水肥一體化技術(shù)統(tǒng)籌灌溉和施肥過程,是當今世界目前公認的一項節(jié)水節(jié)肥、增產(chǎn)降污、綠色環(huán)保的技術(shù),這一技術(shù)不僅提高了水肥的利用率,大大降低了水肥的施用量,還大幅提高了農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量,減少了病蟲害的發(fā)生,減少了農(nóng)藥的施用,在降低生產(chǎn)成本的同時降低了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)污染。
隨著物聯(lián)網(wǎng)、傳感器、智能控制等技術(shù)的普及與發(fā)展,灌溉施肥設(shè)備也逐漸進入智能化時代,灌溉施肥設(shè)備的自動化程度、水肥供應(yīng)能力、灌溉施肥量精準度都得到了質(zhì)的飛躍。我國水肥一體化技術(shù)發(fā)展迅速,目前,我國已自主研發(fā)了大量的水肥一體化設(shè)備,并逐漸朝智能化方向發(fā)展。
水肥一體化物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要是基于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)信息平臺,將測墑灌溉、測土配方施肥和物聯(lián)網(wǎng)融為一體,利用“大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、智能感知”技術(shù),同時輔以土壤墑情和氣象信息,對作物灌水、施肥進行統(tǒng)一調(diào)控和一體化管理,實現(xiàn)作物定時、定量的精準灌溉和精準施肥,有效提高水肥利用率。該技術(shù)具備節(jié)水、節(jié)肥、高產(chǎn)、高效、智能控制等優(yōu)點,可大面積應(yīng)用。
01水肥一體化物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)
主要由云軟件系統(tǒng)、微信客戶端、手機APP、現(xiàn)場主機、節(jié)點控制器、數(shù)據(jù)傳感采集終端組成,通過與供水供肥系統(tǒng)有機結(jié)合,實現(xiàn)智能化控制??蓪崿F(xiàn)智能化監(jiān)測、控制灌溉中的供水時間、施肥濃度以及供水量。變送器(土壤水分變送器、流量變送器等)將實時監(jiān)測的灌溉狀況,當灌區(qū)土壤濕度達到預(yù)先設(shè)定的下限值時,電磁閥可以自動開啟,當監(jiān)測的土壤含水量及液位達到預(yù)設(shè)的灌水定額后,可以自動關(guān)閉電磁閥系統(tǒng)??筛鶕?jù)時間段調(diào)度整個灌區(qū)電磁閥的輪流工作,并手動控制灌溉和采集墑情。整個系統(tǒng)可協(xié)調(diào)工作實施輪灌,充分提高灌溉用水效率,實現(xiàn)節(jié)水、節(jié)電,減少勞動強度,降低人力投入成本。
02水肥一體化智能灌溉施肥機
自動灌溉施肥主要是由自動灌溉施肥機實現(xiàn),自動灌溉施肥機由儲肥桶、主機、電磁閥、信號線等組成,對施肥機進行參數(shù)設(shè)置,實現(xiàn)整個灌溉區(qū)的自動灌溉和施肥,將水和營養(yǎng)精準的輸送到每一棵植物的根部。
系統(tǒng)布設(shè)土壤墑情監(jiān)測站和遠程設(shè)備控制系統(tǒng)、智能網(wǎng)關(guān)和攝像頭等設(shè)備,實現(xiàn)對示范區(qū)內(nèi)傳感數(shù)據(jù)的采集和灌溉設(shè)備控制功能;示范區(qū)現(xiàn)場通過4G/5G網(wǎng)絡(luò)和光纖實現(xiàn)與數(shù)據(jù)平臺的通信;數(shù)據(jù)平臺主要實現(xiàn)環(huán)境數(shù)據(jù)采集、閥值告警、歷史數(shù)據(jù)記錄、遠程控制、控制設(shè)備狀態(tài)顯示等功能;數(shù)據(jù)平臺進一步通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)與遠程終端的數(shù)據(jù)傳輸;遠程終端實現(xiàn)用戶對示范區(qū)的遠程監(jiān)控。