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人生病了,可以去医院做检查。可一棵果树缺不缺水、营养够不够、有没有生病,又该怎么判断?
过去,人们常常通过观察叶片颜色、枝条长势等情况,判断果树的生长状态。但有些变化并不容易被肉眼察觉,等到叶片发黄、枝条枯萎,问题可能已经出现了一段时间。
随着智能感知技术的发展,果树也有了自己的“体检设备”。在中国农业大学农业无人机系统研究院的智慧果园里,38种传感器正在持续采集作物生长、土壤、病虫害和气象等信息,让果树的生长状态逐渐变得可观测、可分析。

中国农业大学农业无人机系统研究院院长、理学院教授何雄奎介绍,果树生长过程中,从开花、长叶到结果,不同阶段的变化都可以通过高清摄像设备记录下来,再将图像传输至云端进行分析。
比如,一片叶子由绿变黄,可能与水分、养分供应或病害有关。但仅凭颜色变化,还不能确定具体原因。通过图像识别发现异常后,研究人员还可以进一步开展实地取样和检测,寻找问题所在。
如果说叶片是果树健康状况的外在表现,那么土壤中的变化,则可能揭示影响果树生长的另一部分原因。
在果园里,土壤传感器能够持续监测不同深度的温度、湿度及相关养分信息,并将数据上传至云端。研究人员不仅能查看当前状况,还能对比不同时期的数据,了解土壤环境的变化。
何雄奎介绍,研究人员将监测数据与果园的水肥灌溉设施相结合,可以根据不同区域的环境变化,调整灌溉水量和施肥量。
不过,叶片和土壤反映的仍是果树外部及周围环境的信息。想知道树体内部正在发生什么,又该怎么办?科研人员还尝试将传感芯片植入树体,持续监测果树内部的液流变化。

“我把整个果园当作一个生产工厂,把每一棵果树看作一个生产车间。”何雄奎用这样的比喻,解释精细化管理果树的思路。
通过相关传感器获取液流等信息,研究人员可以进一步了解果树的生理状态,并为水肥调控提供参考。何雄奎形容,这种持续监测就像给果树戴上了一块智能手表,能够一年365天、一天24小时记录相关信息。
给果树做“体检”,目的不是收集更多数字,而是更准确地了解它的生长需求,让浇水、施肥和日常管理更加科学。

出 品
科普中国前沿科技科普解读
监 制
光明网科普事业部
科学审核
何雄奎
记 者
武玥彤 田新宇
协 调
刘铮
