农业喷雾质量的室内试验与农田环境测试

农业植保喷雾技术经过多年发展,已经得到快速普及应用,为探索植保喷雾技术发展趋势和技术研发突破关键点,开展了室内环境试验与田间试验,重点针对市场常见的喷杆喷雾机、植保无人机、弥雾机进行试验,试验统计测量雾滴直径、雾滴密度、有效覆盖率、分布均匀性、飘移率、有效幅宽等指标,并进行室内外各项数据的对比分析,强调了应从雾化技术、喷头技术、防漂移技术、变量喷施技术等方面进行植保喷雾技术升级。

土壤污染治理技术与农田环境保护措施的思考

土壤污染问题是现阶段备受关注和重视的社会焦点话题,将会直接影响农业经济的发展,威胁粮食安全。在此背景下,明确土壤污染治理技术和农田环境保护策略,并结合实际情况,对其做出优化和调整是十分必要的。本文也将目光集中于此,主要从土壤污染现状、土壤污染治理技术和农田环境保护措施三个角度展开论述,希望本文的探讨和分析,可以为相关单位提供更多的参考与帮助,通过有效应用土壤污染治理技术,提高农田环境保护工作质量。

农田环境及入侵监测物联网系统研究

随着计算机技术和传感器技术的高速发展,物联网技术越来越多地被应用于现代农业生产,用以解决传统农业生产中面临的成本高、效率低等问题,实现农业生产现代化。文中将物联网技术与入侵监测技术相结合,设计了一种基于4G的云平台农田环境及入侵监测系统。当有动物进入农田时,首先会对它进行感知;其次系统在采集到相关的震动信号后,通过信号模糊识别算法,迅速地对模块的加速度进行判断,判别是否有物体进入相应的监测区域,并且在终端软件显示,使得用户可以实时地掌握农田内的情况,从而采取必要的措施,保证农作物的产量。

超高效液相色谱——串联质谱法同时测定农田环境中16种磺胺类抗生素

QuEChERS作为前处理方法,乙腈(5 mmol/L)-乙酸铵(含0.1%甲酸)作为流动相,UPLC-MS确证检测,外标法定量。建立了超高效液相色谱—串联质谱同时测定畜农田环境中16种磺胺类抗生素残留的分析方法。结果表明,该方法定量限0.5~2.0μg/kg,回收率61.3%~92.8%,相对标准偏差3.2%~9.7%。该方法定量限低,稳定性好,适用于环境16种磺胺类抗生素残留的检测。

干湿循环老化生物炭及其对农业生产与农田环境的影响研究进展

生物炭在农田固碳、温室气体减排、土壤改良、土壤肥力提高和面源污染治理方面的作用逐渐得到认可,然而其在土壤中并不是一成不变的,会发生老化,而老化作用又导致其理化性质和表面结构发生明显改变。水分是影响生物炭稳定性的重要因素,土壤干湿循环的主要特征是水分的交替变化,因而干湿循环是引起生物炭老化的重要类型,而干湿循环老化生物炭在提高土壤肥力、促进作物生长和改善农田环境效应方面发挥重要作用。综述近年来国内外学者关于干湿循环老化对生物炭性质影响的研究进展,总结干湿循环老化生物炭对农业生产及农田环境效应影响的研究成果,针对现有问题进行分析,进一步提出后续有待研究的问题,旨在为生物炭的推广应用与农业可持续发展提供科技支撑。

基于OneNET物联网云平台的农田环境监测及远程灌溉系统设计

针对传统的农田环境监测设备采集的数据单一、无法实时远程显示数据、导出历史数据不易以及无法与灌溉控制系统有效兼容的问题。设计了一种基于OneNET物联网云平台的农田环境监测及远程灌溉系统,借助WiFi无线通信模块和增强设备协议(EDP)完成数据交互。结果表明,该系统可以把农田的空气温湿度、土壤温湿度、紫外线指数、二氧化碳浓度上传至物联网云平台上显示,通过物联网云平台控制灌溉设备进行远程灌溉,还可把采集到的历史环境数据导出Excel文件用作永久保存和进一步的数据分析。方便用户可以在任何接入互联网的地点查看农田环境数据和控制电子水泵开关。本系统可连接更多的传感器或更多具备同等功能的设备实现扩展,为农业物联网提供更高效的解决方案。

基于Anycast模型的农田环境下的无线传感器网络研究

为提高农田环境下的传感器网络传输效率,减少非电力网络供电状态下的传感器网络系统耗电和延长网络系统使用寿命,采用Anycast多基站网络通信系统服务技术,为每个农田环境传感器基站搭建一个Anycast通信服务,优化无线传感器数据节点间通过最小网桥间距离的生成树协议(Spanning Tree Protocol,STP)度量,实现不同服务质量要求的数据时延应用。通过仿真实验,采用Anycast多基站网络通信系统服务技术能有效改善农田环境无线传感器网络多基站的通信服务,延长传感器网络系统的使用周期,为农田环境下的无线传感器网络系统搭建提供一种节能、有效的方法。

土壤污染治理技术与农田环境保护研究

本文探讨了土壤污染治理技术与农田环境保护的关系。首先分析了不同类型的土壤污染及其对农田环境的影响,然后总结了传统与现代的土壤污染治理技术,包括生物修复、物理隔离和化学处理等方法,并评估了这些技术的效果与适用性。此外,本文还探讨了农田环境保护的重要性,强调了农业可持续发展的必要性,综合考虑了土壤污染治理与农田环境保护之间的相互关系,并提出了旨在实现污染防控与农田可持续发展双重目标的综合治理策略。

内蒙古河套灌区农田环境变化及对策

分析了内蒙古河套灌区80-90年代及近年来农业生产发展过程中,农作物种植结构、农田肥料用量、农药和用量历年变化。由于在农田使用地膜、化肥、化学除草、防病虫害农药等的残留造成较严重的污染。因此环境保护和污染防治工作应引起地方政府农业环保部门高度重视,使绿色农田与人和谐发展、农业生产与生态平衡可持续发展。提出建立农田环境监测、提供环保技术指导、制定环境修复规划和加强农田环境管理措施等对策。

农田环境信息远程采集和Web发布系统的实现

针对农田环境信息多样性、多变性和分散性等特点,设计并实现了一种基于无线传感器网络、GPRS、Web和Web Services技术的农田环境信息采集和发布系统。首先,采用大量微型无线传感器网络节点组成多跳、自组织智能网络系统,实现对农田环境信息的分布式多点采集;其次,通过GPRS将实时数据发送到数据处理服务器,经处理后存入数据库。最后,通过互联网发布数据并提供数据共享的服务。系统通过.Net Remoting机制构建分布式处理方式,实现了B/S、C/S和Web Services3种模式。通过客户端不仅可以查询实时数据和历史数据,了解节点分布情况,而且能够远程控制服务器端的数据采集模块。该系统的实现为农业领域中远距离、多要素数据的采集和共享提供了一种便捷的解决方案。

秸秆还田对农田环境多重影响研究进展

秸秆还田作为一项长期有效的农业资源循环利用和农业节本增效措施得到大力推广应用,效果显著。同时,秸秆还田效应的多重性、复杂性和交互作用,对农田环境产生一定的负面影响,限制经济效益和环境效应的最大化,不利于秸秆还田技术的综合利用和有效推广。深入了解秸秆还田对农田环境的多重影响,对探讨农田环境影响机制、优化秸秆还田生态环境效益以及建立秸秆还田技术综合评价体系具有重要意义。从温室效应、化感效应、农田病虫害影响、土壤温度影响、土壤水分影响以及土壤修复效应等6个方面综述秸秆还田对农田环境的影响。在此基础上,提出今后秸秆还田对农田环境影响相关领域的研究方向,为推进秸秆还田技术发展和完善循环农业生态系统理论提供科学依据,为相关研究提供建议和指导。

农田环境信息采集系统设计与实现

针对农田环境信息采集中环境复杂多变且供电布线困难等问题,对农田环境信息远程采集及处理进行了研究。采用TPLINK TL-WR720N迷你无线路由器、Arduino网络扩展板组建基于3G技术的网络系统,完成数据的远程传输。应用LabVIEW软件和Yeelink平台,使农田环境信息的串口采集和网络发布实现了实时同步,为专家进行分析和决策提供网络数据平台,解决了只能在单一服务器上查询和分析数据的问题。

保护性耕作技术对农田环境的影响研究

根据保护性耕作在我国的实施情况并结合国外已有研究结果,我们认为保护性耕作的内涵为:保护性耕作措施就是对农田实行少耕或免耕,尽可能减少对土壤的扰动,并以秸秆覆盖地表,达到减少劳动强度和生产投入,防止农田风蚀和水蚀并提高土壤肥力和抗旱能力的一种农田耕作技术。并对保护性耕作措施在改善农田作物生长环境方面的作用:有效提高农田水分利用效率;有效保持水土,大幅度地减少水土流失,减少大部分的田间起沙,降低农田地表土壤养分和水分的流失;有效提高土壤生物和微生物的数量与活性,增加土壤肥力,改善土壤结构,降低地表温度,减少地表蒸发等方面的最新研究成果进行了综述。此外,还叙述了保护性耕作对农田病虫害和杂草的影响。最后提出了在我国开展保护性耕作的必要性及其工作重点。

农田环境信息监测的无线传感器网络节点设计

针对电子信号干扰、能耗大等因素对通信能力造成的影响,设计了基于低功耗微处理器MSP430的无线传感器网络节点。通过使用MCU的不同工作模式和对无线射频模块的不同状态等节能措施,增强了节点通信能力,大幅度降低了节点的能耗。经过背景项目实际农田环境的测试证明:节点不仅能够完成对农田环境要求信息进行准备采集,网络通信效率也得到了很大提高。

基于规则网格的农田环境监测传感器节点部署方法

为了实现农田环境监测传感器网络节点合理布局,在分析应用需求基础上,提出基于采样间距rs和节点通信范围rc进行节点部署。设计了等边三角形、正方形、正六边形规则网格的系统节点部署和系统随机节点部署2种方法,并分别给出了2种方法中3种规则网格单元边长最大值的求解方法。此外,通过比较部署成本、连通性等指标探讨了最佳规则网格节点部署方案的选取原则,为农田环境监测应用中传感器节点的合理布局规划提供理论依据。

红壤旱地棉田覆盖种植对棉花生长和农田环境的影响

此研究通过分析红壤旱地棉田不同覆盖种植的生态环境效应,以期为红壤旱地推广适宜的种植模式提供理论依据。该研究通过田间定位试验,对不同覆盖方式下棉花生长发育、土壤温度和水分以及土壤碳氮比变化进行分析。通过分析得出:三种不同覆盖处理即不覆盖、秸秆覆盖、地膜覆盖中,以秸秆覆盖最优,其覆盖处理下的棉花株高,叶绿素含量以及棉花生育进程均优于其余两个处理,降低日较差温度,能够有效地缓解夏季高温干旱带来的负面效应,土壤养分含量也明显高于其余两个处理;其次为地膜覆盖,其覆盖条件下20cm深度土壤含水量高于其余两个处理,保水效果明显。通过综合分析可知:秸秆覆盖优于地膜覆盖,地膜覆盖优于不覆盖。其秸秆覆盖是红壤旱地值得推广的种植模式。

基于GPRS与无线传感器网络的农田环境监测系统设计

农田环境信息是现代农业实施精确施肥、灌溉的重要依据。考虑农田覆盖面积大,设计了基于GPRS与ZigBee无线传感器网络的农田环境信息监测系统。该系统包括微型传感器节点、ARM网关和上位机软件。采用CC2530芯片设计微型传感器节点采集区域农田环境信息,传感器节点以树形拓扑的ZigBee网络向协调器传送数据;ARM网关集成协调器和GPRS模块,实现了ZigBee网络与GPRS网络、Internet信息交互,完成了农田环境信息的远程监测。系统可以在大区域内监测农田环境信息,并可将结果在客户端(包括手机、PC等)的上位机软件显示,有效地解决了传统监测系统存在的能量、传输距离受限等问题。

农田环境温湿度采集仪的设计与试验

设计开发了测量环境温湿度等农田信息的采集仪。在探讨该仪器测量原理的基础上,对该仪器的农田环境温湿度测量模块进行了对比试验和标定,结果表明,农田环境温度的标定值与HOBO数字化温湿度记录计的温度测量值相对误差绝对值的平均值为6.086%;该采集仪环境相对湿度测量的标定值与HOBO数字化温湿度记录计的湿度测量值相对误差绝对值的平均值为6.783%,证明该采集仪可以应用于对环境温湿度的测量。

农田环境中农药残留比例型荧光传感系统研究

为监测农业环境中有机磷农药的残留,从种养源头管控农产品安全,基于锆离子和1,2,4,5-四(4-羧苯基)苯(H4TCPB)合成了蓝色荧光金属有机框架材料(MOFs)ZrTCPB,并与红色荧光量子点QDs组装成双荧光QDs@MOFs复合物,基于ZrTCPB对有机磷农药特异性荧光淬灭效应,构建比例型荧光化学传感器系统,实现了有机磷农药的快速、灵敏、可视化检测。甲基对硫磷与对硫磷的检测限(LOD)分别为1.9μg/L和4.9μg/L,线性检测范围为0.005~2 mg/L。研究表明,该荧光分析法能有效用于农业环境水样中甲基对硫磷及对硫磷的现场快速测定,甲基对硫磷回收率为93.23%~116.46%,平均相对标准偏差(RSD)为5.29%,对硫磷回收率为92.52%~107.83%,平均RSD为5.74%。该方法在环境样品农药残留快速监测方面具有巨大的应用价值。

农田环境信息采集与远程监测系统

为实现大面积区域农田环境的实时远程连续监测,对比保护性耕作和传统耕作技术的农田环境信息,开发农田环境信息采集与远程监测系统。该系统利用STC12C5A60S2单片机为核心控制器,通过GSM(Global System for Mobile Communications)无线传输网络进行SMS(Short Messaging Service)信息发送,利用太阳能电池板对采集节点进行供电,通过GIS(Geographic Information System)软件进行农田环境的实时监测。实验结果表明:远程监测系统能够连续准确地传送实时数据,监测时间分别为播种期,生长期,收获期,系统在传统耕作模式下检测精度为97.30%,95.18%,96.64%,在保护性耕作模式下检测精度为96.39%,95.11%,95.34%;在中国北方玉米生长季节,保护性耕作土壤含水量明显高于传统耕作土壤含水量,并且当降雨量减少时,采用保护性耕作的土壤水分利用率较传统耕作技术有明显的提高。