传统农业灌溉普遍存在盲目灌溉、过量施肥的问题,不仅严重浪费水资源,也导致土壤次生盐渍化和地下水污染,灌溉水肥利用效率低下。智能水肥一体化技术的应用,可有效解决这一痛点,实现精准灌溉与施肥,大幅提升农田水肥利用率。
一、智能水肥一体化灌溉系统构成
智能水肥一体化灌溉系统主要包括:监测网络、传输网络、控制中心平台、灌溉执行系统四个要素。
(一)监测网络
通过布设各类水文气象传感器,实时监测土壤湿度、气象参数等数据。关键设备包括:
1. RTU200遥测终端
采集4G网络,实现数据连续可靠传输。
2. 雷达水位计/雷达流量计
监测水体变化,为按需灌溉提供依据。
3. 雨量计
监测降雨强度,实时调整灌溉方案。
(二)传输网络
通过无线通信网络将监测数据可靠传输至控制中心。核心设备有:
SG500水利网关
实现远程测控和数据汇聚。
2. SR800工业路由器
提供稳定的网络扩展与互联。
(三)控制中心平台
采集各类监测数据,经模型计算后制定精准灌溉方案。
(四)灌溉执行系统
根据控制指令,实时调节水肥分配比例和总量,实现精准灌溉。
二、系统实施流程
智能水肥一体化灌溉系统从设计、装配到日常运行一般包括以下步骤:
(一)需求调研
根据地形地貌、作物种类及分布情况等开展全面调研。
(二)设计方案
按需求配置监测设备,设计传输网络拓扑结构,开发控制模型算法。
(三)系统装配
现场安装各类传感器,部署通信网络,调试控制系统。
(四)参数调试
调整控制模型参数,进行多轮验证,确保模型准确。
(五)日常运行
系统实时监测和控制,定期优化和更新模型,确保效果持续。
三、应用效果
智能水肥一体化灌溉系统实施后,可带来以下效果:
(一)提高灌溉精准度
根据作物实时需水情况调控灌溉,避免盲目浇水。
(二)节约用水量
相比传统灌溉可节水超过30%。
(三)减少肥料浪费
智能计量施肥,避免过量使用化肥。
(四)提高产量与质量
精准灌溉改善土壤环境,有助提高产量与品质。
(五)降低劳动强度
智能灌溉减少人工量化和重复劳动。
(六)资源可持续利用
大幅降低水资源和化肥浪费,实现资源可持续利用。
智能水肥一体化灌溉技术的应用,可全面提升农田水肥利用效率,实现节约和可持续,是实现精准高效农业的重要手段,值得推广应用。
