(shù)，這些參數(shù)對(duì)于特定土壤來說是基本固定不變的，一般是不需要測(cè)定多次的。對(duì)于土壤的含水量、含鹽量、含養(yǎng)分量等是需要進(jìn)行多次采集測(cè)定的，因?yàn)檫@些參數(shù)會(huì)隨著時(shí)間的變化而變化。土壤水鹽的電磁測(cè)定是基于土壤的節(jié)點(diǎn)型質(zhì)，而介電常數(shù)又與土壤水分含量的多少有著密切的聯(lián)系。在土壤介質(zhì)中插入“L”型的波導(dǎo)棒，高頻的電磁脈沖信號(hào)會(huì)從波導(dǎo)棒的前端傳播到末端，且會(huì)在探頭的周圍產(chǎn)生電磁場(chǎng)，波導(dǎo)棒由于前端是出于開路狀態(tài)的，脈沖信號(hào)則會(huì)因反射而又沿波導(dǎo)棒返回于前端。土壤的電導(dǎo)率可從檢測(cè)脈沖輸入與反射回的時(shí)間以及發(fā)射時(shí)間的脈沖幅度的衰減情況反映出來，從而計(jì)算出土壤水鹽含量。土壤的電導(dǎo)率能不同程度的反映出土壤中鹽分、水分、有機(jī)物含量等參數(shù)的大小。對(duì)于確定各種田間參數(shù)時(shí)空分布的差異來說有效的獲取土壤電導(dǎo)率是具有一定意義的。

　　2.農(nóng)作物生產(chǎn)目標(biāo)信息檢測(cè)技術(shù)

　　農(nóng)作物的生產(chǎn)目標(biāo)信息主要有病蟲害、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量、成熟度等。農(nóng)作物品質(zhì)檢測(cè)的技術(shù)主要有超聲波、視覺技術(shù)、紅外、激光、GPS、頻譜、近紅外檢測(cè)、人工嗅覺及味覺和圖像處理等。農(nóng)作物品質(zhì)反映三方面內(nèi)容，一是農(nóng)作物外表特征的外部品質(zhì);二是農(nóng)作物基本物理性質(zhì)的品質(zhì);三是農(nóng)作物內(nèi)部特征的內(nèi)部品質(zhì)。無損檢測(cè)(即非破壞性檢測(cè))是在不破壞所測(cè)物品的化學(xué)性質(zhì)及狀態(tài)的前提下，為獲取與所測(cè)物品品質(zhì)有關(guān)的性質(zhì)、內(nèi)容等信息所采用的一種檢測(cè)方法。農(nóng)產(chǎn)品中采用的無損檢測(cè)技術(shù)一般有電磁特性、聲學(xué)特性、X射線與激光、可見光與近紅外光譜、機(jī)器視覺技術(shù)等。而機(jī)器視覺檢測(cè)技術(shù)是通過圖像傳感器獲取農(nóng)產(chǎn)品的圖像，然后對(duì)圖像進(jìn)行轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像，利用計(jì)算機(jī)判別準(zhǔn)則去對(duì)圖像進(jìn)行識(shí)別和理解，以達(dá)到分析圖像并作出結(jié)論目的的一種技術(shù)。它可以對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的大小、形狀、成熟度、顏色等內(nèi)外品質(zhì)進(jìn)行無損檢測(cè)。

　　3.信息中介機(jī)構(gòu)的完善

　　在信息化發(fā)展的今天信息中介通過其自身的競(jìng)爭(zhēng)力和發(fā)展力，信息化產(chǎn)業(yè)如雨后春筍出現(xiàn)在在各個(gè)行業(yè)中，是行業(yè)進(jìn)步的推動(dòng)劑也是行業(yè)發(fā)展的快速發(fā)展的必要條件，在一定程度上信息中介機(jī)構(gòu)減少了行業(yè)間的操作步驟，節(jié)省時(shí)間提高工程效益，行業(yè)對(duì)于信息中介機(jī)構(gòu)的要求也促進(jìn)了信息中介機(jī)構(gòu)的快速發(fā)展。在行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)和信息要求的不斷升級(jí)中，信息中介機(jī)構(gòu)不斷的優(yōu)化和完善。

　　4.結(jié)語

　　精確農(nóng)業(yè)可合理利用有限的水土資源，提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，且又保護(hù)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，信息中介中信息技術(shù)的應(yīng)用是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的關(guān)鍵所在。精細(xì)農(nóng)業(yè)的其他技術(shù)發(fā)展大大優(yōu)先于田間信息的快速采集技術(shù)的研究。