中國是自古以種植水稻為大宗的農業大國,稻區覆蓋遼闊,主產區分布于秦嶺淮河一線以南(如:長江中下游平原、珠江三角洲、東南丘陵、云貴高原、四川盆地等地),種植總面積大約在4.3-4.4億畝之間。水稻種植從原始人畜耕作到機械耕種是農業發展的一大進步,但基于稻田分布廣泛、人工成本高、耗時長、耕作信息采集殘缺、不及時等特點,當新型物聯網種植的出現,使現代農業實現了又一次質的飛躍。
智能水肥一體化,是現代智能農業新技術,將灌溉與施肥融為一體的技術,在采用噴灌、滴灌等方式來為農作物提供所需營養。極大節約了水肥資源,提升了水肥吸收利用率的同時,大大降低了人工勞作。
智能水肥一體化,也就是智能水肥一體化灌溉系統,由自動化系統、數據傳輸系統、土壤墑情監測系統等部分結合物聯網技術組成。以噴灌、滴灌技術為基礎,將灌溉和施肥融為一體,根據土壤墑情、作物需肥規律和特點,將適當比例的肥料和灌溉水兌在一起,將肥水均勻、定時、定量地噴灑。有效避免肥料的揮發損失、溶解慢、發揮慢等問題,肥料的利用率大幅度提高,節約氮肥又有利于環境保護。
采集設備負責監測土壤等種植環境數據,實時監測土壤肥力、濕度等情況,哪種肥力不達標,哪種肥力達標,土壤是否缺水等數據,上傳送至云平臺。
結合用戶設置的灌溉策略,云平臺對監測數據進行分析判斷,需要施肥時自動計算出比例,將肥料和水進行混合;如果土壤不缺肥,直接開啟閥門進行澆水作業。管理策略結合作物種類及生長階段,選擇定時、遠程、循環三種控制方式。
不管是缺水還是缺肥,都是通過灌溉系統來進行的。系統支持接入32個閥門及采集設備,分組灌溉、集中監控,按需施肥,按需澆水。
同時,對于大面積農田灌溉管道長,而導致完成水肥灌溉后管道殘留過多而浪費的問題,可選配水肥回收系統,將殘留的水肥回收到回收桶中,節約資源,解放人力,一舉多得。
與傳統的灌溉技術對比,智能水肥一體化灌溉技術具有獨特優勢。傳統灌溉模式有畦灌、漫灌等形式,在運輸途中浪費嚴重且吸收率低。應用智能水肥一體化灌溉系統,采用可控管道,噴灌、滴灌等形式浸潤作物根系,減少水分下滲,使水分得到充分利用,通常可節水50%以上。
智能水肥一體化,降低了設施園藝、果園、大田農業等種植基地,因過量施肥而造成的水體污染問題,人為定量遠程調控,滿足農作物的需水需肥量,從促進作物的產量與品質的提升。