土壤作為農業種植的基礎，其健康狀態直接關乎到農產品的品質，因此需要建立一套完善的土壤墑情監測方案，實時掌握土壤的變化情況，為制定科學的種植計劃提供數據依靠。

土壤墑情監測方案，農業物聯網系統發展而來，針對農田、土壤速測、植物培養、污水處理、糧食儲藏等場景，由傳感器、數據采集器、電源電路、智慧農業云平臺等組成，主要用于對土壤墑情的實時監測，測量數據有：土壤溫濕度、EC值、電導率等設備，可選配監測CO2、氣壓、雨量、風速、風向、光照度、空氣溫濕度、PM2.5/PM10等參數。

方案采用了嵌入式結構，體積小巧，可以放在土壤中進行監測，也可以將其放在農田中進行監測。通過無線方式將數據傳輸到云平臺，可以對數據進行存儲和分析。具有數據傳輸、存儲、分析等功能，同時還能夠對數據進行遠程控制和管理，能夠對數據進行存儲和查詢等。當出現異常情況時，可以通過數據分析來了解發生的原因并及時采取措施。

一、土壤溫濕度

土壤溫度是指土壤中的植物根系活動的最低溫度，是20℃，在20℃以上的土壤中，根系就會停止活動。影響植物根系活動的因素有溫度、水分和空氣。在夏季，如果土壤中水分含量較大，會使土壤溫度升高，從而有利于植物根系的活動。所以當土壤含水量低于20%時就會影響植物的生長，而當土壤含水量高于40%時就會使植物的生長受到影響。

土壤濕度是指土壤中水分的多少，主要與土壤中水分子的活動狀態有關，影響因素有土壤溫度、降水量、土層厚度、土層含水量等。通常都會用土壤濕度來判斷作物是否缺水。當空氣濕度過大時，作物就容易出現枯萎、葉片發黃、根部腐爛等問題。

土壤溫濕度傳感器，是一種用于監測土壤水分含量的儀器，溫度精度：+0.5℃、溫度測量范用：-40℃-80℃，水分精度：0-53%范圍內為±3%;53-100%范圍內為±5%，獲取土壤溫濕度每分鐘的變化。

二、空氣濕度

空氣濕度是指空氣中的水分含量，空氣濕度越大，則表明空氣中的水分含量越高。在農業上，而當空氣濕度過小時，作物就會因為缺水而出現生長緩慢的情況。因此，在對土壤墑情進行監測時，通常都會測量土壤濕度和空氣濕度。目前，應用廣泛的就是土壤溫濕度傳感器和空氣溫濕度傳感器這兩種。

土壤墑情監測方案能夠測量土壤濕度、空氣濕度和溫度等數據。其中，空氣相對濕度是指傳感器探頭表面的水蒸氣蒸發到環境中的程度。通過對傳感器探頭表面水蒸氣的蒸發量來計算空氣相對濕度。

三、土壤PH值

土壤pH是指土壤中酸堿度的測量，對植物的生長和發育起著重要的作用。土壤pH直接影響土壤中營養元素的溶解度和可供植物吸收的程度。不同的植物對土壤pH有不同的偏好，因此了解和調節土壤pH對于植物的健康生長至關重要。

土壤pH傳感器是一種重要的工具，可以提供準確、實時的土壤酸堿度測量結果。在農業、園藝和土壤研究中具有廣泛的應用，幫助用戶調整土壤條件，促進植物生長和健康。

四、風速風向

風速風向是風的運動方向，通過測量風速風向能夠了解風力的大小和方向，一定程度上影響了土壤含水量的蒸發情況，對農業種植、環境保護和防災減災都有著重要的作用。

通過實時監測土壤墑情，提供準確、可靠的土壤信息，從而支持決策和優化土壤管理。可以有效防止因干旱造成的作物減產和環境污染等問題，同時還能夠對生態環境進行保護。

審核編輯 黃宇