近年來(lái),隨著農(nóng)業(yè)種植技術(shù)的不斷發(fā)展和農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平的提高,我國(guó)農(nóng)作物灌溉面積逐年擴(kuò)大。然而,由于傳統(tǒng)的灌溉方式對(duì)水肥環(huán)境的要求較高,尤其是在干旱、洪澇等惡劣天氣下,不僅需要大量的人力、物力投入來(lái)保證作物高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn),而且往往還會(huì)造成水資源浪費(fèi)。智能水肥一體化技術(shù)充分利用了現(xiàn)代科技成果和先進(jìn)灌溉技術(shù)特點(diǎn),結(jié)合農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)優(yōu)化和土壤改良措施,以實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物水分科學(xué)管理為目標(biāo),有效提高了作物生產(chǎn)用水效率和經(jīng)濟(jì)效益。聚英云農(nóng)主要對(duì)智能水肥一體化技術(shù)在我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。
1、我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀
我國(guó)是世界上最大的農(nóng)業(yè)國(guó),農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平一直處于較高水平。近年來(lái)我國(guó)農(nóng)業(yè)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人民生活水平不斷提高的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)了高速發(fā)展。我國(guó)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面取得了很大成就,但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,仍存在著一定差距。其中之一就是灌溉技術(shù),近年來(lái)我國(guó)的灌溉技術(shù)得到了較大程度的提高,但也存在一些不足,如對(duì)灌溉條件和環(huán)境要求較高、對(duì)水資源利用效率不高等問(wèn)題。
2、智能水肥一體化的基本原理
智能水肥一體化系統(tǒng)主要由自動(dòng)化控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)、供水設(shè)備等組成,通過(guò)對(duì)水、肥的定量、定時(shí)或定質(zhì)供給,以實(shí)現(xiàn)對(duì)灌溉的實(shí)時(shí)監(jiān)控和控制。在水肥供應(yīng)過(guò)程中,首先需要用智能傳感器對(duì)土壤進(jìn)行探測(cè),將探測(cè)到的土壤濕度信息傳送給智能灌溉控制器,通過(guò)計(jì)算機(jī)控制水泵等相關(guān)設(shè)備,實(shí)現(xiàn)對(duì)灌溉水量和管道壓力的調(diào)節(jié)。
智能水肥一體化系統(tǒng)在灌溉過(guò)程中主要包括水源管理、管道管理和設(shè)備管理三部分內(nèi)容,水源管理主要是對(duì)田間滴灌進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃和合理配置,保證水肥供應(yīng)的有效性和穩(wěn)定性;管道管理主要用于對(duì)各個(gè)地塊以及農(nóng)田周?chē)M(jìn)行管道鋪設(shè)和閥門(mén)安裝工作,并通過(guò)計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)土壤濕度等數(shù)據(jù);設(shè)備管理則是以智能控制器、水肥泵等設(shè)備為中心完成對(duì)各個(gè)灌溉環(huán)節(jié)中各個(gè)部件進(jìn)行智能化控制。
3、我國(guó)應(yīng)用智能水肥一體化技術(shù)現(xiàn)狀分析
隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的不斷發(fā)展,水肥一體化技術(shù)也得到了廣泛的應(yīng)用。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)已有400多個(gè)縣建立了水肥一體化灌溉工程,其中,山東、河北、河南等省份是我國(guó)水肥一體化技術(shù)應(yīng)用較多的地區(qū)之一。
同時(shí),智能化控制系統(tǒng)還可根據(jù)土壤墑情及作物生長(zhǎng)情況進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)控水量與施肥量。此外,我國(guó)在智能操控方面也取得了一定的成績(jī)。結(jié)合作物生長(zhǎng)需求,可選擇定時(shí)灌溉、循環(huán)灌溉、遠(yuǎn)程灌溉,三種灌溉模式之間可自由切換,即時(shí)生效。云平臺(tái)設(shè)定灌溉閥門(mén)的開(kāi)關(guān)時(shí)間、開(kāi)啟時(shí)長(zhǎng)、灌溉模式等參數(shù)。
智能水肥一體化控制系統(tǒng)運(yùn)行靈活,根據(jù)土壤水分、土壤養(yǎng)分、作物生長(zhǎng)規(guī)律,自動(dòng)、定期、循環(huán)滿(mǎn)足作物生長(zhǎng)需要。同時(shí),根據(jù)云平臺(tái)存儲(chǔ)的歷史數(shù)據(jù),綜合分析作物生長(zhǎng)特點(diǎn),逐步建立種植計(jì)劃和方案,有利于提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力。
智能水肥一體化控制系統(tǒng),結(jié)合具體應(yīng)用領(lǐng)域的差異,如水庫(kù)、儲(chǔ)水池、地下水、河流等固定水質(zhì)良好的水源,或已建成或符合微灌設(shè)施建設(shè)要求的地方,支持接入泵監(jiān)控系統(tǒng),泵也納入管理云平臺(tái),還可支持田間氣候監(jiān)測(cè)、土壤水分監(jiān)測(cè)等數(shù)據(jù),適用于經(jīng)濟(jì)效益高的茄子、蔬菜、果樹(shù)。
4、結(jié)論與展望
智能水肥一體化技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用歷史較短,主要集中在對(duì)灌溉、施肥和管理方面,由于智能水肥一體化技術(shù)能夠有效提高灌溉和管理的效率,因此目前在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用前景廣闊。為了使智能水肥一體化技術(shù)實(shí)現(xiàn)高效、精確的控制,需要不斷進(jìn)行探索與研究,從而促進(jìn)其廣泛推廣使用。