设施农业滴灌施肥智能化控制系统的研制与应用

托普农业物联网缔造智慧农业，开拓农业生产新局面。设施农业滴灌施肥智能化控制系统的研制与应用1前言随着科技的发展，农业物联网开始应用于农业生产中，托普仪器农业物联网就是在这种情境下应用而生，而且取得了良好的效果。浙江托普仪器有限公司和浙江大学合作积极响应科技兴农政策突出农业科技创新重点，研发出农业物联网智能控制系统通过通过射频识别（rfid）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备等新型技术将农业和互联网连接起来提大大提高了农业生产的工作效率和精细管理，避免了“瘦肉精”、“毒辣椒粉”、“红心鸭蛋”等问题的再次发生，保证了食品的安全和产量。目前此物联系统已在全国多家科技园、示范园区、农场、科研所、院校等区域成功运行，技术稳定成熟，功能齐全。为在农业种植业、畜牧养殖业等领域的生产关键环节建立智能化控制、信息化管理的现代农业项目提供了强有力的技术支持。物联网的实施将大大提高国家推进科技创新增强农产品的步伐。农业物联网将开启农业生产腾飞的新篇章。设施农业滴灌施肥智能化控制系统具有节水、增产、降湿、省工、省时高效等许多优点。应用软管微灌技术较好解决了因传统的人工灌溉方式所引起的土壤板结、养分流失、病虫害严重等问题，有效保证了作物生长条件。同时在温室、大棚、农作物实际生长应用系统中分分流式和分段式。它使我国微灌技术水平又上了一个新台阶，同时该技术简便，易于操作，易于农民学习、掌握、使用、维护和管理。本文谈一下温室、大棚节水微喷灌溉智能控制的研制与应用。2微灌系统节水技术的主要内容在温室、大棚农作物实际应用系统中分分流式和分段式。2.1分流式。该系统采用大口径节双壁软管作为主输水管道，支输水管道每隔10~15m，接专用出水孔，该出水孔接1m长1／30m(1寸)口径软管，可起开、关和减压作用。该支输水管道根据畦和垄的长短100m~200m，它可以移动灌溉，根据出水量和需浇水面积可在主大小输水管道上接出多个支输水管道。2．2分段式。该系统可采用不同口径的节水双壁软管作为输水管道，该管道15—30m为一段，每管段的末段套有快速接口，快速接口与软管之间由一个铁质托普农业物联网缔造智慧农业，开拓农业生产新局面。紧箍件固定，以防使用在水的冲力下螺扣与软管脱开，快速接口包括母扣和子扣两口旋转使可接管段与管段连为一体，在温室、大棚以及农田灌溉时先将连为一体的分段式输水管道的一端固定在水泵上，然后灌溉。在灌溉中从远至近，浇完一段拧掉一段，这样就形成分段式软管灌溉系统。3设施农业滴灌施肥智能化控制系统的应用温室、大棚节水微喷灌溉智能控制流程图。在上述工艺流程中重点解决供水管网、灌水器。温室、大棚节水微喷灌溉设备的设计方案：温室、大棚一畦田一作物一微灌带一输水软管一微灌带接头一微灌施肥器一输水软管螺纹接头。微喷灌溉具有较高的科技创新点，是科技成果在农业水利工程中的重要应用，具有较高的推广价值。该技术主要应用在日光温室、大棚和田中蔬菜、花卉、中药、果园等多种田间作物的节水、高效灌溉。其特点是投资低、抗堵性强、对水源的要求低，凡是具有不低于o．01Mpa压力水源的地方均可使用，深受农民的欢迎。4、微喷灌溉的利用系数4．1将灌溉用水利用系数提高95％以上，亩产灌水定额减少了30％左右；4．2灌溉用水利用系数的提高，从而减少井水提水量，因而节约能耗25％以上；4．3以管代渠，减少占地；4．4便于土地耕作，软管灌溉流速大于渠道，相应地提高农田灌溉效率和质量；托普农业物联网缔造智慧农业，开拓农业生产新局面。4．5降低土地灌溉成本，适应目前农民投资能力；4．6技术简便，易于农民学习、掌握、使用、维护和管理。5微灌软管的经济、社会效益分析采用双壁软管微灌溉技术，可以获得以下效益：5．1节水，平均可节水50％左右，0．067hm’(1亩)地一年节水500多方。5．2保持良好土壤环境，微灌流量小，灌水均匀，能保持土壤疏松、容量小，孔隙适中，为作物生长创造了良好环境。5．3增产增收，连续四年微灌与沟灌的对比结果表明微灌平均增产15．42％，增收18．2％。5．4施肥方便，提高肥效，利用微灌系统施肥，不仅方便了地膜覆盖下作物施肥，而且随徽灌追肥的肥料集中在作物根际部位，避免了肥料淋失，易于被作物吸收，提高了肥料利用率。5.5省工省力，微灌不用人工护渠、改口，减少了中耕除草，比沟灌省工近50％。5．6投资低、效益高，微灌一般O．067}lm2投资300~600元，可连续使用3年，能取得明显的节水、增产、增收等社会效益和经济效益。5．7减轻病害：微灌大大降低室内空气湿度，明显减轻作物病害。5．8提高棚内土湿和气湿；微灌后的土壤温度和室内温度明显高于沟灌，对保证冬春季作物的连续十分有利。6结束语我国现有近33万多hm2温室、大棚主要种植各种时令蔬菜、花卉和经济作物，绝大多数采用传统的畦灌、渠灌，水的利用只有40％，灌水定额为40~50mⅥlIll2，进入90年代，我国开始大面积推广节水灌溉技术，先后开发和引进先进国家的温室灌溉设备(主要是滴灌、微灌和与之相配套的设备)，促进我国温室、大棚节水微灌溉设备的生产和应用。大城市郊区已开始大面积推广温室大棚微灌溉设备，灌水定额仅为20多m3／hm2，节水效果十分明显，增产0．2～1．o倍，提高了作物的品质，节省劳力，为发展工厂化农业奠定了基础。