传感器与检测技术在现代农业的研究
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摘 要：现代农业的产业化发展离不开各种传感器，传感器技术的应用对于促进农业现代化建设至关重要。基于此，本文针对传感器与检测技术在现代农业中的应用进行研究。
关键词：传感器;检测技术;现代农业;无线传感器网络;土壤检测
信息时代的到来给现代农业发展带来了巨大的机遇，传感器作为农业信息网络建设不可缺少的一环，在现代农业生产的各个环节都遍布传感器的身影。通过传感器采集农业生产数据，再将采集到的数据进行分析处理，指导现代农业生产。这不仅推动了农业信息化建设，也有利于促进农业现代化、智能化发展。
一、现代农业中传感器的应用
信息技术推动了农业现代化的发展，各种传感器为农业管理提供了精准的数据支持。传感器作为一种过程检测装置，能够感受被测量信息并将采集到的信息数据输出，在信息的采集、传输、存储、显示、控制等领域发挥着十分重要的作用。现代农业建设过程中土壤信息采集、气候信息采集等关乎农业生产的各种数据都需要由传感器完成。
现代农业种植栽培环节中，工厂式育苗和温室栽培已大范围的推广和使用。工厂式育苗、温室栽培的重要前提就是需要提供农作物与现实生长环境类似的环境，确保光照、温度、湿度、氧气浓度、二氧化碳浓度等各项参数均在适宜范围内，为了确保上述参数达到最优化，就需要对温室环境进行实时动态检测。传感器能够结合先进的计算机自动控制技术，采集各项参数信息，基于信息数据进行环境控制，有利于保障农业种植栽培活动的顺利进行。农产品种植栽培过程中的病虫害问题是影响农产品质量的重要因素，借助传感器、传输网络等建立远程诊断系统，一方面实施动态的监测农产品生长数据，一方面将信息参数传输至处理器进行远程诊断与处理，对于防治农作物病虫害具有重要意义。
传统农业生产中对农作物进行施肥都是依据农民经验确定施肥量和施肥周期，缺少科学合理、统一明确的标准，严重影响施肥效果和土壤环境安全。依托传感器建立自动施肥系统，通过传感器对农作物生长信息进行采集，将采集到的信息参数与农作物生长所需营养进行统计，可以实现精准施肥，即根据农作物生长需求供给肥料，既提高了肥料利用率，又改善了土壤环境。
在现代农业建设背景下，传统灌溉技术已不能满足农业现代化发展需求，亟须建立一种远程智能化灌溉系统对农田进行实施监测。这一过程中，传感器可以发挥采集监测数据的作用，并将数据信息传输至中央处理器。将监测到的实时动态数据与前期设定阈值进行比较，可以判断出农田状态，为灌溉方案的制定与决策执行提供数据支持。现代农业发展进程中，农产品的储存需要借助气调库贮藏方式，需要将温度控制在最佳范围内，并确保空气中各种成分的稳定性，基于调节空气浓度为农产品储存提供最合适的环境。传感器在农产品储存中的应用，体现在对储存环境中氧气浓度、二氧化碳浓度、温湿度、乙烯浓度等信息的采集方面，将传感器所采集到的参数信息与前期设定的阈值进行对比，能够确保农产品储存环境中的各种参数在最佳范围内活动，一方面能够增加存储保鲜时间，一方面能够降低农产品储存环节的消耗。
二、传感器在农业生产运用中所面对的问题和解决方法
随着经济的发展越来越多的工厂需要劳动力，.现在很多地方出现了“人力荒”，由于我国的农业自动化水平比较低，有很多人力资源被农业所束缚，而我国作为世界上的农业大国，农业的发展水平也会对世界的农业发展起到巨大的作用因此我国必须借助科技的发展提高农业的自动化水平，提高生产率进而解放劳动力。而当前结合传感器技术和物联网技术在农业中的应用，我们可以确定要实现农业自动化，离不开传感器。传感器是我国实现“工厂化农业”的助推器，在实际农业生产中，农用传感器作为自动化基础应有几项要求：
1.性价比要求
由于我国农田分布广，若要实现农业自动化就需要大量的使用传感器，而传感器本身所带来的经济效益与自身价格能否维持在厂家的利益范围内是其推广的前提，所以加快传感器的研究使的传感器技术更加成熟是科研人员应该考虑的方向。
2.传感器能否适应农田环境
当我们把传感器放置在农田等真实复杂的环境中，面对风吹日晒，传感器能否适应如此恶劣的环境，并把检测量实时快速的传给计算机是我们必须考虑的方向。
三、现代农业生产中的传感器检测技术
现代农业生产离不开传感器检测技术，用于现代农业的检测传感器可以大致分为物理类传感器、化学类传感器和生物类传感器。物理类传感器主要负责感知被检测对象的物理参数，如温度传感器、湿度传感器、氧气及二氧化碳浓度传感器等。化学类传感器主要负责被检测对象的元素离子变化，如pH电极传感器。生物类传感器主要负责基于生物电化学理论感知被检测对象的生物信息变化，如酶传感器。在农作物土壤水分检测中所应用的传感器检测技术是研究报道较多、较为成熟的技术。依据测量原理的不同可以分为时域反射型、时域传输型、频域反射型、中子水分监测仪、电阻仪器等等。近年来伴随农业生产土壤环境污染的加重，農田土壤重金属检测也越来越受到重视，关于土壤重金属检测的传感器技术也不断发展。目前常见的农田土壤重金属污染传感器检测技术有生物传感器、免疫分析法、酶抑制法、激光诱导击穿光谱法等。
四、结语
农业产业的现代化建设，提高了农业生产率与农产品转化率。传感器及检测技术在现代农业中的应用必然是未来农业产业发展的一大趋势。传感器在农业领域中的应用，与用于工业和科研领域的传感器有所不同，对于经济性、耐用性的要求更高。因我国现代农业建设尚处于起步阶段，传感器的种类较少、能耗较高、使用寿命较短，数据传输稳定性、可靠性尚存在不足之处。相信随着信息技术的不断发展和对传感器研究的持续深入，传感器及检测技术在现代农业中的应用将拥有更为广阔的前景。
参考文献：
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