农业上的不少决定,最终都要落到一个数据上:土壤里到底有多少水。该不该浇、一次浇多少、间隔多久再浇,过去常靠手捏土块、看叶片状态来估,判断的准头很大程度上取决于个人经验。现在这类判断正在交给仪器来完成,便携式土壤水分测定仪就是其中一款比较有代表性的设备。
先说它解决了什么问题。一台主机、一支传感器,插上就能出数,含水率量程覆盖0到100%,壤土条件下的测量精度在±3%以内,分辨率到0.01%,读数直接显示在屏幕上。主机体积167×80×30毫米,重量263克,配一只黑色铝合金外箱,从车里拿出来走到田里,单手提就行。对经常要在不同地块、不同深度来回测的人来说,这个体积和重量是实用性的前提。
设备本身不难上手。传感器插到主机的485口上,系统自动识别参数,不用手动配置。主机连接传感器后,可以手动存储记录,也可以按设定的间隔自动存储,两种方式都通过按键完成,不需要软件配合,上手成本低。想测多个点位,可以用一拖多的485线束,把不同位置的传感器接到同一台主机上,同时读取几组数据,省去来回跑的时间。线束默认5米,长度可以根据现场需要定制。
数据这一块设计得比较完整。3.5寸彩色液晶屏实时显示含水量、温度、组数和低电压状态,看一眼就知道设备状态正不正常。内置8G存储,单参数可存2.8亿条,支持断电数据保护,长时间放在地里连续记录也不用担心数据丢失。采样间隔从5秒到300秒按需设置,短间隔用于过程观察,长间隔用于长期趋势。
数据导出有两条路。一条是USB连电脑,主机在电脑上显示为一个虚拟硬盘,历史数据按天生成单独的Excel文件,方便筛选和整理;另一条是选配4G模块,把存储的数据无线上传到云平台,人不在现场也能登录查看,配合选配的GNSS定位,还能把测点位置和水分数据对应起来,做长期的趋势分析。
野外作业还牵涉供电和防护两个实际问题。设备采用内置锂电池加Type-C充电的双电源方案,电池容量3800mAh,外出前充满,配合移动电源基本能支撑一天的外业。主机防护等级IP65,电极IP68,雨后田间、湿度大的苗圃环境都能正常使用。工作温度范围0到40℃,相对湿度85%以内无冷凝,正常的户外作业季节都在覆盖范围内。界面支持中英文切换,按键为纯机械式,设置和确认共用一键,湿手操作不影响。
至于用在哪,范围比较广。农业上的墒情检测和旱作节水灌溉,林业和植物培育里的水分管理,水利和地质勘探中的土壤参数采集,环保行业的监测需求,都能用得上。精细农业里按地块、按深度分别掌握水分状况,恰恰是这种便携设备的长处。
最后多说一句,这类仪器解决的是测得到、测得准、数据能带走的问题,至于灌溉决策最终怎么定,还得结合作物和当地的水文条件。把测量这一环做扎实,后面的判断才有依据。