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冬季复杂气象条件下的农业数字化运用

面对冬季雨雪冰冻和干旱等复杂天气对农业生产的严峻挑战,本文指出仅依赖宏观气象预警已不足以应对。文章强调,通过在本地部署“一棵”大棚环境感知设备、“智墒”土壤墒情仪和“天圻”气象站等智能传感器,可以实时、精准地掌握作物生长的微环境“变量”,实现从被动响应到主动决策的转变。这些设备不仅能提供霜冻预警、土壤冻融状态、干旱评估等精细化数据,更能通过数据分析和模型预警,为冬季农业种植提供科学、及时的管理方案,从而以“不变”的数字化管理应对“变化”的极端天气,保障农业生产稳定。

发布日期:2022-02-17

冬季,我国大部分地区天气较为复杂,南北方遭遇寒潮或持续干旱情况经常发生。特别是近期,我国南北方大部分地区迎来强雨雪天气,对我国农业种植造成巨大冲击和影响。农业、水利等部门接连发出做好冬季水旱灾害和寒潮防御通知,确保冬季农业种植不受复杂天气影响,保证冬季粮食、蔬菜等供应稳定。

作为农业大国,随着国家对气象监测的投入和技术的进步,早已建立起一套完善的农业气象预警体系,为我国农业种植提供可靠的气象技术保障。对农业种植而言,掌握作物生长关键参数的变化非常重要,亦即影响作物长势环境的“变量”,对我们做出应对方案至关重要。除依靠国家农业气象监测预警,还需要本地化部署的气象、环境感知设备进行补充,实现从被动获取数据,到实时、主动数据运用,并及时做出农业种植的科学决策。

01. 农业种植的“变”与“不变”

农业种植是土壤墒情、气候、灌溉等关键要素一次优化整合的过程,当各种关键要素能够很好满足作物长势需求,作物才能稳定生长。因此,对农业种植人员而言,掌握农业种植过程中关键要素的变化情况,对影响作物生长关键要素的变化做出及时的应对,才能保证农业种植的顺利进行。

受冬季复杂气象条件影响,土壤墒情、空气温度湿度、光照等关系作物长势的关键要素时刻发生变化,如近期影响我国大部分地区的强雨雪天气,剧烈的气温下降及大风,可能对农业作物构成霜冻害或冻害的情况。而近期发生在长三角、珠三角等主要农业产区的持续冬季干旱灾害,则对农业用水灌溉、水利保水供给产生持续的压力。

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图/大雪覆盖农作物

因此,应对“变化”,才能保持“不变”。即时刻保持对影响作物长势关键因素的了解和掌握,并及时做出应对的解决方案,才能够保证作物生长过程中环境和要素的稳定。在农业信息化、数字化升级背景下,数据成为最重要的决策资源,因此,通过数据实时呈现、分析、预判农业种植过程中关键要素的变化,能够帮助我们做到精准施策。

02. 本地部署设备助力精准决策

提升农业种植精准决策,数据获取很重要。目前依靠国家气象部门发布信息,存在信息滞后、效率低及准确性等问题。因此,这就需要借助气象、土壤墒情及作物生长环境等独立的技术设备来支持农业种植的决策问题。

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图/“一棵”大棚生态环境智能感知评价设备

一般气象条件下,大棚内外的生态环境存在较大差别。而在冬季复杂的气候情况下,大棚内外的种植环境更是处在剧烈变化之中,依靠全国性的气象数据,很难针对性提供解决应对极端气象的方案。而借助本地部署的监测设备,对大棚种植内外的环境可以有更加直观的呈现。

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图/“智墒”一体化管式墒情仪

以“一棵”大棚生态环境感知评价设备在服务大棚种植为例,通过对大棚内光照强度、空气温度、空气湿度、土壤水分、土壤温度和土壤EC等参数实时数据监测,综合各项参数,形成判定环境对作物生长适宜程度的指数。“智墒”管式墒情仪器除对土壤含水情况、温度、灌溉及作物根系深度和耗水等多参数实时监测外,还可识别季节冻土和瞬时冻土每层土壤开始冰冻、持续冰冻及化冻状态实时提供监测信息,这些都是主流气象部门发布信息不具备的,为冬季农业种植提供全要素数据决策支持。

因此,借助本地部署的设备,即便冬季气象条件复杂,也能够将作物生长环境通过数据实时呈现,让因天气条件变化带来的种植环境“变量”更加直观,并为种植提供科学决策方案。

03. 背后是农业数字化运用升级

不论是依靠国家气象部门发布的气象数据,还是本地部署设备自行实时监测作物长势数据,本质上都是为了获得作物生长过程中的关键数据,为农业种植提供更加有利的生长环境。通过数据的量化形成应对变化的解决方案,应对“变化”,保持“不变”。

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图/部署在河北地区东方智感气象设备发出干旱预警

以部署在河北的东方智感“天圻”气象设备为例,通过数据曲线图,种植人员可以直观了解当前或近段时间农业气象条件,并对目前干旱环境做出应对方案。通过对日照时数、空气温度、相对湿度、雨量等关键参数的监测,为农业种植提供气象数据决策数据,通过数据形成自主学习模型,为种植人员提供干旱预警、灌溉等多个种植环节的决策意见,保障作物在冬季复杂气象条件下,免受气象变化带来的危害。

东方智感致力于提供专业的传感监测设备和大数据服务,从最初农业节水灌溉领域,到现在农业气象、土壤墒情、水利监测、大棚环境感知、田间探头及节水灌溉,我们更加注重的是设备获得数据的运用,将数据广泛运用服务于农业种植,提升国内农业数字化转型升级。