传感技术|新一代传感技术让农业“耳聪目明”( 二 )
目前，我国的传感器技术已经广泛应用在农业领域，但主要集中在对单个特征，如温、湿度的测量上，而新一代传感器技术不仅仅包括对物理环境、生物性状的监测和整合，更包括运用材料科学及微电子、纳米技术创造的新型纳米和生物传感器，对诸如水分子、病原体、微生物在跨越土壤、动植物、环境时的循环运动过程进行监控 。
“新一代传感器具备快速检测、连续监测、实时反馈、智能处理的能力 。”张云鹤说，“如果能在资源要素的利用环节即精准发现和定量识别可能出现的问题，并能实时进行优化调整，将彻底改变我国农业生产利用方式 。”
须多学科联合攻关
今年以来，全球小麦、玉米、水稻三大主粮产区均受到极端天气影响 。传统的小麦出口国澳大利亚因遭遇严重干旱，时隔12年后首次计划进口小麦；玉米出口大国美国因受阴雨天气影响，播种创历史同期最低水平；同受干旱影响，水稻出口国菲律宾也出现大规模歉收 。
众所周知，我国以全球7%的耕地养活了全球近20%的人口 。提高粮食产量、减少化肥农药用量急需新一代传感技术 。建设高标准农田，发展精准农业、智慧农业，新一代传感技术已然成为“刚需” 。
汪小旵认为，虽然对比国际先进水平，我国智慧农业发展还处于成长期，但这也意味着具有较大的价值 。得益于中国政策和土地政策的助推，中国智慧农业起步晚，但发展速度特别快 。
传感器的性能影响着农业生产力的提高，当前我国智慧农业尚处于监测环境因素的初级阶段，而且市场上的传感器质量参差不齐 。同时，智慧农业所使用的传感器大部分面临比较恶劣的环境，低功耗、耐腐蚀、抗低温性能良好成为农业传感器的基本要求 。此外，受部分农业生产者操作仪器的水平所限，农业传感器件应尽量选择安装方式简单、方便携带、稳定性好和校正周期短的产品 。
“新一代传感器技术涉及的内容非常多，不是哪一个学科和专业可以单独完成的，需要多学科联合攻关 。”汪小旵说 。
汪小旵举例说，监测动植物性状，有可能用到高光谱图像、荧光图像、纳米技术、3D打印等；对氮磷钾、病原体、微生物在土壤、水体等中的循环运动过程进行监控，也会用到光电子学、材料学、微电子、纳米技术等 。
“同时，制约新一代传感器从实验室走入产业的最关键因素，在于新一代传感器快速稳定检测、连续可靠监测以及与物联网有效集成的能力 。”汪小旵说 。（张双虎）
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