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智能水肥一体化灌溉系统组成与灌溉

时间:2023-08-18 17:32:40 来源:个人图书馆-聚英物联网 分享至:

水肥一体化,是近年来迅速发展起来的一种节水的技术,其使用和节水、节肥、省力理念不谋而合,实用性强,科技含量高,可以实现灌溉的定时定量,是智能水肥一体化管理的好帮手。


(资料图)

水肥一体化就是通过智能水肥一体化灌溉系统,运用物联网强大的数据采集功能和决策能力,将物联网系统与水肥一体化系统的结合,引导水肥灌溉,控制溶有肥料的灌溉水,喷洒、灌溉到作物上或滴入根区,完成灌溉作业。

水肥一体化智能灌溉系统解决方案,将灌溉与施肥融为一体的现代农业新技术,从水源到输水管网,再到阀门、喷头等一系列系统,通过无线网络与智能阀门控制器等相关设备,组成具备自行监测、自主开关的水肥灌溉系统。同时根据不同的作物的需肥特点,土壤环境和养分含量状况,需肥规律情况进行不同生长期的需求设计,把水分、养分定时定量,按比例直接提供给作物。

组成部分:

水源系统:可将江河、渠道、湖泊、井、水库等水利设施作为水源,通常需要配合过滤系统一同使用,确保水质符合灌溉要求;

施肥系统:由灌溉系统和肥料溶液混合系统两部分组成,灌溉系统主要由灌溉泵、稳压阀、控制器、灌溉管网、电磁阀等部分构成,肥料溶液混合系统由控制器、水肥机、电磁阀、传感器等部分组成;

输水管网:由干管、支管、毛管等组成,具体管径根据流量分级配置,关键节点配合智能阀门控制器,用来控制进出水。在温室大棚、大田等应用场景上,安装微喷头、喷头、滴灌等设备,组成一套完善的灌溉管网;

感知设备:主要功能是监测获取灌溉区域的土壤墒情、土壤PH值、酸碱度等参数,由土壤温湿度传感器、土壤PH值传感器、土壤电导率传感器等设备组成,监测频率与监测周期可调整,监测频率可精准至一分钟一次;

智能控制系统:以安卓/IOS手机APP、电脑网页/软件等方式存在,在联网的手机电脑上安装应用,并根据监测参数工况,设置需要控制的灌溉模式、灌溉量、开关阀门、水肥比例等设备,制定科学的灌溉规则,交给系统自主执行。重要参数有:

①灌溉模式:系统支持远程灌溉、定时灌溉、循环灌溉三种灌溉模式;

②灌溉量:即灌溉水量,根据监测的土壤墒情、种植作物类型及生长阶段,设置满足作物生长的用水量;

③灌溉阀门:灌溉某一区域需要开关的阀门控制器,设定满足阀门开关的条件即可,系统通过LORA等无线网络传输命令,阀门控制器自主开关,与输水管网组成通畅的灌溉系统,实现灌溉作业;

④施肥量:也就是肥液浓度、酸碱度、水肥比例等,联动水肥机、灌溉泵等设备;

水肥回收系统:选配设备,针对大面积灌溉区域,完成灌溉作业管网残留水肥过多的情况。利用该系统可将滞留水肥回收到回收桶中,减少浪费;

灌溉原则:

(1)水肥协同:综合考虑农田水分和作物营养需求,在满足作物生长需求的前提下,尽量减少灌溉用水;

(2)按需灌溉:根据作物需水规则,合理调控降水、灌溉水和土壤水等水资源;

(3)按需供肥:考虑水肥对农田的影响,避免过量造成土壤污染,科学制定水肥灌溉计划;

(4)少量多次:结合水肥吸收利用率,遵循少量多次原则,避免单次灌溉量过高,吸收利用率低的问题;

(5)水肥平衡:合理确定氮、磷、钾和中、微量元素的适合用量和份额;

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