基于物联网的果园智能灌溉系统设计

为提高果园灌溉用水的利用率,本研究基于物联网技术设计了果园智能灌溉系统平台。该系统包括环境信息采集模块和灌溉控制模块。环境信息采集模块通过果园布置的传感器设备实时采集果园风速、风向、空气温湿度、土壤温湿度、光照度、土壤水分、降雨量等环境信息,灌溉控制模块依据这些环境信息作为参数标准计算出灌溉时间和灌溉量,向田间阀门发出控制指令,实现智能灌溉。     

大棚西瓜无公害栽培技术

<正>1生产环境选择无公害西瓜生产基地必须选择在农业生态环境良好,产地区域及灌溉上游都没有受污染或不直接遭受工业污染,pH值为5～7,土壤含水量要求达到60%～70%,空气相对湿度为70%～80%,适宜西瓜生长的地段。     

火百合盆栽促成栽培技术

以广东地区普遍栽培的年宵花卉火百合为材料进行盆栽促成栽培,栽培基质采用泥炭∶珍珠岩∶河沙=3∶1∶1,日常管理要求保持基质湿润,空气相对湿度保持在60%~80%;施肥重点抓住花芽分化前和花蕾膨大期;种植前期要求遮荫50%,现蕾后遮荫30%~40%;注意预防叶烧病、灰霉病和蚜虫危害;利用温度控制、水分控制和植物生长调节剂对火百合作矮化处理;栽培过程根据植株生长发育进度采用温度、光照和施肥调控来调整生长发育进程,使火百合能在预定的时间开花。     

农业灌区智能节水灌溉系统设计与应用

为了推广应用农业灌区智能节水灌溉系统,提高灌区灌溉的效率和水资源利用率。在分析农业灌区智能节水灌溉系统设计原理的基础上,基于物联网、传感器技术和人工智能等先进技术,设计了包括灌溉计划优化,实时监测与控制,数据分析与决策等模块的农业灌区智能节水灌溉系统,采用了自动喷灌装置、土壤湿度传感器和气象站等智能化灌溉设备,实现对灌溉过程的精准监测和控制。结果表明,通过农业灌区智能节水灌溉系统的实际应用,灌区的水资源利用效率得到大幅提升,灌溉过程中的水量浪费得到有效减少。灌溉计划优化和实时监测与控制模块的运行,使得系统能够根据土壤湿度、气象变化和作物需求等因素进行动态调整,从而实现精准灌溉。农业灌区智能节水灌溉系统的设计与应用能够有效解决传统灌溉方法存在的问题,在节约用水、提高灌溉效率和保护生态环境等方面具有重要作用,为农业生产提供了新的解决方案,可以在更多的农业灌区中推广应用。     

基于语音识别的智能灌溉系统设计

为实现农作物精准灌溉,本文设计了基于语音识别的智能灌溉系统。系统设定植物不同生成阶段的不同土壤湿度需求,当监测的土壤湿度不能满足植物生长需要时,系统进行手动、自动和语音等三种形式的灌溉控制。模拟数据显示:系统运行稳定,能够满足不同植物的用水需求且方便操作,具有良好的推广价值。     

温室环境控制模型及决策的研究

以番茄为研究对象,选取影响番茄发育和产量的最关键因素———空气、温度、光照和空气相对湿度,对温室环境控制模型及决策进行研究。将番茄的生长分为发芽期、幼苗期、开花期、结果期和成熟期5个阶段,将天气条件分为晴天、阴天和夜间。通过对各个因素的计算,对作物生长模型进行决策研究。     

全封闭灌溉系统在无土栽培中的应用

国内智能玻璃连栋温室椰糠无土栽培的水肥一体化精准灌溉系统多为开放式或半封闭式,种植生产过程中会有多余的营养液从基质中流出,造成水肥浪费,增加运营成本。文章对智能玻璃连栋温室中的椰糠无土栽培的全封闭灌溉系统的组成、灌溉策略和排液管理进行介绍,以达到全封闭水肥一体化精准灌溉系统的在智能玻璃连栋温室无土栽培中的节能高效应用。     

家庭芽苗菜自动化栽培装置的设计

从解决家庭芽苗菜栽培需求和存在的问题出发,提出了家庭芽苗菜栽培装置的基本设计要求,设计了一种由底座、栽培架、催芽系统、灌溉系统、补光系统和控制系统等组成的家庭芽苗菜自动化栽培装置。结果表明,采用立体式栽培模式,提高了栽培空间利用率;催芽室在催芽阶段能够使种子出芽整齐,避免了发芽不齐和烂种的问题;灌溉水自动循环,能够满足芽苗菜生长阶段对水分的需求,减少了生长不良和烂根现象;具有自动化智能补光功能,解决了光照不足而造成生长缓慢和长势不一致的现象;实现栽培过程中自动控制,解决了家庭栽培管理工作量大的问题;而且外形美观,操作简便。     

潮汐灌溉对番茄苗期生长及基质水分耗散的影响

【目的】研究潮汐灌溉方式下番茄幼苗生长及根系抗氧化酶活性变化和基质水分耗散规律，为番茄潮汐灌溉育苗技术的推广应用提供科学依据。【方法】以番茄瓯秀201为试材，设置潮汐灌溉和顶部洒水灌溉2种方式，分析2种灌溉方式下番茄幼苗生长和根系生理指标的变化，拟合潮汐灌溉方式下基质水分耗散规律。【结果】潮汐灌溉方式下，穴盘质量与气温、空气相对湿度呈线性关系，相关系数分别为-0.846、0.920；穴盘质量减少量与气温、空气相对湿度呈线性关系，相关系数分别为0.966、-0.853。与顶部洒水灌溉相比，在番茄4叶1心时，潮汐灌溉下番茄根系鲜质量、干质量、根系体积、根系长度分别提高44.81%、45.91%、93.81%、9.41%；潮汐灌溉下番茄根系抗氧化酶活性显著高于顶部洒水灌溉处理，而丙二醛(MDA)含量却显著下降；潮汐灌溉下番茄幼苗的净光合速率(P_n)和气孔导度(G_s)均显著高于顶部洒水灌溉处理。【结论】潮汐灌溉下基质的水分吸收与耗散与气温、空气相对湿度显著相关，潮汐灌溉可显著促进番茄幼苗生长，使番茄根系保持较高生长活性，有利于番茄植株保持较高的光合能...     

单栋玻璃温室草莓温光湿等环境指标的调控技术

根据草莓生物学特性对环境条件的要求,通过3年对玻璃温室内栽培环境指标的调控实施,得出温度控制指标设定为白天最高不超过30℃、夜间最低不低于5℃;光照管理做到保持室内高透光率,1~2月份低温寡照,可通过补光增加光照时间,5~6月份光照强度高,应及时遮光降温;湿度控制当玻璃温室温度超过30℃、外界气温不低于2℃时,尽可能进行自然通风;开花期,白天的相对湿度最好控制在40%~50%,基质湿度保持50%~60%为宜。低温弱光季节,在玻璃温室内放置自制的增施CO_2简易装置,通过有机废弃物发酵提高室内CO_2浓度,弥补此阶段温室内CO_2亏缺问题,以提高草莓产量。     

鲁中地区优质大棚西瓜的适宜气象指标

采用最小显著差数法(LSD)对2010～2011年鲁中地区昌乐县西瓜大棚内的气象观测资料进行分析,并于2011年1月15日～2月25日分期播种西瓜进行试验,用斐林试剂滴定法测定西瓜糖含量,用手持折光仪测定可溶性固形物含量;将气象资料分析结果与西瓜各发育期的生长情况进行对比,确定鲁中地区优质大棚西瓜的适宜气象指标。结果表明,鲁中地区优质大棚西瓜最适宜的生长温度为25～32℃。各生育期对温度的要求不同,发芽最适温度为25～30℃,幼苗期最适温度为25～30℃,开花授粉期的最适温度为22～27℃,果实发育的最适温度为25～34℃。西瓜每天光照要求8 h以上才能生长发育良好,西瓜生长期内需要总日照时数为1 000 h左右。西瓜生长发育较适宜的空气湿度为50%～60%;适宜的土壤相对湿度为65%～75%,苗期65%,伸蔓期为70%,果实膨大期则要求75%～80%。     

北疆膜下滴灌玉米年际需水量及耗水规律

【目的】探索新疆天山北部准噶尔盆地南缘区膜下滴灌玉米年际需水量、气象因素、水分生产率、作物系数以及生长、生理动态等变化特征,为调整区域作物种植结构,高效节水提供理论依据。【方法】在新疆灌溉中心试验站,通过2013—2015年3年的旱棚灌溉试验,分析4种不同灌水定额300、375、450、525 m3·hm~(-2)(分别用T1、T2、T3、T4表示)玉米年际内和年际间耗水规律、作物系数及生长、生理指标变化,采用相关分析方法,探明各气象因素与玉米需水量的相关关系,确定影响玉米需水量变化的主要气象因素。【结果】年际内各处理玉米总耗水量、生育阶段耗水量随灌水量增加而增大,2013年各处理(T4—T1)总耗水量为202.69、243.22、317.70、366.99mm;2014年各处理总耗水量为293.81、372.18、466.69、537.13 mm;2015年各处理总耗水量为326.84、401.31、490.76、569.33 mm。年际间,2015年度各处理总耗水量比2014年多5.66%、4.90%、7.26%、10.11%,比2013年多35.54%、35.26%、39.39%、37.98%;2014年度各处理总耗水量比2013年多31.68%、31.92%、34.65%、31.01%。2015年平均温度比前两年高2.6%—3.3%,有效降雨高30.4%—31.2%,相对湿度高11.5%—12.5%。平均温度对玉米播种至灌浆生长期需水量影响突出,线性回归方程的决定系数均达到0.98。玉米产量随灌水量的增加呈先增后减趋势,经优化分析玉米生育期灌水量为3 570—6 370 m~3·hm~(-2),产量可达13 061—14 929 kg·hm~(-2)。水分生产率随灌水量增加而降低,变幅5.92—1.75 kg·m-3之间。作物系数随灌水定额增加而增大,变幅在0.51—1.18之间,3年内作物系数在灌浆—成熟阶段最大,其值为1.01,播种—出苗作物系数最小,其值为0.33。【结论】年际内玉米各处理总耗水量差异显著,各生育阶段耗水量在拔节—抽雄、抽雄—灌浆、灌浆—成熟阶段差异显著。年际间各处理总耗水量变化差异显著,各处理生育阶段耗水量在抽雄—灌浆、灌浆—成熟阶段差异显著。气象因素中平均温度、有效降雨、相对湿度呈逐年增长趋势,太阳辐射、风速、平均温度与需水量成正相关,相对湿度与需水量成负相关。在出苗—拔节阶段,主要气象影响因素是太阳辐射和风速;在拔节—抽雄阶段,主要气象影响因素是相对湿度和平均温度;在抽雄—灌浆阶段,主要气象影响因素是平均温度。平均温度对玉米生育阶段需水量影响最大。玉米产量与全生育期灌水量成二次抛物线关系。玉米作物系数全生育期呈现单峰值变化,峰值出现在抽雄—灌浆期。生育期内玉米株高随灌水量增大而增加,全生育期呈单峰变化,峰值在抽雄期。叶面积指数峰值出现在灌浆期,叶绿素峰值出现在抽雄期。     

基于物联网技术的日光温室黄瓜智能灌溉控制系统研究

采用无线传感器采集温室内空气温湿度、土壤温湿度、CO2浓度、光照强度等信息,利用无线传输协议实现数据的自动获取、传输及控制。当土壤水分传感器监测到土壤含水量低于设定阈值时,系统自动启动电磁阀,进行滴灌作业,可实现黄瓜幼苗期、结果初期、结果盛期、结果后期智能灌溉控制,较常规滴灌作业节水15%~20%。     

基于基质水分的多因素樱桃番茄灌溉决策研究

为实现精准智能水肥管理,减少灌溉施肥量,提高果实品质,本研究构建基于光照、基质水分和回液电导率的灌溉决策和控制系统,以樱桃番茄作为试验对象,设置3个田间应用参数,对决策系统进行应用效果验证,对樱桃番茄的生物量、产量和品质进行综合评价。试验结果表明,该灌溉决策控制系统在樱桃番茄生长期间运行正常,可以有效代替人工进行水肥管理,当苗期、开花期、结果期光辐射分别达到200、400、100 J/cm²时启动灌溉,由基质相对含水量上限80%与实时相对含水量差值计算单次灌溉量,当灌溉液与回液EC差值大于1.0 mS/cm时,灌溉量上调1.3倍。该处理番茄植株较为粗壮,灌溉施肥量最少,提高了水肥生产效率,果实品质得到提升,适宜椰糠栽培樱桃番茄田间应用。     

用于避雨栽培的精准灌溉智能控制器的设计与应用

针对农田灌区范围广、数据量大、实时传输难的特点,本设计采用多时段多组合智能自动控制、手动自动双模式安全保障的智能控制器,利用无线方式将农作物生长环境中的多项环境因子参数传送给无线主机,再由控制终端控制水泵的运行。利用Zigbee模式具有部署灵活、扩展方便等优点,实现农作物生长环境(包括二氧化碳、光照度、空气温湿度和土壤含水率等)的信号采集、传输、接收。     

基于ASP.NET技术的荔枝园智能灌溉远程监控系统的设计与实现

为了实现荔枝园环境的远程监控和智能化管理,设计了基于ASP.NET技术的荔枝园智能灌溉远程监控系统,包括终端监控设备、网关和网络监控系统。终端监控设备定时采集荔枝园的温度、湿度和土壤含水率等环境信息,通过Zigbee无线通信技术传输到网关,网关通过互联网将环境数据传输到网络监控系统,网络监控系统基于B/S模式,运用ASP.NET技术,实时显示荔枝园环境参数以及做出智能灌溉决策。用户可以通过系统实时掌握荔枝园的土壤环境信息、各个节点剩余能量、控制灌溉状况和学习荔枝种植知识。试验表明,系统在荔枝园中的平均丢包率仅为3.87%,通信效果良好;当环境信息超出正常范围时,系统会向果农发出预警信号;通过智能灌溉方法,使得灌溉区域土壤含水率平均值为17.85%,高于荔枝生长的最佳土壤含水率的下限,满足荔枝生长的要求。系统运行稳定,界面友好,操作简单,能够实现远程实时监控荔枝园环境并及时做出智能灌溉决策。     

基于不同育苗方式对新引进西瓜品种需水规律和产量品质的研究

【目的】研究压砂地栽培新引进西瓜品种的生育期耗水规律、土壤水分动态变化、产量和品质,选出最优品种,为宁夏中部干旱带压砂地西瓜大面积轻简化栽培提供科学参考。【方法】以4个西瓜品种（NK-TM、R-18、N-08和DD-87）为研究对象,在相同灌水定额和施肥条件下,研究不同育苗方式（自根和嫁接）的生育期需水规律、产量和品质,分析不同处理上述指标的差异性。【结果】降水和灌水对土壤含水量变化影响明显,在灌溉后和下雨后各个处理土壤体积含水率明显增加,其他状态下土壤体积含水率大部分保持在13.0%。苗期以蒸发耗水为主,自根苗和嫁接苗日耗水量为0.60~1.94mm;伸蔓期日耗水量为1.19~1.74mm;开花坐果期耗水量有较大幅度增加,日耗水量达峰值,为4.34~8.57mm;进入膨瓜期日耗水量逐渐减小,降至2.95~3.77mm;西瓜成熟期日耗水量最小,为0.95~1.59mm;西瓜嫁接苗总耗水量除苗期总体低于自根苗外,其他时期均高于自根苗。西瓜接嫁苗产量明显高于自根苗,品种R-18和N-08西瓜嫁接苗产量较高,分别为43766.61和41745.13kg/ha。但在西瓜品质指标方面,自根苗明显优于嫁接苗。在各个处理中,N-08嫁接苗的果皮最薄,仅为8.33mm。相关分析结果显示,在相同水肥条件下,西瓜产量与育苗方式和作物耗水量有极显著相关性（P<0.01）,总酸含量与品种间、维生素C含量与作物耗水量间呈显著负相关（P<0.05）。【结论】4个新引进压砂地种植西瓜品种的产量和品质与耗水量及育苗方式关系密切,品种N-08嫁接苗表现优异,可推荐在宁夏中部干旱带压砂地种植。     

滴灌条件下不同产量水平棉花各生育期需肥规律的研究

对不同产量水平的滴灌棉花各生育期定期定点采集有代表性的植株样品,分析其干物质N、P、K含量,研究不同产量水平滴灌棉花各生育期吸收N、P、K的量与比例及其区别.结果表明:滴灌棉花在苗蕾期对氮素的吸收是占主要的,占棉花这时期吸收养分总量的38.21;～50.75;.蕾期到花铃期对养分的需求量最大,吸收N占棉花整个生育期吸收总N的83.55;～66.27;、吸收P2O5占总P2O5的74.02;～52.39;、吸收K2O占总K2O的80.14;～76.52;.滴灌棉花对N、P、K的需求也具特色即对氮的需求较早,且量也较大;磷的需求稍晚,但要求持续时间最长;钾素的需求时间和强度则居于氮、磷之间.高产棉株单位面积上吸收N、P2O5、K2O的量高于一般产量和中高产棉株的吸收量,并且对K2O吸收的绝对量最大.不同产量棉株对N、P2O5、K2O养分吸收比值总体上是相近的,但在各生育期养分吸收比值有差异.     

主要环境因子对杏鲍菇工厂化生产影响的研究

采用正交试验设计,研究了工厂化生产杏鲍菇期间主要环境因子(温度、湿度、CO2浓度和光照强度)对杏鲍菇发菌速度、催蕾时间和菇体产量等的影响。结果表明:在杏鲍菇发菌期,可以将温度设置在24～26℃,空气相对湿度设置在60%～75%,CO2浓度设置在3000～4000 mg/L;在催蕾期,温度应保持在14～16℃,湿度应控制在80%～95%,CO2浓度可以设置在1000～1500 mg/L,光照强度可以设置在100 lx;在育菇阶段,温度应保持在14～16℃,湿度应控制在80%～90%,CO2浓度应控制在2000～2500 mg/L,光照强度应设置在100 lx。     

基于微粒群算法的投影寻踪模型对调亏灌溉模式评价

通过基于微粒群算法的投影寻踪模型评价方法,对水稻调亏灌溉管理模式提出不同生育期调亏对水稻生育特性及产量影响的综合评价,确定水稻调亏灌溉最优管理方案:返青期土壤水分控制下、上限为相对饱和含水率的70%~100%;分蘖初期为90%~100%;分蘖中期含水率90%,田面水层10 mm;分蘖末期为60%~100%;拔节孕穗期为90%~100%;抽穗开花期为0~20 mm,为节水高产型灌水方法和调亏灌溉制度的制定提供基本依据。