土質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)——科技助力增產(chǎn)增收
土壤是農(nóng)業(yè)最基本的生產(chǎn)資料，是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)，良好的土壤質(zhì)量能夠支持作物生長，保障糧食和其他農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)，因此，對其進(jìn)行實時、準(zhǔn)確的在線監(jiān)測對于評估土壤環(huán)境質(zhì)量、保障生態(tài)安全具有重要意義，也是加快推動“藏糧于地、藏糧于技”戰(zhàn)略落實落地的重要舉措。
為更好的幫助用戶了解土質(zhì)情況，山東仁科推出了多點位探針式土質(zhì)傳感器、多土層探針型土壤檢測儀、管式土壤檢測儀等設(shè)備。
設(shè)備擁有4G、RS485等數(shù)據(jù)傳輸方式，與可實現(xiàn)遠(yuǎn)程在線監(jiān)測、數(shù)據(jù)記錄、曲線分析、遠(yuǎn)程告警、聯(lián)動控制等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用服務(wù)的農(nóng)業(yè)云平臺搭配，可組成土質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)，對土壤參數(shù)進(jìn)行實時監(jiān)測。同時基于“多源融合”的技術(shù)思路，還可為系統(tǒng)擴(kuò)展“溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向、大氣壓力”等多種氣象傳感器。
“多點位土質(zhì)監(jiān)測站”土質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)
多點位土質(zhì)監(jiān)測站主要是由“土壤傳感器、數(shù)據(jù)采集主機(jī)、安裝支架、太陽能供電系統(tǒng)”組成，可實時監(jiān)測土壤的“溫度、水分、電導(dǎo)率、PH、微量元素、張力（水勢）、熱通量”等參數(shù)，適合用于面積大、需要多點位、全方位監(jiān)測的農(nóng)業(yè)大田、蔬菜種植基地等場景。
其中，土壤傳感器擁有探針式土壤傳感器（土壤溫度水分傳感器、土壤溫度水分電導(dǎo)率三合一傳感器和土壤PH傳感器）、土壤張力傳感器和土壤熱通量傳感器等多種款式，用戶既可以單獨使用也可根據(jù)使用需求進(jìn)行組合搭配。
探針式土壤傳感器
山東仁科探針式土壤傳感器電極采用防腐特制電極，設(shè)備整體完全密封，擁有精度高、響應(yīng)快、輸出穩(wěn)定、可承受較強(qiáng)的外力沖擊且不易損壞、使用門檻低、測量快速、無需試劑、無檢測次數(shù)限制的優(yōu)勢。
同時，探針式土壤傳感器采用RS485總線通信形式，可依據(jù)項目實際情況將多臺土壤傳感器進(jìn)行“多點位、不同深度”的靈活安裝，兼顧了土質(zhì)監(jiān)測的“廣度和深度”，實現(xiàn)了對土質(zhì)的全方位立體監(jiān)測。
探針式土壤傳感器擁有【速測方法】和【埋地測量法】兩種使用方式。
① 速測方法
● 選定合適的測量地點，避開石塊，確保鋼針不會碰到堅硬的物體。
● 按照所需測量深度刨開表層土，保持下面土壤原有的松緊程度，緊握傳感器垂直插入土壤，插入時不可左右晃動。
● 一個測點的小范圍內(nèi)建議多次測量求平均值。
② 埋地測量法
● 垂直挖直徑> 20cm的坑。
● 在既定的深度將傳感器鋼針?biāo)讲迦肟颖冢瑢⒖犹盥駠?yán)實。
● 穩(wěn)定一段時間后，即可進(jìn)行連續(xù)數(shù)天，數(shù)月乃至更長時間的測量和記錄。
土壤張力傳感器
在農(nóng)業(yè)中，過澇或者過旱都會影響作物生長，導(dǎo)致減產(chǎn)。由于土壤張力大小與“土壤水分的流動性、滲透深度，植物對土壤水分吸收的有效性和難易程度”有密切關(guān)系，又能夠間接反映土壤濕度（土壤濕度越小，土壤的張力越大，對水的吸力也越強(qiáng)，致使植物很難吸收土壤中的水分；土壤濕度越大，土壤對水的吸力越弱，作物越容易從土壤中吸收水分），因此用戶還可以給系統(tǒng)搭配山東仁科土壤張力傳感器檢測土壤張力（土壤水勢），以便更好的了解土壤墑情與旱情信息，及時做出對策。
土壤張力傳感器安裝簡單，只需按照下圖方法做好安裝前準(zhǔn)備工作，然后將設(shè)備安裝在合適的位置即可（安裝方法和管式土壤檢測儀相同）。
土壤熱通量傳感器
土壤熱通量對于農(nóng)業(yè)同樣重要，土壤熱通量的變化不僅會影響土壤水分的分布和蒸發(fā)過程（當(dāng)土壤熱通量較大時，土壤溫度升高，水分蒸速率增加，土壤水分含量減少），還會影響土壤生物活動和植物生長，直接或間接地影響土壤生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能。
山東仁科土壤熱通量傳感器能夠測量土壤的能量平衡和土壤層的熱傳導(dǎo)，不僅可以用于農(nóng)業(yè)，還可以用于巖土工程中土壤熱路徑分析、氣象表面通量測量、科學(xué)研究中土壤傳熱過程等場合。
土壤熱通量傳感器安裝時需要選擇研究范圍內(nèi)相對均勻且能代表觀測區(qū)域的空闊場地，避開石塊。
① 先用鏟子垂直切入土壤，挖一個垂直的坑(深度大于5cm即可)，保持被挖處土塊完整性，以便安裝傳感器后可恢復(fù)原土結(jié)構(gòu)。
② 在土坑垂直坑壁一側(cè)，確定土壤熱通量傳感器測量孔位的位置，通常測量孔到土壤表面的深度為5cm，用刀或鏟在確定的測量孔位進(jìn)行水平挖掘。
③ 將熱通量傳感器“紅面朝上，藍(lán)面朝下，水平插入測量孔位”（如果反向安裝實際輸出的數(shù)據(jù)會與實際熱通量數(shù)值相反），按照原有土壤的密度將土塊進(jìn)行回填。
系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)場實拍
“管式土壤檢測儀”土質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)
“管式土壤檢測儀”土質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)主要是由管式土壤墑情檢測儀、數(shù)據(jù)采集主機(jī)、安裝支架、太陽能供電系統(tǒng)組成，可對不同土層的“溫度、水分”實時在線監(jiān)測，同時可集成“傾斜角度、加速度、電導(dǎo)率”等監(jiān)測要素，可通過4G/RS485方式將數(shù)據(jù)上傳至農(nóng)業(yè)云平臺/本地平臺，適合用于各種場景、各種土質(zhì)的土壤墑情監(jiān)測，如試驗田、智慧大棚等。
（4G管式土壤檢測儀土質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)）
（RS485型管式土壤檢測儀土質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)）
管式土壤墑情檢測儀
管式土壤墑情檢測儀采用PVC高強(qiáng)度工業(yè)塑料管，內(nèi)部環(huán)氧樹脂膠灌封，可將整機(jī)泡在水中；傳感器的電極沒有直接與土壤接觸，不受土壤中鹽離子的影響，化肥、農(nóng)藥、灌溉等農(nóng)業(yè)活動不會影響測量結(jié)果，同時可避免電力對土壤及植物的干擾。
管式土壤墑情檢測儀采用分層設(shè)點的觀測結(jié)構(gòu)，每隔10cm配置一個土壤溫度水分測點，默認(rèn)5層高度為790mm，可根據(jù)項目實際需求配置不同監(jiān)測層數(shù)，定制不同高度的檢測結(jié)構(gòu)，還可選擇內(nèi)置電池/無內(nèi)置電池款。
管式土壤墑情檢測儀安裝快捷簡單，在選擇好安裝位置后，只需四步即可完成。
① 打孔取土：用管式土壤專用土鉆在合適位置打孔、取土；保證傳感器放入、取出都比較順暢，直到孔深與傳感器所標(biāo)識的安裝位置齊平，打孔完成。
② 制作泥漿：將取出來的土去除雜質(zhì)、石塊等，將土壤搓細(xì)，加入適量水?dāng)嚢璩赡酀{。
③ 灌漿安裝：將泥漿緩慢倒入孔洞中灌漿，大概到孔洞1/2的位置，可根據(jù)實際情況酌情增減。
④ 插入傳感器：將管式土壤墑情檢測儀慢慢放入孔洞中，向一個方向慢慢轉(zhuǎn)動并下壓，注意速度不可過快，下壓過程中不可上拔傳感器。當(dāng)傳感器安裝到正確的深度后，清除周邊溢出泥漿，完成安裝。
系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)場實拍
“多土層探針型”土質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)
“多土層探針型”土質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)主要是由多土層探針型土壤檢測儀、4G采集器、安裝支架、太陽能供電系統(tǒng)組成，可實時監(jiān)測土壤溫度、土壤水分、土壤電導(dǎo)率等土質(zhì)參數(shù)，可適用于智慧園林、城市綠化等場景。
（4G多土層探針型土質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)）
（RS485型多土層探針型土質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)）
多土層探針型土壤檢測儀
多土層探針型土壤檢測儀與管式土壤墑情檢測儀一樣，同樣采用分層設(shè)點的檢測結(jié)構(gòu)，默認(rèn)每隔10cm設(shè)置一個測點，5層高度為500mm左右，用戶可根據(jù)需求配置不同的監(jiān)測層數(shù)，定制不同高度的檢測結(jié)構(gòu)，同樣采用內(nèi)部環(huán)氧樹脂膠灌封，防護(hù)等級高，且設(shè)備探針材料采用防腐特制電極，具有耐腐蝕、壽命長、測量準(zhǔn)的優(yōu)勢。
其中，“4G型專用采集器”實現(xiàn)了“問到誰，誰測量”的輪詢測量方式，保證同一時刻只有一層測點測量，解決了層和層之間干擾的問題。
系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)場實拍
除以上提到的設(shè)備外，我們還推出了讓用戶做到“隨走隨測”，高效獲取土壤監(jiān)測數(shù)據(jù)的便攜式土壤記錄儀和便攜式土壤速測儀等。
山東仁科以“服務(wù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)種植、地質(zhì)災(zāi)害研究、改良土壤土質(zhì)”為宗旨，以市場需求與行業(yè)痛點為導(dǎo)向，不斷夯實核心技術(shù)增強(qiáng)市場競爭力，全系列土壤傳感器均支持對接“中華人民共和國農(nóng)業(yè)農(nóng)村部全國土壤墑情監(jiān)測政務(wù)信息系統(tǒng)管理平臺”，能夠更好的幫助用戶對土壤進(jìn)行管理，推動國家土壤墑情監(jiān)測事業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。
