面對(duì)世界人口的爆發(fā)式增長(zhǎng)、耕地和自然資源的不斷減少，以及氣候事件的日益嚴(yán)峻，農(nóng)業(yè)部門正承受著巨大的壓力。為了在提高產(chǎn)量的同時(shí)盡量減少資源使用，全球農(nóng)民正在轉(zhuǎn)向物聯(lián)網(wǎng)（IoT）和精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)實(shí)踐。

農(nóng)業(yè)面臨的挑戰(zhàn)

除了天氣因素之外，土壤肥力、溫度和含水量同樣對(duì)農(nóng)作物的健康起著至關(guān)重要的作用。植物的生長(zhǎng)很大程度上受水分和養(yǎng)分制約，而這兩者在很大程度上是由土壤決定的。了解這些資源的供應(yīng)對(duì)管理土壤——植物系統(tǒng)至關(guān)重要，從而優(yōu)化植物生長(zhǎng)并最大限度地減少資源的使用。然而，大多數(shù)擁有小塊土地的農(nóng)民沒(méi)有能力來(lái)監(jiān)測(cè)土壤的質(zhì)量。他們沒(méi)有辦法知道土壤的酸堿度是否合適，土壤中是否有足夠的含水量，以及土壤的溫度是否允許含水量保持到下一個(gè)灌溉周期。由于他們無(wú)法監(jiān)測(cè)土地上的這些特征，因此他們很難將這些數(shù)值保持在理想水平。

由于農(nóng)民沒(méi)有辦法監(jiān)測(cè)和改變這些數(shù)值，因此他們種植的作物不僅在產(chǎn)量上不盡如人意，而且也往往營(yíng)養(yǎng)不足。缺乏監(jiān)測(cè)還導(dǎo)致資源浪費(fèi)，甚至因過(guò)度灌溉或過(guò)度施肥而損害作物。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，這不僅損害了農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)前景，而且也損害了消費(fèi)者的健康。

利用物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行土壤監(jiān)測(cè)的好處

通過(guò)在農(nóng)業(yè)土壤中嵌入物聯(lián)網(wǎng)傳感器，農(nóng)民可以全天候?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)土壤的含水量并了解其化學(xué)成分。當(dāng)土壤中的含水量或氮、鉀、磷、硫等元素的含量達(dá)到不理想值時(shí)，這些裝置可以自動(dòng)通知農(nóng)民。通過(guò)監(jiān)測(cè)這些數(shù)據(jù)，他們可以通過(guò)使用適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)品來(lái)將這些水平恢復(fù)到必要的數(shù)值。此外，農(nóng)民還可以知道何時(shí)給作物澆水以及澆多水，以防止水資源的浪費(fèi)。因此，他們可以確保作物，從播種到收獲，都在完美的土壤條件下生長(zhǎng)。為了使這些土壤屬性更容易監(jiān)測(cè)，土壤健康監(jiān)測(cè)和推薦系統(tǒng)可以與智能手機(jī)同步。

因此，使用物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行土壤監(jiān)測(cè)可以為農(nóng)民帶來(lái)不可估量的收益。然而，這種技術(shù)在欠發(fā)達(dá)和發(fā)展中地區(qū)可能不會(huì)產(chǎn)生預(yù)期的影響，因?yàn)槟抢锏霓r(nóng)民既不懂技術(shù)，又不了解土壤化學(xué)。因此，在此類地區(qū)實(shí)施物聯(lián)網(wǎng)智慧農(nóng)業(yè)之前，首先對(duì)這些農(nóng)民進(jìn)行普及并予以扶持是至關(guān)重要的。