果园怎样进项规划？

建立果园前的总体设计。果树是多年生、商品率高的作物，一经栽植，就在一地生长、结果多年。因此栽植前的规划对于充分发挥果树生产潜力，获取更高的经济效益有重要意义。果园规划一般包括经营规划，园址选择，用地计划，栽植设计及建设投资预算和经济效益预测等。

简史

中国在2000多年前，已有种植果树的园圃。《管子·地员篇》（公元前5世纪～前3世纪）提到在肥沃的土地上，适宜种植梅、杏、桃、李等果树，已有了适地适树的观点。《上林赋》（公元前1世纪）和《三辅黄图》（汉末至南北朝之间）记载了从岭南引种到陕西的上林苑栽培荔枝，因自然条件不适而致失败的教训。在欧洲，古希腊时代有庭院栽种果树的记载。当时的果园规划，依园主的兴趣而定，多是供观赏、娱乐的园林。随着商品经济的发展，果树生产基地化发展的趋势日益明显，为使果树生产获取最佳经济效益，果园规划的作用也日益重要。

规划依据

主要是建园目的、果园规模和经营方式，同时要充分考虑到当地的气候、土壤等自然条件和交通、市场等社会条件。

根据经营目的，大致可分3类：①专业化商品生产果园。以生产优质果品，获取最大经济效益为目的，宜在这类果树最适的栽植地区，选用最适宜的品种建园。大型果园要有配套的生产设施和机具，并配有包装、贮运、加工和信息服务等条件。②庭院式及观光果园。以服从城市、公园、建筑等的整体布局为前提，选择观赏、食用兼用，不同熟期与花期的品种，使周年花果相继，美化环境（见庭院栽培）。③果粮间作是中国农业生产多种经营的一种特有形式。规划时，要考虑到粮食和果品生产两个方面，以农业为主，选择适宜的间作果树，充分利用空间、土壤及水肥资源，形成相互补益的生态环境。中国北方利用梯田边缘，南方在水田的垄背上栽种果树。风沙地区以果树作防护林，对开发山区、改造沙荒、提高收益具有重要意义（见果粮间作）。

不同国家根据具体的情况，果园规模大小不一。20世纪70年代中国在农业集体经营的果园面积多为4～40公顷，国营园艺场的果园面积在40～600公顷之间。20世纪80年代以后，新建的果园，以5公顷以内的小果园为主，但在大范围内有政府的统一建园规划，多为集中连片、分片管理。美国1980年农户果园面积平均10公顷，日本为039公顷，荷兰为01～1公顷。美国企业性果园和苏联国营果园面积多达千公顷以上。小型果园的规划，主要是选择适宜的树种和品种。中、大型果园多为综合性经营，不一定栽培单一树种，按果树种类，实行全面规划，分区生产。以小型、个体经营为主时，除建园时大范围的统一规划外，在产前和产后实行协作经营，以提高栽培技术管理水平和产品的及时处理。

规划内容

有①园址选择。包括两重含义：规划栽培某种果树时，应选择生态条件最适宜地区作为园址；如园地既定，则应选最适的树种和品种。两者都需首先明确当地的气候条件和土壤特点。在冬春气温偏低的地区或干旱地区，宜靠近大的水面，以调节气温和湿度。能在一定程度上减轻霜冻和旱害；山地缓坡、丘陵地带，光照充足，昼夜温差较大，不易遭受霜害，利于提高果品品质；沙荒，河海沙滩，甚至轻盐碱地，只要规划合理，改良土壤，正确设置排灌系统，选择适宜树种，也可取得成功。如沙荒地栽培扁桃、阿月浑子；轻盐碱地栽培葡萄、枣；河滩、海滩沙地栽梨树；水田畦埂种植柑橘等。②用地计划。园址选定后，要进行地形测绘和土壤调查。绘制果园平面图，标出果园位置、边界、面积，现有土地利用状况，如建筑物、水井、渠道、道路，原有树木、作物或植被等。果园地形图宜标出等高线，土壤分布图和剖面图宜标明土壤肥力，地面冲刷，侵蚀程度、水资源状况等。在安排果园用地时，大、中型果园果树栽植的面积，应占总面积的80%以上，除防护林、道路外，药池、水池、粪池、房屋、机具棚、包装场等应本着节省土地，方便管理的原则，设在非耕地或薄地上。

中、大型果园要依地形、面积和树种划分栽植小区。小区的形状、大小、方位，以方便作业，充分发挥机具效益，便于果园水上保持，以及便于采收运输为原则。山地丘陵果园，多按地形分区，面积不等，因地制宜；平地果园土地整齐，小区可以稍大。小型果园，不便用大型机械，可只留田间支路，不必形成明显小区。小区应尽量呈长方形，长边与主林带方向一致（见果园防护林）。果树的行间，在北半球中纬度地区，以南北向为宜。

果园道路一般设干路、支路。干路供车辆机具通行，位于小区之间。路宽按运输量及车辆机具来设计，通常3～5米；支路设在小区内，将果树的行距加宽1～15米即可，供田间作业用。大型果园应设主路，以连接干路和各个分场，及以包装、贮藏、加工场所。在山地、丘陵梯田或撩壕的情况下，多用梯田边缘、田埂作为支路，而干路、主路则需顺坡迂迴上下，以防止水田流失。道路设置还应与排灌系统、水土保持工程、防护林等统一设计，综合施工，尽量少占地，节省费用。③栽植设计。选择树种应为最适于当地栽植的果树。在城市郊区、工矿区及交通要道近旁设置的果园，应多树种、多品种搭配，形成多样化，但又不失之杂乱，以供应鲜果、活跃市场为主：山区交通不便的和边远地区以及劳力不足的果园，应以耐贮运、能就地进行初加工的树种为主，干、鲜果适当配合。品种的选择，除考虑良种化、区域化外，要预测国内外市场发展趋势，选用具有竞争潜力的品种（见品种配置）。④栽植密度。投产年限，与果园建园全部投资的回收有直接关系。果树早期产量，通常与栽植密度呈正相关。适度密植，可以提高果园早期经济效益。因此，应按不同树种、品种的生长结果特性，对栽植密度做出适当设计（见栽植密度、矮化栽培），并对果树的始果期、早期增产幅度、持续高产年限、单位面积产量及投资、收益等做出预测，选定最佳方案，以便尽早回收投资，且获得长期稳定的高产效益。

地区性的果树发展规划，果品生产基地规划，大型综合性果品生产企业规划，除考虑上述原则外，更要充分考虑具体的环境条件，社会因素，避免造成损失。

随着果树生产集约化、良种化的发展，大规模果园采用大型、先进机具，并联合经办产品包装、贮藏、加工、运输业务。小面积果园精耕细作。果园规划上也需要适应这种发展趋势。

将山坡地改为台阶园田，用于栽植果树的一种水土保持工程措施。梯田适于5°～20°坡度的山地，消除了果树栽植面上的坡度，缩小了集流面，从而削弱地面径流的速度和流量，防止果园土壤面蚀与沟蚀，维护果树根系的正常生长，保持树势壮健。修筑的原则，要求投工少，成本低，既能充分利用坡地，又便于果树管理。梯田结构合理牢固，水土保持的效益显著持久。中国宋代范大成《骖鸾录》中就有梯田的记载“袁州（江西宜春）岭阪上皆禾田，层层而上至顶名曰梯田。”“下自横麓，上至危巅，一体之间，裁作重磴”“叠土相次，包石成田。”

梯田类型

有台阶式梯田、复式梯田和鱼鳞式梯田。①台阶式梯田。适用于坡面较规则，果树按等高栽植和土层较厚的果园。它由一行或几行果树筑成一道台阶，整个果园由一道道等高的台阶组成。此种梯田便于安排道路和排灌系统， *** 作管理比较方便（图1）。

图1②复式梯田。适用于地形复杂、坡面不规则或果树原来未按等高栽植的果园。由一株或几株果树筑成一个台阶。整个果园由上下、左右的复合台阶组成。此种梯田安排道路和排灌系统困难， *** 作管理很不方便（图2）。③鱼鳞式梯田。适用于乱石裸露、土层薄和坡面复杂，坡度大的果园。基本上是一株树筑成一个半月形的小台阶。整个果园的台阶似鱼鳞状，故名。是梯田中较简易的一种（图3）。

图2

图3梯田设计

果园梯田由阶面（梯田面）、梯田壁、间壁、边埂和背沟等组成。阶面的宽度和梯田壁的高度，主要取决于山地坡度的大小和土层的深浅。阶面宽、种植面积大、保土保水力强，果树管理方便。但在不同坡度情况下，阶面宽度每增加一倍，梯壁也增高一倍，填土量增加三倍，施工费用大量增加。故坡度小、土层深、树体大者，阶面可以宽些；反之可以窄些，但至少以能栽植一行果树为限。梯田壁高度、阶面宽度和坡度的关系如表。在果园地形和坡度多变的情况下，为了节省修筑梯田的人力，可以使各梯田壁的高度基本相同，而阶面的宽度则可以不同，即形成等高不等宽的梯田。

梯田壁可用土或石筑成。在坡度大、附近石料多的地方，可筑成石壁梯田。石壁梯田寿命长，梯田壁可筑垂直壁，阶面就相对较宽；在坡度小，土层深，又缺乏石料的地方，可筑成土壁梯田。为了防止土壁坍塌，常筑成向阶面倾斜30°～40°的土壁。土壁由切壁和垒壁两部分构成，原坡面以下的梯田壁部分为切壁，以上部分为垒壁。切壁土质坚实，倾斜度可以较小，垒壁则由上下坡取土筑成，土质松软，易受冲刷，因此倾斜度可较大。如果土壁较高，还可以在切壁和垒壁之间留一壁间，以加固梯壁。

梯田阶面可以设计成水平式、内斜式或外斜式。一般情况下多采用水平式，但阶面不能呈绝对水平，而应保持02～03%的比降，以利大雨时排出过多的雨水，避免冲坍梯田；在雨量充沛、土层较深的果园，可采用内斜式；在雨量少、土层浅的果园，可采用外斜式。不论内斜式或外斜式，斜度不宜超过5°，以免引起土壤冲刷。阶面外沿设置高约20厘米、底宽40厘米的边埂，以防雨水冲毁梯田壁。水平式或内斜式阶面，在阶面里边距梯田壁基部50厘米处，沿梯田壁走向设置内沟，通向总排水沟。内沟深约35厘米，底宽30～40厘米。沿内沟每隔50～20米挖一深宽约60厘米、长约100厘米的沉淤坑。内沟和沉淤坑相连接以便蓄水、排水和沉积泥土。

山地果园最好是先修筑梯田，后栽果树。行距宜大，株距宜小，有利于果树生长和管理。如果阶面宽度只能栽一行果树，则果树宜栽在阶面土层较深处，有利于果树生长和便于管理。

梯田修筑

先在每个果园小区内，选坡度适中而有代表性的坡面，沿坡上下设一基线，根据梯田阶面宽度在基线上定点作为测等高线的基点，测出等高线。由于地形和坡度的起伏变化，等高线常呈弯曲走向，为了修筑梯田和栽植果树的方便，对等高线应按“大弯就势，小弯取直”的原则进行修整，使各等高线比较整齐一致。上下两条等高线的距离，过宽的地方，可以加一行等高线；过窄的地方可以减一行等高线（图4）。调整后的等高线，就是以后阶面的中轴线。梯田宜从上坡向下坡修筑，边筑阶壁，边填阶面。把原来坡面削高填低，表土填于底层，心土填于表层，直到将阶面修成按设计的要求。然后再在阶面外沿修边埂，内沿挖内沟和沉淤坑。在不能先修梯田后栽果树时，应在测好等高线后，沿等高线按株距要求先栽植果树，以后就在上下两行果树之间修筑梯田壁。修筑梯田时，要使阶面与果树的根颈等高（图5）。

图4

图5管理和维修

土壁梯田的阶壁和鱼鳞式梯田的坡面，还存在一定的坡度与坡长，可用种草的办法解决冲刷问题。阶面宽度超过7米的土壁梯田，在阶壁上可种植紫穗槐等小灌木，减少冲刷。

新修的梯田，因土壤重力、降雨、或灌溉的影响，梯田填土部分逐渐沉实，会出现阶面外倾或下陷，应及时进行修整。新老梯田在每次大雨之后，需全面检查，及时修复损坏部分。每年春季结合土壤管理，宜对边埂和背沟修整一次。

本专题我共整理了10篇文章，来自中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所、南京农业大学、英国林肯大学、华南农业大学、江南大学、国家农业智能装备工程技术研究中心、浙江大学、中国科学院、吉林农业大学、西北农林 科技 大学、国家信息农业工程技术中心等单位。

文章包含农产品质量安全纳米传感器、太阳能杀虫灯、分簇路由算法、农田物联网混合多跳路由算法、水产养殖溶解氧传感器研制、土壤养分近场遥测方法、农机远程智能管理平台、水肥浓度智能感知与精准配比、果园多机器人通信等内容，供大家阅读、参考。

专题--农业传感器与物联网

Topic--Agricultural Sensor and Internet of Things

[1]王培龙, 唐智勇 农产品质量安全纳米传感应用研究分析与展望[J] 智慧农业(中英文), 2020, 2(2): 1-10

WANG Peilong , TANG Zhiyong Application analysis and prospect of nanosensor in the quality and safety of agricultural products[J] Smart Agriculture, 2020, 2(2): 1-10

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[2]杨星, 舒磊, 黄凯, 李凯亮, 霍志强, 王彦飞, 王心怡, 卢巧玲, 张亚成 太阳能杀虫灯物联网故障诊断特征分析及潜在挑战[J] 智慧农业(中英文), 2020, 2(2): 11-27

YANG Xing, SHU Lei, HUANG Kai, LI Kailiang, HUO Zhiqiang, WANG Yanfei, WANG Xinyi, LU Qiaoling, ZHANG Yacheng Characteristics analysis and challenges for fault diagnosis in solar insecticidal lamps Internet of Things[J] Smart Agriculture, 2020, 2(2): 11-27

摘要： 太阳能杀虫灯物联网（SIL-IoTs）是一种基于农业场景与物联网技术的新型物理农业虫害防治工具，通过无线传输太阳能杀虫灯组件状态数据，用户可后台实时查看太阳能杀虫灯运行状态，具有杀虫计数、虫害区域定位、辅助农情监测等功能。但随着SIL-IoTs快速发展与广泛应用，故障诊断难和维护难等矛盾日益突出。基于此，本研究首先阐述了SIL-IoTs的结构和研究现状，分析了故障诊断的重要性，指出了故障诊断是保障其可靠性的主要手段。接着介绍了目前太阳能杀虫灯节点自身存在的故障及其在无线传感网络（WSNs）中的体现，并进一步对WSNs中的故障进行分类，包括基于行为、基于时间、基于组件以及基于影响区域的故障四类。随后讨论了统计方法、概率方法、层次路由方法、机器学习方法、拓扑控制方法和移动基站方法等目前主要使用的WSNs故障诊断方法。此外，还探讨了SIL-IoTs故障诊断策略，将故障诊断从行为上分为主动型诊断与被动型诊断策略，从监测类型上分为连续诊断、定期诊断、直接诊断与间接诊断策略，从设备上分为集中式、分布式与混合式策略。在以上故障诊断方法与策略的基础上，介绍了后台数据异常、部分节点通信异常、整个网络通信异常和未诊断出异常但实际存在异常四种故障现象下适用的WSNs故障诊断调试工具，如Sympathy、Clairvoyant、SNIF和Dustminer。最后，强调了SIL-IoTs的特性对故障诊断带来的潜在挑战，包括部署环境复杂、节点任务冲突、连续性区域节点无法传输数据和多种故障诊断失效等情形，并针对这些潜在挑战指出了合理的研究方向。由于SIL-IoTs为农业物联网中典型应用，因此本研究可扩展至其它农业物联网中，并为这些农业物联网的故障诊断提供参考。

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[3]汪进鸿, 韩宇星 用于作物表型信息边缘计算采集的认知无线传感器网络分簇路由算法[J] 智慧农业(中英文), 2020, 2(2): 28-47

WANG Jinhong, HAN Yuxing Cognitive radio sensor networks clustering routing algorithm for crop phenotypic information edge computing collection[J] Smart Agriculture, 2020, 2(2): 28-47

摘要： 随着无线终端数量的快速增长和多媒体图像等高带宽传输业务需求的增加，农业物联网相关领域可预见地会出现无线频谱资源紧缺问题。针对基于传统物联网的作物表型信息采集系统中存在由于节点密集部署导致数据传输过程容易出现频谱竞争、数据拥堵的现象以及固定电池的网络由于能耗不均衡引起监测周期缩减等诸多问题，本研究建立了一个认知无线传感器网络（CRSN）作物表型信息采集模型，并针对模型提出一种引入边缘计算机制的动态频谱和能耗均衡（DSEB）的事件驱动分簇路由算法。算法包括：（1）动态频谱感知分簇，采用层次聚类算法结合频谱感知获取的可用信道、节点间的距离、剩余能量和邻居节点度为相似度对被监控区域内的节点进行聚类分簇并选取簇头，构建分簇拓扑的过程对各分簇大小的均衡性引入奖励和惩罚因子，提升网络各分簇平均频谱利用率；（2）融入边缘计算的事件触发数据路由，根据构建的分簇拓扑结构，将待检测各区域变化异常表型信息触发事件以簇内汇聚和簇间中继交替迭代方式转发至汇聚节点，簇内汇聚包括直传和簇内中继，簇间中继包括主网关节点和次网关节点-主网关节点两种情况；（3）基于频谱变化和通信服务质量（QoS）的自适应重新分簇：基于主用户行为变化引起的可用信道改变，或分簇效果不佳对通信服务质量产生的干扰，触发CRSN进行自适应重新分簇。此外，本研究还提出了一种新的能耗均衡策略去能量消耗中心化（假设sink为中心），即在网关或簇头节点选取计算式中引入与节点到sink的距离成正比的权重系数。算法仿真结果表明，与采用K-medoid分簇和能量感知的事件驱动分簇(ERP)路由方案相比，在CRSN节点数为定值的前提下，基于DSEB的分簇路由算法在网络生存期与能效等方面均具有一定的改进；在主用户节点数为定值时，所提算法比其它两种算法具有更高频谱利用率。

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[4]顾浩, 王志强, 吴昊, 蒋永年, 郭亚 基于荧光法的溶解氧传感器研制及试验[J] 智慧农业(中英文), 2020, 2(2): 48-58

GU Hao, WANG Zhiqiang, WU Hao, JIANG Yongnian, GUO Ya A fluorescence based dissolved oxygen sensor[J] Smart Agriculture, 2020, 2(2): 48-58

摘要：溶解氧含量的测量对水产养殖具有极其重要的意义，但目前中国市面上的溶解氧传感器存在价格昂贵、不能持续在线测量及更新部件维护困难等问题，难以在水产养殖物联网中大规模推广和发挥作用。本研究基于荧光淬灭原理，利用水中溶解氧浓度与荧光信号相位差的关系进行低成本、易维护溶解氧传感器的研发。首先利用自制备溶氧敏感膜，经激发光照射后产生红色荧光，该荧光寿命可由溶解氧浓度调节；然后利用光信号敏感器件设计光电转化电路实现光信号感知；再以STM32F103微处理器作为主控芯片，编写下位机程序实现激发光脉冲产生，利用相敏检波原理以及快速傅里叶变换（FFT）计算激发光与参照光的相位差，进而转化为溶解氧浓度，实现溶解氧的测量。荧光探测部分与系统主控部分采用分离式设计思想，利用屏蔽排线直接插拔连接，便于传感器探测头的拆卸、更换、维护以及实现远距离在线测量。经测试，本溶解氧传感器的测量范围是0~20 mg/L，响应延迟小于2 s，溶氧敏感膜使用寿命约1年，可以实时不间断地对溶解氧浓度进行测量。同时，本传感器具有测量方便、制作成本低、体积小等特点，为中国水产养殖低成本溶解氧传感器的研发与市场化奠定了良好的基础。

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[5]矫雷子, 董大明, 赵贤德, 田宏武 基于调制近红外反射光谱的土壤养分近场遥测方法研究[J] 智慧农业(中英文), 2020, 2(2): 59-66

JIAO Leizi, DONG Daming, ZHAO Xiande, TIAN Hongwu Near-field telemetry detection of soil nutrient based on modulated near-infrared reflectance spectrum[J] Smart Agriculture, 2020, 2(2): 59-66

摘要： 土壤养分作为农业生产的重要指标，含量过少会降低农作物产量，过多则会造成环境污染。因此，快速、准确检测土壤养分对于精准施肥和提高作物产量具有重要意义。基于取样和化学分析的传统方法能够全面准确地检测土壤养分，但检测过程中土壤的取样及预处理过程繁琐、 *** 作复杂、费时费力，不能实现土壤养分的原位快速检测。本研究基于调制近红外光谱，提出了一种土壤养分主动式近场遥测方法，可有效避免土壤反射自然光的干扰。该方法使用波长范围1260~1610 nm的8通道窄带激光二极管作为近红外光源，通过测量8通道激光光束的土壤反射率，建立土壤养分中氮（N）关于土壤反射率的计量模型，实现了N的快速检测。在74组已知N含量的土壤样品中，选取54组作为训练集，20组作为预测集。基于一般线性模型，对训练集中土壤N含量与土壤反射率的定量化参数进行训练，筛选显著波段后的计量模型R2达到097。基于建立的计量模型，预测集中土壤N含量预测值与参考值的决定系数R2达到09，结果表明该方法具有土壤养分现场快速检测的能力。

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[6]朱登胜, 方慧, 胡韶明, 王文权, 周延锁, 王红艳, 刘飞, 何勇 农机远程智能管理平台研发及其应用[J] 智慧农业(中英文), 2020, 2(2): 67-81

ZHU Dengsheng, FANG Hui, HU Shaoming, WANG Wenquan, ZHOU Yansuo, WANG Hongyan, LIU Fei, HE Yong Development and application of an intelligent remote management platform for agricultural machinery[J] Smart Agriculture, 2020, 2(2): 67-81

摘要： 本研究针对农机管理实时数据少、农机实时作业监管困难、服务信息不对称等问题，首先提出专业化远程管理平台设计时应具有五大原则：专业化、标准化、云平台、模块化以及开放性。基于这些原则，本研究设计了基于大田作业智能传感技术、物联网技术、定位技术、遥感技术和地理信息系统的可定制化的通用农机远程智能管理平台。平台分别为各级政府管理部门、农机合作社、农机手、农户设计并实现了基于WebGIS 的农机信息库及农机位置服务、农机作业实时监测与管理、农田基础信息管理、田间作物基本信息管理、农机调度管理、农机补贴管理、农机作业订单管理等多个实用模块。研究着重分析了在当前的技术背景下，平台部分关键技术的实现方法，包括采用低精度GNSS定位系统前提下的作业面积的计算方法、GNSS定位数据处理过程中的数据问题分析、农机调度算法、作业传感器信息的集成等，并提出了以地块为核心的管理平台建设思路；同时提出农机作业管理平台将逐步从简单作业管理转向大田农机综合管理。本平台对同类型管理平台的研发具有一定的参考与借鉴作用。

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[7]金洲, 张俊卿, 郭红燕, 胡宜敏, 陈翔宇, 黄河, 王红艳 水肥浓度智能感知与精准配比系统研制与试验[J] 智慧农业(中英文), 2020, 2(2): 82-93

JIN Zhou, ZHANG Junqing, GUO Hongyan, HU Yimin, CHEN Xiangyu, HUANG He, WANG Hongyan Development and testing of intelligent sensing and precision proportioning system of water and fertilizer concentration[J] Smart Agriculture, 2020, 2(2): 82-93

摘要： 为解决农场当地当时的复合肥料精准化配料问题，本研究将水肥一体化智能灌溉施肥系统作为研究对象，构建了水肥浓度智能感知与精准配比系统。首先提出现场在线水肥溶液智能感知模型的快速建立方法，利用数据分析算法从传感器实时监测的一系列浓度梯度的肥料溶液中挖掘出模型。其次基于上述模型设计水肥浓度智能感知与精准配比系统的框架结构，阐述系统工作原理；并通过三种水体模拟在线配肥验证了该系统原位指导水肥浓度配比的有效性，同时评价了水体电导率对水肥配比浓度的干扰。试验结果表明，正则化条件下二阶的多项式拟合曲线是表达溶液电导率与水肥浓度的变化关系最优的模型，相关系数R2均大于0999，由此模型可得出用户关心的复合肥各指标浓度。三种水体模拟在线配肥结果表明，水体会干扰电导率导致无法准确反演水肥配比的浓度，相对偏差值超过了01。因此，本研究提出的在线水肥智能感知与精准配比系统实现了消除当地水体电导率对水肥配比准确性的干扰，通过模型计算实现复合肥精准化配比，并得出各指标浓度。该系统结构简单，配比精准，易与现有水肥一体机或者人工配肥系统结合使用，可广泛应用于设施农业栽培、果园栽培和大田经济作物栽培等环境下的精准智能施肥。

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[8]孙浩然, 孙琳, 毕春光, 于合龙 基于粒子群与模拟退火协同优化的农田物联网混合多跳路由算法[J] 智慧农业(中英文), 2020, 2(3): 98-107

SUN Haoran, SUN Lin, BI Chunguang, YU Helong Hybrid multi-hop routing algorithm for farmland IoT based on particle swarm and simulated annealing collaborative optimization method[J] Smart Agriculture, 2020, 2(3): 98-107

摘要： 农业无线传感器网络对农田土壤、环境和作物生长的多源异构信息的获取起关键作用。针对传感器在农田中非均匀分布且受到能量制约等问题，本研究提出了一种基于粒子群和模拟退火协同优化的农田物联网混合多跳路由算法（PSMR）。首先，通过节点剩余能量和节点度加权选择簇首，采用成簇结构实现异构网络高效动态组网。然后通过簇首间多跳数据结构解决簇首远距离传输能耗过高问题，利用粒子群与模拟退火协同优化方法提高算法收敛速度，实现sink节点加速采集簇首中的聚合数据。对算法的仿真试验结果表明，PSMR算法与基于能量有效负载均衡的多路径路由策略方法（EMR）相比，无线传感器网络生命周期提升了57%；与贪婪外围无状态路由算法（GPSR-A）相比，在相同的网络生命周期内，第1个死亡传感器节点推迟了两轮，剩余能量标准差减少了004 J，具有良好的网络能耗均衡性。本研究提出的PSMR算法通过簇首间多跳降低远端簇首额外能耗，提高了不同距离簇首的能耗均衡性能，为实现大规模农田复杂环境的长时间、高效、稳定地数据采集监测提供了技术基础，可提高农业物联网的资源利用效率。

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[9]毛文菊, 刘恒, 王东飞, 杨福增, 刘志杰 面向果园多机器人通信的AODV路由协议改进设计与测试[J] 智慧农业(中英文), 2021, 3(1): 96-108

MAO Wenju, LIU Heng, WANG Dongfei, YANG Fuzeng, LIU Zhijie Improved AODV routing protocol for multi-robot communication in orchard[J] Smart Agriculture, 2021, 3(1): 96-108

摘要： 针对多机器人在果园中作业时的通信需求，本研究基于Wi-Fi信号在桃园内接收强度预测模型，提出了一种引入优先节点和路径信号强度阈值的改进无线自组网按需平面距离向量路由协议（AODV-SP）。对AODV-SP报文进行设计，并利用NS2仿真软件对比了无线自组网按需平面距离向量路由协议（AODV）和AODV-SP在发起频率、路由开销、平均端到端时延及分组投递率4个方面的性能。仿真试验结果表明，本研究提出的AODV-SP路由协议在发起频率、路由开销、平均端到端时延及分组投递率4个方面的性能均优于AODV协议，其中节点的移动速度为5 m/s时，AODV-SP的路由发起频率和路由开销较AODV分别降低了365%和709%，节点的移动速度为8 m/s时，AODV-SP的分组投递率提高了059%，平均端到端时延降低了1309%。为进一步验证AODV-SP协议的性能，在实验室环境中搭建了基于领航-跟随法的小型多机器人无线通信物理平台并将AODV-SP在此平台应用，并进行了静态丢包率和动态测试。测试结果表明，节点相距25 m时静态丢包率为0，距离100 m时丢包率为2101%；动态行驶时能使机器人维持链状拓扑结构。本研究可为果园多机器人在实际环境中通信系统的搭建提供参考。

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[10]黄凯, 舒磊, 李凯亮, 杨星, 朱艳, 汪小旵, 苏勤 太阳能杀虫灯物联网节点的防盗防破坏设计及展望[J] 智慧农业(中英文), 2021, 3(1): 129-143

HUANG Kai, SHU Lei, LI Kailiang, YANG Xing, ZHU Yan, WANG Xiaochan, SU Qin Design and prospect for anti-theft and anti-destruction of nodes in Solar Insecticidal Lamps Internet of Things[J] Smart Agriculture, 2021, 3(1): 129-143

摘要： 太阳能杀虫灯在有效控制虫害的同时，可减少农药施药量。随着其部署数量的增加，被盗被破坏的报道也越来越多，严重影响了虫害防治效果并造成了较大的经济损失。为有效地解决太阳能杀虫灯物联网节点被盗被破坏问题，本研究以太阳能杀虫灯物联网为应用场景，对太阳能杀虫灯硬件进行改造设计以获取更多的传感信息；提出了太阳能杀虫灯辅助设备——无人机杀虫灯，用以被盗被破坏出现后的部署、追踪和巡检等应急应用。通过上述硬件层面的改造设计和增加辅助设备，可以获取更为全面的信息以判断太阳能杀虫灯物联网节点被盗被破坏情况。但考虑到被盗被破坏发生时间短，仅改造硬件层面还不足以实现快速准确判断。因此，本研究进一步从内部硬件、软件算法和外形结构设计三个层面，探讨了设备防盗防破坏的优化设计、设备防盗防破坏判断规则的建立、设备被盗被破坏的快速准确判断、设备被盗被破坏的应急措施、设备被盗被破坏的预测与防控，以及优化计算以降低网络数据传输负荷六个关键研究问题，并对设备防盗防破坏技术在太阳能杀虫灯物联网场景中的应用进行了展望。

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