1、精準(zhǔn)灌溉施肥設(shè)施技術(shù)現(xiàn)狀

國外一些發(fā)達(dá)國家運(yùn)用先進(jìn)的電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，在灌溉施肥自動(dòng)控制技術(shù)方面起步較早并日趨成熟。美國、以色列荷蘭等國家在節(jié)水灌溉應(yīng)用技術(shù)上處于領(lǐng)先地位。以色列的溫室設(shè)備材料、滴灌技術(shù)均屬世界一流，其高效節(jié)水灌溉系統(tǒng)可把設(shè)施土壤的鹽漬化程度控制在很低水平，主要以滴灌為主，而且采用了現(xiàn)代化的滴灌和微噴灌系統(tǒng)對(duì)農(nóng)作物進(jìn)行灌溉，并在作物附近安裝傳感器以測定作物的水、肥狀況，將田間的傳感器和辦公室的控制中心進(jìn)行通訊，即可方便的實(shí)現(xiàn)作物的灌溉和施肥的遠(yuǎn)程監(jiān)控是水肥的利用率達(dá)到80%-90%。

我國的滴灌技術(shù)始于上世紀(jì)70年代，最初是從國外引進(jìn)一些自動(dòng)灌溉施肥系統(tǒng)來進(jìn)行應(yīng)用和研究并取得了一定的成果，但出于受限傳統(tǒng)的作物種植習(xí)慣以及用戶的技術(shù)水平等原因，我國的精準(zhǔn)灌溉施肥控制系統(tǒng)的研究成果目前大部分還處于示范性應(yīng)用階段，農(nóng)業(yè)使用比例較小，同時(shí)土樣采集研究造價(jià)較高，變量投入精準(zhǔn)度有待提升，土壤信息分析決策系統(tǒng)不夠完善，和國外相比，同類產(chǎn)品仍然存在著一定差距。

2、精準(zhǔn)灌溉施肥自動(dòng)一體化模型的創(chuàng)建

需要?jiǎng)?chuàng)建的灌溉施肥模型:為實(shí)現(xiàn)某地精準(zhǔn)灌溉施肥，故采取變量施肥技術(shù)。先通過GPS系統(tǒng)確定需要進(jìn)行精準(zhǔn)澆灌的區(qū)域，然后根據(jù)農(nóng)業(yè)的精準(zhǔn)灌溉施肥技術(shù)要求，將田地劃分為多塊小型田地一一操作單元， 并對(duì)其進(jìn)行編碼和相關(guān)土樣采集和分析工作，將得到信息存入GIS系統(tǒng)中，并將GPS和GIS系統(tǒng)結(jié)合;將差異返給計(jì)算機(jī)智能決策系統(tǒng)，并使用科學(xué)施肥方法進(jìn)行相關(guān)參數(shù)的計(jì)算，精準(zhǔn)確定農(nóng)植物水肥用量，并作出決策; PC機(jī)依照決策指令下達(dá)操作命令，完成精準(zhǔn)灌溉施肥作業(yè)。模型總體流程為農(nóng)田網(wǎng)格劃分一一突然采樣一-土壤養(yǎng)分分析一一專家施肥決策-——生成施肥處方-一實(shí)現(xiàn)自動(dòng)施肥監(jiān)控一-控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作。

3、控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

3.1 硬件組成

巡行系統(tǒng)使用到的技術(shù)包括信息收集分析技術(shù)、傳感器技術(shù)和自控技術(shù)，并配合作物施肥專家體系根據(jù)作物的不同需求，執(zhí)行精準(zhǔn)澆灌作業(yè)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)豐產(chǎn)目標(biāo)。

3.2 數(shù)據(jù)收集和分析

該環(huán)節(jié)主要分為三個(gè)步驟:第一，通過GPS系統(tǒng)獲取需要施肥地塊的邊界信息。先采用GPS獲得地塊基站位置，然后使基站繞地塊一周， 測定地塊輪廓數(shù)據(jù)，并將GPS的獲得的數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換成地理信息:第二，對(duì)得到地塊的地理信息進(jìn)行單元?jiǎng)澐趾拖到y(tǒng)編碼，目的主要是為了詳細(xì)劃分每小塊用地,并作為信息采集單元，確定每塊用地的詳細(xì)水肥需求，然后進(jìn)行相關(guān)變量投入裁決;第三，地塊土樣養(yǎng)分的采集和成分分析。將得到地塊邊界進(jìn)行上述步驟后，進(jìn)行人工采取土壤樣本作業(yè)，并對(duì)采集到的土樣進(jìn)行一系列數(shù)據(jù) (有機(jī)物成分、含量、PH值等)分析，建立相應(yīng)地塊的信息數(shù)據(jù)庫，供系統(tǒng)決策者進(jìn)行裁決，得到灌溉方案。

3.3 自動(dòng)灌溉施肥系統(tǒng)的執(zhí)行

該環(huán)節(jié)的主要元件是PC機(jī)，并且對(duì)于初始命令執(zhí)行后，還有試試監(jiān)測教官過程中的有關(guān)數(shù)據(jù)（液罐壓力、流量、溶液的EC和ph值等），然后按照下圖進(jìn)行相關(guān)原件的指令控制，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)灌溉的目標(biāo)。

【參考文件： 精準(zhǔn)灌溉施肥設(shè)施技術(shù)的研究和實(shí)現(xiàn)，李泓輝 】

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