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1、农林好帮手之简易田间小气象气象站一、简述农业的最大特点之一，就是它的生产过程完全是或基本上是在自然条件下进行的，作物生长发育的全过程要受到气象、土壤、地形、植被等自然条件的影响。其中气候是影响农业生产的主要自然因素，气候环境为农作物的生长发育提供光、温、水、气等能量和物质资源，因此粮食产量的高低及品质的优劣在很大程度上是受气候条件综合影响的，可见气象条件对作物生长发育及产量形成的重要性。所以，任何地方的农业生产都应考虑气象因素，注意利用有利的条件，避免和克服不利气象因子的影响，做到因地制宜和因时制宜，才能夺取高产稳产。而NL-5型简易田间小气象气象站就是在这种需求下应运而生，为农业气候的监测提
2、供了依据。二、简易田间小气象气象站简介仪器名称：简易田间小气候气象站,手持气象站 仪器型号：NL-5型/ NL-5H型型号列表标配里不含太阳能电池型号 功能区别NL-5无GPS定位功能。能测空气中温度、湿度、光照强度、风速风向、降雨量等参数NL-5H在NL-5的所有功能基础上增加了GPS定位功能，适用于移动式环境数据采集记录仪器用途简易田间小气候气象站可实时采集空气中温度、湿度、光照强度、风速风向、降雨量等农业环境参数。广泛应用于气象、设施农业、林业、园艺、畜牧业等领域，实现对设施农业综合生态信息自动监控、对环境进行自动控制和智能化管理。功能特点 简易田间小气候气象站与计算机联接后，实现区域性
3、气象数据的整点自动采集、处理和储存,具有数据屏幕显示，同时可将小气候数据导出到Excel进行编辑，按需要生成图表。自动采集各种参数数据，通过接口可以将数据通过软件下载到计算机中。 主机大屏幕中文液晶显示，薄膜式按键，可实时显示采样日期和时间、组数、温度、湿度、光照强度、风速风向、降雨量等参数，仪器小巧美观，应用方便。用户自行设定，可按要求关闭不需要的参数通道。可扩展性强：系统程序采用模块化结构，方便功能扩展或屏蔽。数据保存功能强大，最大可储存120000条数据，即可在主机上查看数据，也可导入计算机。上位机软件功能： 显示每种参数过程曲线趋势，最大值、最小值、平均值显示查看，放大，缩小功能，清晰
4、明朗。 具有设置超限区域着色功能，显示更直观，为客户带来更多便捷。 可将存储记录的数据以EXCEL格式备份保存，方便以后调用。 每种参数的报表、曲线图均可选择时段查询查看，并可通过计算机打印。 曲线坐标均可自行设置和移动，分析历史走向更清晰、时间把握更明朗。技术参数测试时间：2秒记录容量：120000条数据（两参数即为60000组，三参数即为40000组，四参数即为30000组，以此类推）记录时间间隔：1分99小时连续可调通讯接口：RS-485、USB接口 测定指标参数测定指标参数温度范围：-40120精度：0.4分辨率：0.1风向范围：风向0-359精度：1湿度范围：0100%RH精度：3%
5、RH分辨率：0.1%RH风速范围：风速045m/s精度：(0.3+0.03v)m/s光照强度范围：0200000LUX 精度：5LUX 分辨率：1LUX雨量范围：04mm/min精度：0.1mm分辨率：0.1mm小型气象站可选配的参数如下：数字温湿度传感器（含露点和不含露点两种）、数字气压传感器、数字光照强度传感器数字光合有效辐射传感器、数字CO2传感器、数字风向传感器、数字风速传感器、数字雨量传感器、数字地温传感器、数字土壤水分传感器、数字土壤盐分传感器、有效辐射总辐射、太阳能供电系统。三、农业气象基本知识1 农业气象灾害：是指农业生产过程中发生的导致农业显著减产的不利天气或气候条件的总称,
6、如干旱、暴雨、冷害、雹灾等。农业生产具有自然再生产和经济再生产相结合的特点。自然条件决定农业生产必须依赖于农业生态环境,受气候影响大,因此农业生产的自然风险也较大。各种自然灾害中以气象灾害危害居首位。影响东北地区农业生产的主要气象灾害包括干旱、低温冷害、霜冻。 干旱：干旱是东北地区主要的气象灾害，是指由于长时间降水偏少，出现空气干燥，土壤缺水，使农作物体内水分发生亏缺，影响作物正常的生长发育，造成农业减产，人畜缺水困难以及生态环境恶化的现象。干旱可造成粮食大幅度减产。低温冷害：低温冷害就是作物生长期内因温度偏低，热量不足延迟作物的生长发育速度或是作物发育关键期遇一定强度的低温，对作物发育产生障
7、碍而造成作物受害减产，东北主要是夏季低温冷害。 低温冷害包括三种：延迟型冷害，障碍型冷害和混合型冷害。当出现冷害时，籽粒不能完好成熟，稻米品质下降，受灾减产幅度在30-40左右，严重时可达50%以上，甚至绝产。霜冻：它是指春、秋两季作物表面以及近地面空气层的温度下降，农作物生长在临界温度或以下时引起的死亡或枯萎的现象，发生霜冻时，土壤或者植物体表面气温下降到0度或以下，作物遭受伤害或者死亡。发生在秋季的称为初霜冻或者秋霜冻，在东北农区主要发生在9-10月份。发生在春季的为终霜冻或者春霜冻，在东北农区主要发生在4-6月份。霜冻出现以后，作物生长发育和产量受到影响，可导致籽粒含水率偏大，造成粮食减
8、产，品质下降。较早的强霜冻使粮食减产5%10% 。 我国各地初、终霜冻出现的时间受纬度、海拔、地形等影响而不同。在一年一熟地区，初霜冻造成的危害比较严重，终霜冻造成的危害相对较轻。2气候：气候是长期天气的平均状态。一般地说，气候变化就是相对于平均值的偏差，严格地说，如果气候平均状态或气候变率（离差）或两者出现了统计意义上显著的变化就称做气候变化。气候突变就是气候从一种状态急剧向另一种状态变化，它表现为气候在时空上从一个统计特征到另一个统计特征的急剧变化。 3温度的三基点：作物生长发育要求不同的温度范围，每一种温度范围，有一个下限温度、上限温度和最适宜的温度，这就是温度的三基点。下限温度是指作物
9、发育过程将要停止，但生长仍可维持，若继续降低则引起作物死亡的温度。最适温度是指维持作物最快生长或发育速度的温度。上限温度是指作物发育过程将要停止，但生长仍可维持时的温度，当温度高于生长上限温度时，还可以生活，但若温度再增高，作物便将死亡，这个温度就是维持生命的上限温度。例如，玉米，生育期间最低温度为10 ；生长最适温度为20-24 ，最高温度为40-44 。不同的发育期相应的指标也不相同，以最适温度为例，玉米生长期最适温度为20-24 ，拔节到开花以24-26为宜，灌浆期的适宜温度为22-24。是分析温度条件是否适宜的依据。4积温：在一定温度范围内，气温和发育速度成正相关，并且要积累到一定的温
10、度总和，才能完成其发育期，这个温度的累积数称为积温。活动积温：高于生物学下限温度的日平均气温叫做活动温度，作物某个生育期或全部生育期内活动温度的总和，称为这一生育期或全生育期的活动积温。有效积温：活动温度与生物学下限温度之差，叫做有效温度，这个温度对作物的生育才是有效的，作物某个生育期或全部生育期内有效温度的总和，称为这一生育期或全生育期的有效积温。积温是选择品种和分析热量条件的依据和指标。 5作物水分临界期（关键期）：农作物在其生长发育的不同时期，对水分的敏感程度是不一样的。对水分最敏感的时期，也就是说，由于水分的缺乏或过多，对产量影响最大的时期，即为某作物的水分临界期。临界期不一定是植物需
11、水量最多的时期。例如，玉米的水分临界期是大喇叭口期到乳熟期。对于分析干旱有重要作用。6土壤墒情：墒指土壤的湿度，墒情指土壤湿度的情况。土壤湿度是土壤的干湿程度，即土壤的实际含水量，可用土壤含水量占烘干土重的百分数表示，即土壤重量含水率=水分重/烘干土重100。土壤相对湿度即是土壤重量含水率与田间持水量之比。土壤相对湿度是用来评价土壤旱涝的重要指标。四、气象条件与农作物的关系气象条件对作物生长发育和产量形成的影响是综合的，主要为光、热、水。气象条件对农作物生长发育和产量形成还具有非等同性作用：一方面，某一气象要素在农作物生育的各个时期作用不同，主要是因为农作物不同生育期对该气象要素有不同的要求，
12、而天气气候形势不断变化，因而在各生育时期里该气象要素对其生育的满足程度也不同；另一方面，某一地区各种农业气象要素对农作物的作用不同，在辐射、温度、水分等农业气象要素中往往只有其中的一个或两个要素对作物生育和产量的影响是主要的，即存在主要农业气象影响因子，其它因子可能变化不大，或是在作物要求的适宜范围内变化，对作物生育和产量影响不显著。光照：太阳能是作物通过光合作用制造有机物质的唯一能量来源，也是热量的主要来源。太阳光和热对植物生活起着重大的作用。 温度：任何一种作物必须在一定的温度条件下才有进行生长发育，温度直接制约着作物光合作用和呼吸作用，因而影响着作物的干物质积累。不同作物、同一作物的不同
13、品种、各种作物的不同生育阶段，对温度的要求都不同。作物的生长发育是由若干个发育期组成的，只有完成上一个发育阶段才能循序进入下一个发育阶段。温度是影响作物生长发育的主要气候因子，在一定的温度范围内作物发育速度与温度成正比。 水分：在作物的一生中，从种子发芽、出苗、茎叶旺盛生长到开花结实，经过一系列的生理需水和生态需水过程，消耗掉大量的水分。从作物生育前期、中期和后期的需水量来看，是一个由少到多又到少的变化过程。作物营养生长阶段，植株体积较小，生长速度较慢，耗水少；在营养生长和生殖生长同时并进的阶段，植株体积和重量都迅速增加，生长速度快，耗水量急剧增多；生殖生长阶段，植株体积不再增大，随着时间的推
14、移作物有机体逐渐衰老，耗水量也逐渐减少。玉米生长发育的农业气象条件： 温度：玉米为喜温作物，整个生育期间要求较高的温度。玉米生育期间生物学下限温度为10，生长最适宜温度为20-24。玉米种子在6-7开始发芽，但发芽极慢，在气温10-12的条件下发芽正常。所以一般以稳定通过10为播种的温度指标。玉米苗期（出苗到拔节）这段时间为营养生长阶段，根系的生长对玉米总的生长有着重要的作用，根的生长的适宜土壤温度为20-24，低温造成根代谢缓慢，当土壤温度为4-5时根停止生长，土壤温度超过30也不利于根的生长。玉米拔节到开花时期要求24-26，是玉米一生中要求较高温度的时期。当温度高于32-35或低于18时
15、，都不利于开花。玉米籽粒灌浆成熟过程中，适宜温度为22-24，且温度日较差大，有利于养分累积，气温高于25或低于16都要影响淀粉酶的活动而不利于物质运输和积累。当气温降至20以下时，籽粒灌浆缓慢，18灌浆显著减慢，16时灌浆急剧下降。水分：玉米是高杆作物，是一种需水较多的作物。其需水特点为前期需水少，中期需水多，后期偏少。玉米苗期要求土壤湿度为田间持水量的60-70%，小于50%或大于80%均不利于蹲苗。苗期怕涝不怕旱，玉米在出苗至七叶期最易受涝害，受涝害的壤质土壤湿度下限指标是23%，相当于田间持水量的90%。拔节至抽雄期最适宜的土壤湿度为田间持水量的70-90%，抽雄前10天和后20天是玉米需水关键期，也是需水高峰期，此时，土壤湿度若低于田间持水量的60%，将严重影响产量。抽雄后适宜的土壤湿度为田间持水量的70-80%。灌浆期要求土壤湿度逐渐由田间持水量的80%降至50%左右。 光照：玉米是一种光饱合点高、光补偿点低的作物，它又是一种高光效的C4作物。在自然光范围内，玉米群体内是达不到光饱和点的。在低于光饱和点的光强范围内，光照越强
