果树水肥一体化灌溉方案应用
结合我国水资源短缺的现状,及物联网、无线通讯技术的发展,基于现代化技术的水肥一体化灌溉方案诞生了。针对传统水肥管理手工施肥人力耗费大、水肥利用率低、人工施肥灌溉不能精准满足作物需求等问题,依托果树生长阶段的不同,智能自动化施肥浇水。
一、概述
水肥一体化系统,是将施肥和灌溉两者融合,以含有肥料的灌溉用水形式进行灌溉,多样化控制的新技术。运行原理依据土壤土质情况、养分含量、作物种类需肥规律等具体需求为依据,参考土壤PH值传感器、土壤温湿度传感器等感知设备的检测参数,将肥料按照比例溶解水中,通过喷灌、滴灌的形式输送到作物根部区域。令作物根系土壤始终保持疏松和适宜的含水量,浸润作物根系发育生长区域,满足不同阶段的生长需求。
二、主要功能
①、环境参数采集:智能采集土壤的温湿度、PH值、EC值及氮、磷、钾等数据,采集项目可灵活调整,采集频率默认为一分钟一次,可调整;
②、多种控制方式:支持通过手动、自动、远程三种控制方式,三者之间灵活切换,灌溉策略调整立即生效;
③、自动示警:根据果农设定的果园环境参数报警阈值,支持以短信、电话、微信公众号消息等形式示警某一项参数超限,或组成设备的异常等;
④、历史数据查询:手机自动存储在云平台,其中环境监测类数据的存储频率与上传频率一致,支持历史查询、数据下载、导出Excel格式、智能分析等;
⑤、多平台实时展示:监测数据以一分钟一次的频率自动汇总云平台,通过安卓/IOS版手机云平台、电脑网页端/软件端可实时查看,也支持将数据接入到LED大屏、监控大屏等终端在线查看;
⑥、智能逻辑控制:果农根据果树生长阶段的不同,可设置水肥灌溉的控制逻辑规则,也就是当传感器检测到土壤湿度、土壤PH值/EC值得到何值,开启灌溉阀门进行浇水,同时搭配多少比例的氮磷钾等肥料;灌溉多久或土壤湿度上升到何值时完成灌溉作业,关闭阀门,设置完成后由云平台自动执行;
⑦、功能拓展延伸:结合果园的实际情况,可接入气象监测系统、土壤墒情监测系统等物联网系统,完善水肥一体化系统的数据监测完善度,与设备控制的灵活度;
三、应用
促进果树营养吸收
由于果树对水肥要求较高,传统的施肥管理方式存在不足,容易受到地域和季节等因素的限制,缺乏一定时效性,无法发挥水肥资源最大的效果。水肥一体化系统正好解决了这个问题,地形和季节对这种技术的影响很小,定时定量的水肥输送,不必担心地形对浇灌的制约,保证水果快速生长,有助于其产量的提高。
提高水果产量和品质
满足了水果各个生长阶段的水肥需求,避免了水肥过量导致的资源浪费和土壤有害物的残留,使得水果根系壮大,也使其座果率得到增加。实验表明,相比传统技术,水肥一体化系统使得果实具有色泽好、糖分高、产量高等特点。
提高水肥利用率
需要明确的一点是,果树根系的吸收量是有效的,并不是越多越好。合理的水分和养分的施加,才能既能满足生长需求又不造成浪费。传统的大水漫灌或沟渠灌溉,这种方式不仅受到地形的影响,操作过程中耗水量大,吸收利用效率低。改用喷灌、滴灌的方式,灌溉用水中又溶解了所需肥料,从而避免了直接施肥不均匀的情况,同时节约了水肥成本。
同时,大规模果园的灌溉作业,支持接入水肥回收系统,进一步减少了水肥浪费。
总之,水肥一体化系统作为现代节水农业、可持续发展农业中重要的灌溉技术,拥有良好的发展前景,未来会逐步走向智能化、自动化、数字化的智慧农业新时代。
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