在推进乡村振兴的过程中，传统土壤监测技术单点、浅层测量以及数据难整合等短板逐渐暴露。调查显示，现有设备多只能获取地表30厘米内的单一参数，致使60%以上农田存在灌溉不够精准、施肥不够科学的问题，每年由此造成超过200亿立方米水资源浪费。 针对此痛点，山东科研团队历时三年研发，推出首创的“管式结构·分层感知”技术体系。其关键在于：采用进口PC材质一体化管体，可垂直插入土壤2米深，管内每20厘米布设一组独立传感器模块，同步采集不同土层的墒情数据。经农业农村部测试，该系统水分测量误差小于±2%，精度较传统设备提升3倍。 该技术已在应用中取得明显效果。在黄淮海平原万亩示范田，基于分层监测数据开展变量灌溉，小麦亩均节水15%、增产8%。在新疆棉田，利用电导率分层数据实施精准改良，土壤盐渍化面积减少40%。设备配备太阳能供电和IP67防水系统，也在一定程度上缓解了西北地区监测设备续航不足、故障率偏高的问题。 专家认为，立体化监测将推动农业生产方式升级。中国农科院研究员李卫国表示：“根系发育具有明显的垂直分布特征，传统单点监测就像‘盲人摸象’。分层数据能更好支撑按需灌溉、定向施肥。”据悉，该系统已接入全国农业物联网平台，未来三年计划在高标准农田建设中推广5万台套。
土壤是农业生产的“隐形基础设施”。只有让土壤状态看得见、读得懂、用得上，才能把每一滴水、每一份肥用在关键处。面向未来，以分层监测为代表的土壤感知技术若能与标准化管理、社会化服务和数字平台合力推进，将为稳产增产、节水减排与生态修复提供更有力的支撑。