农业物联网之—如何实施水肥一体化一站式管理方案

托普云农——致力于中国农业信息化的发展！农业物联网之—如何实施水肥一体化一站式管理方案6月19日至21日，2014年中国国际水溶性肥料会议在北京举行。与会专家认为，推广水肥一体化技术，有助于提高农区水肥资源利用率，破解华北地下水“漏斗”等难题。农业部2013年下发的《关于推进节水农业发展的意见》提出，到2015年，全国水肥一体化推广总面积达到8000万亩以上。随着相关政策的实施，我国水肥一体化正由经济作物走向粮食、由设施农业走向大田、由旱区走向全国。“我国用占世界6%的水资源、30%的肥料使用量产出了占世界26%的农产品。水少、肥多是现状，水肥资源约束亟待破题。”与会的农业部全国农技中心节水处处长高祥照表示，通过水肥一体化技术，以水促肥、以肥调水，实现水肥耦合，不仅可全面提升全国农田水肥利用效率，而且对旱作农区和华北地下水超采区意义重大。我国每年农业用水缺口超过300亿立方米，生产1公斤粮食耗水量高达800公斤，而世界先进水平耗水量仅为500公斤。一方面用不上水，另一方面又大水漫灌。同时，我国化肥用量居世界首位，但化肥利用率仅为33%，明显低于发达国家50%至60%的水平，“如果把水肥一体化技术推广到华北2亿多亩粮食作物上，节约的水资源将超过南水北调计划调水的总量。”来自复合肥料国家工程研究中心的数据显示，我国适宜发展水肥一体化的作物面积很广。全国有1.6亿亩果园，其中约18.1%有灌溉条件。蔬菜种植面积2.68亿亩，大部分可发展水肥一体化。还有4.48亿亩玉米、1.7亿亩马铃薯、2600万亩甘蔗等大田作物也适宜推广水肥一体化。中国农业大学资源与环境学院教授陈清认为，要分区域规模化推进高效节水灌溉行动，水溶性肥料肥效快、溶解快、利用率高出普通肥料30个百分点，不仅节水，还可减少施肥总量。他说，“以内蒙古赤峰为例，引进滴灌技术，马铃薯亩净增收1100元，玉米亩均增产约300斤，增加了粮食产量和农民收入。”推广水肥一体化技术，提高农区水肥资源利用率，破解华北地下水“漏斗”难题，成为与会专家一致的想法。然而，如何进一步推广，却需要破解技术之外的两项难题。长期以来，阻碍水肥一体化技术应用的重要因素是硬件设施。由于我国种植业以农户一家一户分散经营为主，很难依靠农民自发地铺设滴灌、微灌设备。华南农业大学作物营养与施肥研究室主任张承林说，我国的水利设施不少只有灌溉功能而没有施肥功能，使水与肥被人为割裂开。除了灌溉设施以外，水溶肥产品同样值得重视。但当前市场上的水溶肥产品普遍存在着技术落后、价格偏高等问题。新型肥料龙头企业金正大集团副总裁罗文胜告诉记者，“水溶肥企业应做到从原材料开采、技术研发到种植服务的水溶肥全产业链运营，为农户的水肥一体化应用提供一站式解决方案。”托普云农——致力于中国农业信息化的发展！简介：托普水肥一体化智能灌溉系统可以帮助生产者很方便的实现自动的水肥一体化管理。系统由上位机软件系统、区域控制柜、分路控制器、变送器、数据采集终端组成。托普水肥一体化智能灌溉系统可以帮助生产者很方便的实现自动的水肥一体化管理。系统由上位机软件系统、区域控制柜、分路控制器、变送器、数据采集终端组成。通过与供水系统有机结合，实现智能化控制。可实现智能化监测、控制灌溉中的供水时间、施肥浓度以及供水量。变送器（土壤水分变送器、流量变送器等）将实时监测的灌溉状况，当灌区土壤湿度达到预先设定的下限值时，电磁阀可以自动开启，当监测的土壤含水量及液位达到预设的灌水定额后，可以自动关闭电磁阀系统。可根据时间段调度整个灌区电磁阀的轮流工作，并手动控制灌溉和采集墒情。整个系统可协调工作实施轮灌，充分提高灌溉用水效率，实现节水、节电，减少劳动强度，降低人力投入成本。用户通过操作触摸屏进行管控，控制器会按照用户设定的配方、灌溉过程参数自动控制灌溉量、吸肥量、肥液浓度、酸碱度等水肥过程中的重要参数，实现对灌溉、施肥的定时、定量控制，节水节肥、省力省时、提高产量，专用于连栋温室、日光温室、温室大棚和大田种植灌溉作业。系统功能：1.用水量控制管理实现两级用水计量，通过出口流量监测作为本区域内用水总量计量，通过每个支管压力传感采集数据实时计算各支管的轮灌水量，与阀门自动控制功能结合，实现每一个阀门控制单元的用水量统计。同时水泵引入流量控制，当超过用水总量将通过远程控制，限制区域用水。2.运行状态实时监控通过水位和视频监控能够实时监测滴灌系统水源状况，及时发布缺水预警；通过水泵电流和电压监测、出水口压力和流量监测、管网分干管流量和压力监测，能够及时发现滴灌系统爆管、漏水、低压运行等不合理灌溉事件，及时通知系统维护人员，保障滴灌系统高效运托普云农——致力于中国农业信息化的发展！行。3.阀门自动控制功能通过对农田土壤墒情信息、小气候信息和作物长势信息的实时监测，采用无线或有线技术，实现阀门的遥控启闭和定时轮灌启闭。根据采集到的信息，结合当地作物的需水和灌溉轮灌情况制定自动开启水泵、阀门，实现无人职守自动灌溉，分片控制，预防人为误操作。4.运维管理功能包括系统维护、状态监测和系统运行的现场管理；实现区域用水量计量管理、旱情和灌溉预报专家决策、信息发布等功能的远程决策管理；以及对用水、耗电、灌水量、维护、材料消耗等进行统计和成本核算，对灌溉设施设备生成定期维护计划，记录维护情况，实现灌溉工程的精细化维护运行管理。节水灌溉自动化控制系统能够充分发挥现有的节水设备作用，优化调度，提高效益，通过自动控制技术的应用，更加节水节能，降低灌溉成本，提高灌溉质量，将使灌溉更加科学、方便，提高管理水平。5.移动终端APP方便管理人员通过手机等移动终端设备随时随地查看系统信息，远程操作相关设备。水肥一体化智能灌溉系统亮点(1)节水节肥——高效水肥灌溉和精准调控；(2)省时省力——可迅速大面积灌溉和施肥；(3)智能控制——根据土壤水分等相关参数自动反馈控制灌溉；(4)提高产量——投运该系统可增产30~50%。应用范围农业、土肥、植保、经作、园林等农技推广；农业科技示范区、农场等大型农业生产加工企业。