精準農業如何進行田間資訊分析

　　對土壤養分的空間變異性解析是精準變數施肥的基礎工作。精準農

　　業的發展方向是根據米級、亞米級尺度的土壤性狀、作物生長引數變異來 調整農田水肥、播種、植保、耕作等作業，但由於缺乏成熟的低成本、高密 度、高精度、高可靠性的獲取農田資訊的技術，田間資訊取樣的間距較大，

　　目前流行的精準農業技術體系所解決的主要還是幾十米以上的田間性狀 變異。

　　美國目前流行的精準農業的土壤取樣布點大多是Ih平方米以上採一 個樣點，相當於l00m取一個取樣點，在國外研究文獻中所查到的最小尺

　　度的網格面積大約相當於1畝多耕地，北京小湯山國家精準農業示範基 地的取樣密度大約為2。 5畝，沒有測定的地點只好採用地統計學方法進 行估算。

　　VERIS土壤電導率製圖機是一個很有用的獲取農田資訊的工

　　具，現在已經成為精準農業農田資訊獲取的一項推廣裝置。

　　人們瞭解土 壤電導率與土壤性狀的關係已經有多年了，土壤的許多性狀之間是相互 聯絡的，如土壤質地黏重，則電導率高、有機質含量高、陽離子代換量高、

　　田間持水量高，而這些性狀與土地的生產力有不可分割的關係，這便是土 壤電導率變化圖之所以很有用的原因。

　　作物資訊，如葉面積係數、幹物質積累、單株形態資訊等，目前也還離

　　不開破壞性取樣。衛星遙感和航空遙感正成為農田資訊獲取的很好的來 源，用遙感獲取土壤和植物引數已經比較普遍了，隨衛星遙感精密度的提高，衛星遙感技術在精準農業中的作用應該會越來越大，例如Okamoto等 1990和Hatanaka等1995用Landsat的影象推斷土壤有機質含量和土

　　壤持水量。近地面吸收和反射光譜,作為田間低成本間接測定作物養分 和生化引數的一個工具,隨著衛星和航空遙感技術進一步發展和成熟前， 正在被髮展為高密度獲取農田資訊的技術手段，目前國內外對遙感資訊

　　的應用，大部分停留在從光譜資訊推斷作物冠層生化引數這一步上。

　　變數施肥處方圖的製作，可以用現成的地理資訊系統軟體。在地理

　　資訊系統中生成施肥處方圖，需要確定處方單元的大小。首先要參考取樣間距，網格大小不要與取樣間距相差過大，網格過小，插值結果的可靠 性低，意義不大。當網格過大，會浪費土壤取樣資訊，降低施肥處方準確

　　性。

　　另外要考慮變數施肥機的幅寬,處方單元大小應該是變數施肥機幅 寬的整數倍。

　　一般的地理資訊系統軟體，簡單易懂，但其空間分析功能過於簡化， 空間插值沒有常用的克立格方法。VESPER軟體是澳大利亞精準農業中

　　心開發的一個地學統計插值軟體，以常規的克立格方法為主，簡單易用。

　　但VESPER軟體存在的問題是插值效果缺乏衡量標準，半方差模型選擇 的反證過程過於簡化，生成的養分分佈圖圖示不全。一般可以將常規的

　　地理系統軟體與VESPER軟體結合，先用VESPER產生插值後的資料文 件,然後在地理資訊上生成施肥處方圖，或研究開發專門的處方圖生成軟 件。