為了加速農(nóng)業(yè)管理現(xiàn)代化的步伐，提高各級(jí)土壤物理實(shí)驗(yàn)室和野外試驗(yàn)臺(tái)站的裝備自動(dòng)化水平，提高種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)科學(xué)管理水平和科技含量，充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)在農(nóng)業(yè)管理部門和科學(xué)研究單位的監(jiān)控、決策作用，我所科技開發(fā)總公司(現(xiàn)南京中科院跨克科技有限責(zé)任公司)利用“六五”攻關(guān)的科研成果，研制成功“微機(jī)農(nóng)田環(huán)境參數(shù)自動(dòng)采集系統(tǒng)”、“微機(jī)溫室(土培)節(jié)水灌溉自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)”、“微機(jī)農(nóng)田節(jié)水灌溉自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)”、“微機(jī)基質(zhì)(無土)栽培溫室水肥自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)”、“微機(jī)水產(chǎn)養(yǎng)殖自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)”等現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學(xué)管理系統(tǒng)。可用于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)企業(yè)、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化示范區(qū)、各級(jí)土壤物理實(shí)驗(yàn)室和野外試驗(yàn)臺(tái)站采集環(huán)境與土壤參數(shù)，可用于農(nóng)田多點(diǎn)動(dòng)態(tài)參數(shù)采集，及大型實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ退?、熱、鹽等參數(shù)時(shí)空變異分析與建模。采用WINDOWS操作系統(tǒng)，使用十分便利。各個(gè)系統(tǒng)經(jīng)過多年試用，效果很好。

    可供選用的采集參數(shù)有：土壤水勢(shì)、土溫、氣溫、相對(duì)濕度、水位、壓力、蒸發(fā)、降水、溶解氧、pH、電導(dǎo)率等，也可以根據(jù)用戶要求提供相應(yīng)的軟硬件系統(tǒng)。

    我所先后研制出的土壤濕度、水面蒸發(fā)量、水位液位、電導(dǎo)率(土壤鹽分)等傳感器，加上溫度、相對(duì)濕度、降雨量、流量等傳感器可以穩(wěn)定可靠地用于農(nóng)業(yè)。在節(jié)水灌溉管理系統(tǒng)里，微機(jī)從設(shè)置在田間的各類傳感器不斷獲取信息，并依賴土壤物理、灌溉管理、作物需水規(guī)律的知識(shí)和模型為依據(jù)的軟件的支撐，它及時(shí)地提供管理者關(guān)于農(nóng)田現(xiàn)時(shí)水分狀況、通氣狀況、儲(chǔ)水?dāng)?shù)量、灌溉日期及灌水量的預(yù)報(bào)，并通過操縱機(jī)構(gòu)實(shí)施灌溉自動(dòng)化。根據(jù)水資源狀況及產(chǎn)量目標(biāo)，計(jì)算機(jī)可協(xié)助人們確定科學(xué)的灌溉制度，減少灌溉水的浪費(fèi)。

    在微機(jī)節(jié)水灌溉管理系統(tǒng)里，需灌日期的確定及信息采集，目前有以下幾種方式:

 1、采用土壤濕度傳感器。根據(jù)土壤濕度(吸力)及相應(yīng)的作物需灌指標(biāo)來確定何時(shí)需要灌溉。如小麥乳熟期以前，根系密集土層土壤吸力達(dá)到50KPa(千帕斯卡)即需灌溉。

 2、采用溫度與相對(duì)濕度傳感器。當(dāng)二者測(cè)定值同時(shí)分別滿足＞25℃和＜3O%時(shí)為干熱風(fēng)天氣。這時(shí)應(yīng)開啟噴灌若干時(shí)間，以減輕干熱風(fēng)對(duì)作物的危害。

 3、采用蒸發(fā)量傳感器。因?yàn)椋羯⒑乃颗c水面蒸發(fā)量關(guān)系密切，研究表明當(dāng)供水量為蒸發(fā)量的0.7倍時(shí)，作物的水分利用效率與經(jīng)濟(jì)效益均較佳。此法更宜在干旱地區(qū)或溫室內(nèi)采用。

 4、用水位和電導(dǎo)傳感器作灌溉量信息采集器件。常用在無土栽培條件下，定期測(cè)定回水池(槽)的水位及電導(dǎo)率，以確定需添加的水量與肥料。

    在一個(gè)管理系統(tǒng)內(nèi)也可將這些方式組合使用。如①和②或②與③在一起組合使用。

    通常農(nóng)田灌溉水量的確定則根據(jù)傳感器測(cè)得的數(shù)據(jù)換算成當(dāng)時(shí)土體的儲(chǔ)水量，并計(jì)算灌到田間持水量的0.9倍時(shí)的需用水量。因此，事先測(cè)得灌溉農(nóng)田的容重、田間持水量、水分特征曲線等數(shù)據(jù)，作為計(jì)算機(jī)運(yùn)算的內(nèi)存參量是必須的。

    此類節(jié)水灌溉管理系統(tǒng)已被安裝在遼、吉、黑、晉、冀、魯、豫、陜、甘、寧、青、新、京、滬、蘇、浙、粵等省、市、自治區(qū)示范推廣。