光纤传感再配上人工智能,咱们种地就能更精细、更懂土了

我们给土壤来个光纤“听诊”,让它像CT一样把里面的结构给查个底朝天。北京这边,人民网的记者赵竹青说了,中国科学院那边传出了大新闻。3月20日这天,由施其斌带着一帮国际上的科学家搞出来的成果在《科学》杂志上露脸了。 这事儿挺有意思,他们用的是一种叫分布式光纤传感的技术。施其斌他们团队这回给我们演示了一个新花样,就是能在短短几分钟里抓住农田土壤结构那细微的波动。他们特意整了个独门秘籍——土壤结构模型,这东西就好比给土壤做了个活体检,能看出翻地或者不翻地这些不同的耕作方式是怎么折腾土壤里的水分变化的。 我们都知道,土壤那是地球的“脸皮”,也是农业和生态的老底子。大伙儿以前老是发愁,怎么才能不把土弄伤就把它好不好摸清呢?这回研究团队就用上了高科技。他们不用挖也不用毁,就能让光纤在地里实时盯着看。 通过记录大地上的“噪音”产生的地震波来分析变化。这就跟我们在医院做B超一个道理。大家发现个怪事儿:下雨或者水蒸发的时候,地里的地震波跑得比预想的快好几倍。为啥?因为水少的时候干土壤里的波跑得更快。原来那一点点的水膜产生的毛细作用能让颗粒抱得更紧。 他们琢磨出了一套叫“土壤动态毛细应力”的模型。这模型告诉咱们一个事儿:就算含水量一样,因为孔隙像瓶颈一样堵着路,脱水或者吸水的时候毛细作用的分布也不一样。施其斌说:“咱们别光把土壤看成一堆沙子,得看成有孔的介质。” 这下好了,有了这个新模型,光纤的数据就能像CT片子那样把土壤深处的“毛细血管”给还原出来了。 这研究结果特别直观:翻地翻得多的地方水分就堵在表层漏不下去;而不怎么动土的地方水分能顺利渗进去存起来。 这门学问把地震学和农业混一块儿了,以后再给种地的人提个醒:用不了多久,这光纤传感再配上人工智能,咱们种地就能更精细、更懂土了。