模糊控制模型在水肥一体化中的应用研究

水肥一体化是将灌溉与施肥融为一体的一种节水农业技术,借助管道灌溉系统,将由固体肥料或液体肥料配兑而成的肥液适时、适量地输入到农作物根部土壤,保证农作物对水分和养分的需求。水肥一体化技术的实现对提高水、肥利用效率、减少环境污染具有重要的意义。针对水肥灌溉一体化技术控制实施过程中具有的非线性和不确定性,结合PLC控制系统稳定、可靠的特点,将模糊控制技术应用到水肥一体化控制设备,提高水肥一体化灌溉施肥机的水肥利用效率,实现水肥一体化自动精准灌溉施肥。仿真结果表明精准灌溉施肥模糊控制技术的应用达到了水肥一体化设备对高效施肥的要求,实现水肥的同步管理和高效利用。     

西瓜水肥一体化灌溉研究进展

水资源短缺和肥料利用率低是我国农业发展面临的突出问题。水肥一体化灌溉是将灌溉与施肥融为一体的灌溉模式，可根据作物不同生育时期需水需肥规律，将水分和养分定时定量按比例精准提供到作物根部。?本文综述了国内外水肥一体化灌溉及相关技术研究进展、西瓜全生育期水肥需求规律和水肥一体化灌溉模式对西瓜生长发育、产量及品质的影响，分析了水肥一体化灌溉面临的问题并提出相关解决方案。深入研究水肥一体化灌溉理论、优化灌溉设备、改变传统灌溉施肥方式可为指导西瓜节水、节肥、优质、高产提供理论依据。     

水肥一体化技术的研究进展与发展趋势

传统农业"大水大肥"的生产方式,浪费水肥资源、污染环境,制约了我国农业的持续健康发展,而水肥一体化技术是提高水肥利用率、肥药减施的重要手段,是目前国际公认最好的灌溉施肥技术。为此,阐述了水肥一体化技术在水肥利用率及作物生长、品质等方面的研究,分类介绍了重力自压施肥法、压差式施肥法和文丘里施肥法等施肥方式的工作原理和研究进展,并对各种施肥方式进行了对比分析。最后,结合水肥一体化技术的研究进展,对水肥一体化技术的发展趋势进行了展望。     

水肥一体化自动精准灌溉施肥设施技术的研究和实现

水肥一体化精准灌溉施肥技术是将施肥与灌溉结合在一起的一项精准农业新技术,它借助灌溉系统,将由固体肥料或液体肥料配兑而成的肥液一起均匀、准确输入到作物根部土壤,有效控制灌溉水量和施肥量,提高水肥利用效率。本文论述了水肥一体化精准灌溉施肥基本构成以及应用成效,自动精准滴灌施肥机的工作原理、技术性能。对施肥装置、混合装置、过滤装置、EC/PH检测监控反馈装置、精准灌溉施肥模糊控制技术进行探索研究,提出了实现水肥一体化自动精准灌溉施肥主要技术途径。     

浅谈设施农业低压水肥一体化技术

灌溉施肥和水肥一体化是实现节水节肥的有效途径和重要措施,是发展可持续农业的关键。只有做到水、肥、生态农业的有机结合,才能为农民增收、农业增产创造良好的条件。水肥一体化技术是将灌溉与施肥融为一体的技术,按照作物需水、需肥规律,根据土壤的墒情和养分状况,通过压力管道系统与安装在末级管道上的灌水器,将肥料溶液以较小的流量均匀、准确直接地输送到作物根系附近的土壤表面或土层。但水肥一体化设备容易堵塞,本课题就此展开探讨。     

水肥一体化技术

正一、什么是水肥一体化技术(一)水肥一体化技术的概念水肥一体化技术是将灌溉与施肥融为一体的农业新技术,又称为"水肥耦合""随水施肥""灌溉施肥"等。水肥一体化是借助压力灌溉系统,将可溶性固体肥料或液体肥料配兑而成的肥液与灌溉水一起,均匀、准确地输送到作物根部土壤。采用灌溉施肥技术,可按照作物生长需求,进行全生育期需求设计,把水分和养分定量、定时,按比例直接提供给作物。水肥一体化的两大转变:一是把浇地转变成了     

大型智能水肥一体化系统在设施草莓种植中的应用

针对设施园区草莓规模化种植对水肥管理方式和水平提升的需求,建设了智能水肥一体化系统,并在园区23栋日光温室草莓灌溉施肥环节开展种植试验。试验结果表明:相对于传统文丘里吸肥器技术,设施园区应用智能水肥一体化系统优势明显,可提高劳动生产率12倍,并显著降低人工劳动强度;可实现灌溉施肥精准调控,减少肥料倾倒遗撒浪费,并具有一定的生态效益;可为草莓产量和品质稳定提供保障,草莓产量提高1.7%;试验园区经济效益每年可提高26 037元/hm2。上述结果可为广大设施园区建设智能水肥一体化系统和经济效益计算提供参考。      

基于模糊控制的水肥药一体化系统研究

为了提高目前水肥药一体化系统的自动化程度,设计了一种智能水肥药一体化系统;针对系统混肥精度不高的问题,设计了适用于营养液混合的模糊控制器,并利用Lab VIEW完成整个系统应用软件的开发。该系统不但能够实现独立灌溉、灌溉施肥一体化、灌溉施药一体化及水肥药一体化,而且还具备控制指令输入、系统工作监控和系统信息查询的功能。     

轻简水肥一体机的设计及其在日光温室黄瓜种植中的应用效果试验

为解决农户传统水肥一体化灌溉方式中存在的施用营养液浓度均匀性差、劳动强度大、过量施肥等问题,研究设计了一种与膜下微喷灌高灌溉流量特性相匹配的大吸肥量、低成本的轻简水肥一体机.通过自主设计的性能测试平台对其吸肥性能进行了测试,从而确定了吸肥泵的安装位置.为验证该水肥一体机应用效果,首先检测了应用水肥一体机和传统方式下灌溉营养液浓度均匀性,然后按照追肥总量比传统方式减少30％的方案进行了日光温室黄瓜栽培对比试验.结果表明,在水肥一体机出口压力分别为0.09、0.11、0.13 MPa时,吸肥泵前置吸肥效果好于后置;应用轻简水肥一体机灌溉施肥与传统方式相比,灌溉营养液浓度的空间均匀性没有显著差异,但时间均匀性差异显著,传统方式下灌溉营养液浓度随时间的推移不断下降,而应用水肥一体机的则保持稳定;在减施化肥30％情况下,与传统方式相比,应用水肥一体机灌溉仍可增产6.18％,每栋温室(670 m2)毎个生长季(7个月)可节约工时14 h,减施化肥27 kg,可提高效益2.15万元/hm2.综上,该轻简水肥一体机灌溉营养液均匀、节省人工和肥料、提高生产效益,具有较好的推广应用前景.     

茶园水肥一体化灌溉施肥装置研究与设计

为提高茶园施肥精度,本文以茶树水肥需求量为基础设计了一种水肥一体化灌溉施肥装置。它由灌溉施肥系统和控制系统组成,通过确定最佳的肥液混合比例,调节吸肥腔与进水腔的体积比,实现水和肥的精确配比。试验运行表明,该装置施肥精度满足设计要求。     

水肥一体化技术及其在草莓生产上的应用

我国在农业生产中存在水肥过量使用及使用方法不当的现象,导致水肥利用率不高和环境,而水肥一体化技术具有节省水肥和提高其利用率的优点。为此,介绍了水肥一体化系统中灌溉和施肥设备的分类,分析和归纳了影响水肥一体化灌水器和施肥器技术发展的因素,以及水溶肥在水肥一体化中的应用,并总结了不同水肥组合与灌溉水平和智能水肥系统在草莓上的应用,展望了水肥一体化技术在草莓生产上的发展前景。     

水肥一体化循环灌溉系统的设计与试验

结合我国水肥一体化灌溉发展的需求,设计了一套水肥一体化循环灌溉系统。系统采用椰糠基质栽培,主要由配肥系统、灌溉系统、营养液循环系统3大部分组成。系统通过控制肥水的EC、p H值和进入灌溉管道的肥水量来实现自动施肥灌溉,并具有营养液循环回收的功能。它能够执行较精确的施肥过程,预防肥液浪费,提高水肥利用效率。经实际运用证明,该系统运行稳定、操作方便,EC值控制精度为±0.2 m S/cm、p H值控制精度为±0.2。水肥一体化循环灌溉系统用水量是传统土壤栽培的66.7%,黄瓜产量是传统土壤栽培的1.16倍,用工量是传统土壤栽培的63.2%。运用该系统能够达到节约用水、提高产量、节省用工的目的。     

蓝莓温室智能水肥一体化系统构建

蓝莓基地传统的灌溉施肥方式,不仅水肥利用率低,造成大量浪费,带来环境污染,还导致农产品品质的降低,制约我国现代农业的健康发展。针对上述问题,利用无线传感器物联网监控技术和自动控制技术相结合,基于蓝莓生长环境和水肥需求的规律,构建包括环境信息采集系统、智能化服务平台、灌溉施肥系统以及环境调节设备,可实时监测蓝莓生长环境与生长发育状况,并根据蓝莓生长模型与精准算法及时按需足量实现对蓝莓的灌溉施肥与生长发育智能化控制的蓝莓温室智能水肥一体化系统。试验结果表明设计的智能水肥一体化系统用于蓝莓种植可节水35%~45%,节肥25%~35%,蓝莓增产10%~15%,减少60%以上劳动力,降低农业污染。     

茶树水溶性肥料产品现状及研究进展

茶树耗水较大、需肥较大,易旱茶区工程性缺水和季节性缺水导致传统施肥肥料利用率低.随着农业节水技术的普及,以滴灌和微喷灌为主的水肥一体化系统逐步应用到茶园,茶树水溶性肥料的筛选及配套施肥策略的研究成为技术人员关注的热点.为此,通过分析茶树水溶性肥料产品现状和专利申请现状,发现茶树水溶性肥料以叶面肥为主,用于灌溉施肥的水溶...     

低压灌溉系统中文丘里施肥器吸肥性能试验分析

水肥一体化灌溉施肥技术是现代农业的一个重要标志,在一些发达国家已经作为一种标准作业方式进行运用。低压滴灌施肥技术作为一种能量优化的水肥一体化灌溉施肥技术,不仅具备常压滴灌施肥技术的优点,还可以降低灌溉施肥系统的成本,是未来滴灌发展的重要发展方向。为此,在基于CFD数值模拟方法得出满足低压灌溉系统的文丘里施肥器结构参数的基础上,以优化后的结构参数试制出一款文丘里施肥器样品,并在进口压力为0~0.1MPa的范围内进行试验。结果表明:进口流量比、吸肥流量和肥液浓度都是随着进口压力的增加而增大,且当进口压力为0.05MPa时,进口流量比达到最大,为11.17%;当进口压力为0.07MPa时,吸肥流量达到最大,为0.245m^3/h;当进口压力为0.0 5 MPa时,肥液浓度达到最大,为1 0.0 4%。该肥液浓度条件能满足实际灌溉要求,在获得同等或更高的吸肥性能时具有更低的工作进口压力,更适用于低压滴灌系统,为低压灌溉的研究提供了参考。     

辣椒水肥一体化效应研究进展

在作物的生长过程中,水和肥是必不可少的两大要素,合理的灌溉和施肥对作物减投增效十分有利。传统的“大水大肥”方式不仅会降低水肥利用率,而且还加剧了农田土壤环境的污染问题。水肥一体化技术作为一项将水分和养分耦合运筹的新技术,可达到精准施肥、改善土壤环境、节水增产等目的,从而有效缓解资源与环境的矛盾问题,推动绿色农业的可持续发展。本文先综述了辣椒的生长发育、干物质积累、水肥利用、产量及品质指标对水肥一体化的响应,并针对该技术在农业生产中的实践应用,提出合理利用智能系统、多要素一体化技术和耦合模型规划建议,以期为水肥一体化在辣椒高产栽培中的应用提供参考。     

水肥一体化技术在苹果园中的应用研究

针对目前山东省内多数苹果园存在的规模化、机械化管理水平不高,传统灌溉施肥模式废水废肥等问题,提出结合实际情况在不同规模的苹果园内应用不同模式的水肥一体化系统,介绍了不同水肥一体化模式的适用范围,总结了苹果园应用水肥一体化技术具有节约水肥药、改善苹果品质、保护土壤等优点,对促进山东省苹果生产方式转型升级、实现苹果产业绿色高效高质发展具有积极作用。     

河北华雨农业科技有限公司

<正>河北华雨农业科技有限公司旨在研发、生产、销售和推广先进节水灌溉装备,是我国最早生产大型喷灌机的龙头企业。近年来先后完成国家"九五"攻关项目DPP平移式喷灌机、DYP电动圆形喷灌机等多项重大科技攻关项目,被国家认定为"高新技术企业"。水肥一体化技术是将灌溉与施肥融为一体的农业新技术。水肥一体化是借助压力灌溉系统,将可熔性固体肥料或液体肥料配兑而成的肥液与灌溉水一起     

河北华雨农业科技有限公司

<正>河北华雨农业科技有限公司旨在研发、生产、销售和推广先进节水灌溉装备,是我国最早生产大型喷灌机的龙头企业。近年来先后完成国家"九五"攻关项目DPP平移式喷灌机、DYP电动圆形喷灌机等多项重大科技攻关项目,被国家认定为"高新技术企业"。水肥一体化技术是将灌溉与施肥融为一体的农业新技术。水肥一体化是借助压力灌溉系统,将可熔性固体肥料或液体肥料配兑而成的肥液与灌溉水     

山地果园水肥一体化控制系统设计与试验

为解决目前山地果园灌溉成本高、肥效低、浪费严重等问题,构建了一套果园水肥一体化滴灌系统,主要包括数据采集系统、控制中心、灌溉施肥系统,可自动完成母液配制、水肥循环、水肥灌溉及清水灌溉等过程。该系统以PLC为主控制器,以人机交互界面协同的方式控制作业,各传感器与PLC建立MODBUS协议并进行数据交换,保证作业过程中数据的实时监控。在水肥灌溉试验中,3个区域同一支管上不同滴头的平均水量为1.253、1.297、1.172L,同一滴头每5min出水量的平均值分别为0.626、0.659、0.616L,施肥过程中的水肥配比与目标值相比误差不超过5%,能够满足精准施肥要求。