土壤采樣技術(shù)是精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)規(guī)模化的必要基礎(chǔ),而土壤采樣裝備日趨多元化。
為了更好地開(kāi)展土壤采樣工作,在分析中科院水保所土壤采樣器的基礎(chǔ)上,結(jié)合現(xiàn)有電動(dòng)螺旋壓力機(jī)傳動(dòng)形式,將原有采集器由重力錘擊式改為螺旋傳動(dòng)與齒輪傳動(dòng)相結(jié)合,從而實(shí)現(xiàn)了手動(dòng)操作到電機(jī)驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)變,既省時(shí)又省力。為完善采集工作,在刮土清理和定位方式上加以改進(jìn),提高了整機(jī)工作可靠性。
分析了設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到的結(jié)構(gòu)問(wèn)題,并進(jìn)行討論,從而為土壤采樣器相關(guān)結(jié)構(gòu)改進(jìn)工作提供參考。
通過(guò)LS-PREPOST后處理軟件得出了土體中應(yīng)力場(chǎng)的分布圖,分析了土體中的應(yīng)力分布,分析了貫入時(shí)對(duì)土樣的擾動(dòng)情況:采樣過(guò)程中,土體的軸向壓縮量在采樣筒頭部與土壤接觸處最大,而土樣中心部位較小。
土壤采樣是精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)體系中的重要組成部分。設(shè)計(jì)了借助有限元軟件ABAQUS建立了2種典型的能反映采樣器刃部結(jié)構(gòu)形式的土體模型,研究分析了土壤采樣器壓入對(duì)土體產(chǎn)生的擾動(dòng)影響,土壤采樣器結(jié)構(gòu)對(duì)壓入過(guò)程中土體單元的應(yīng)變的影響,對(duì)提高采樣質(zhì)量、壓入效率、優(yōu)化土壤采樣器設(shè)計(jì)具有實(shí)際意義。
田土壤采樣器可以通過(guò)對(duì)農(nóng)田土壤的提取,對(duì)其溫度、濕度和養(yǎng)分等指標(biāo)參數(shù)情況進(jìn)行分析,通過(guò)改善農(nóng)作物的生長(zhǎng)環(huán)境,來(lái)提高農(nóng)作物的產(chǎn)量。
為了實(shí)現(xiàn)土壤環(huán)境信息的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),將多核DSP處理器和大數(shù)據(jù)分析技術(shù)引入到了農(nóng)田土壤采樣器的設(shè)計(jì)上,通過(guò)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的改進(jìn)使土壤采樣器具有更快的數(shù)據(jù)采集、處理和傳輸速度,從而提高采樣分析效率和分析的準(zhǔn)確性。為了驗(yàn)證該方法的可行性,以土壤溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)為例,對(duì)土壤采樣器進(jìn)行了測(cè)試,并將數(shù)據(jù)傳送到遠(yuǎn)程端。
測(cè)試結(jié)果表明:土壤采樣器可以成功地返回不同測(cè)量距離和深度的數(shù)據(jù),可以滿足土壤大數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)的需求。
