温室大棚番茄水肥一体化技术应用效果研究

选用番茄新品系HH1101,在同一座温室大棚内设置水肥一体化管理区和常规灌溉施肥区,研究番茄对水肥的利用效果。试验结果表明,在节水23.84%、节肥19.89%的情况下,采用水肥一体化栽培技术的温室大棚番茄,较常规灌溉施肥管理增产22.41%,增幅明显。本试验验证了水肥一体化栽培技术在设施蔬菜栽培中的节本增收特性。     

基于AMESim的文洛式温室水肥一体化系统仿真研究

以文洛式温室水肥一体化滴灌系统、潮汐灌溉系统为研究对象,根据水肥一体化系统的特点和工作原理进行相关系统模型的搭建。本文利用AMESim软件搭建水肥一体化滴灌系统、潮汐灌溉系统的模型,通过仿真验证文洛式温室水肥一体化滴灌系统、潮汐灌溉系统设计性能,进而为系统设计提供理论基础。     

水肥一体化是提高水肥利用效率的核心

近年来,"水肥一体化"技术发展很快,"水肥一体化"一词已被广泛应用,但无论是社会还是业界对其认识还比较模糊,为确保"水肥一体化"技术健康发展,有必要进行研讨、澄清。1水肥一体化是灌溉与施肥相结合的技术目前大多数人认为,"水肥一体化"就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系     

天津市设施农业应用水肥一体化技术的思考

天津市农委决定“十二五”期间,在全市二代节能温室以上设施农业推广应用水肥一体化、滴灌、生物防治病虫害、信息传感等先进技术。文章结合长期的水肥一体化技术研究和示范实践结果,分析了天津市当前设施蔬菜灌溉与施肥存在的主要问题,介绍了水肥一体化技术实施的意义、效果及产投比,实施水肥一体化技术所具备的基础和条件,提出在天津市设施农业中实施水肥一体化技术的政策性建议和对策。     

温室基质栽培水肥一体化施肥系统的构建

结合作物智能化施肥发展的需求,设计一个通过蠕动泵吸取肥料母液,使肥液按设定比例与水混合成设置的浓度,并通过控制肥液的EC值、pH值和肥液进入灌溉管道的灌溉时间来实现水肥一体化自动施肥的系统。本设计的水肥一体化施肥系统采用可编程控制器(PLC)作为控制器,触摸屏作为监控设备,能根据不同作物需求设置施肥、灌溉策略,且能够实现分区域灌溉,不同区域水肥参数可单独设置,自动完成水肥一体化灌溉。它能够快速、精确地完成施肥,配好1桶150 L的肥液,约需90 s。将该系统运用到温室基质水果黄瓜栽培中,利用回水系统,大约能节水19.4%,水果黄瓜平均产量为40 761 kg/hm~2。     

茶园水肥一体化研究进展

水肥耦合效应能够对茶园温、湿度以及茶叶产量产生巨大的影响,合适的水肥协同在茶园中的应用是相当关键的。从水肥一体化对茶树的土壤湿度、水分、产量、营养物质等方面,通过对国内外已有的研究成果进行分析探索。基于目前研究现状提出:①我国茶园水肥一体化的研究应加强区域性发展;②搭建基于物联网技术的水肥一体化智慧设施茶园系统;③建立合适的茶园数学模型及机理模型、水肥一体化技术下茶树需肥需水生长规律方面加深研究与发展。以期为水肥一体化在茶园上的推广与应用提供参考依据,促进我国农业茶园水肥灌溉设施发展的新旧动能转化。     

温室智能灌溉水肥一体化监控系统(英文)

水肥一体化是将灌溉与施肥相结合的一项综合技术,具有省肥、省水、省工、环保、高产、高效的突出优点,目前生产型日光温室的水肥一体化灌溉施肥和灌溉作业,多数依靠人工经验完成,灌溉的及时性、科学性及智控化程度不高。该研究应用STM32嵌入式系统,实时采集埋入土壤中的上、中、下3个深度的湿度传感器的数据,根据不同作物预定的施肥、灌溉策略,自动控制完成温室水肥一体化灌溉作业。该系统同时具有远程监控功能,采用全球移动通信(global system for mobile,GSM)模块给用户提供远距离短消息服务,用户不仅可以通过短信对温室灌溉、光照、通风的远程智能监测,同时可远程控制系统作业的启停,以此实现温室环境的自动化管理,达到远程施肥与节水灌溉的目的。     

温室智能灌溉水肥一体化监控系统

水肥一体化是将灌溉与施肥相结合的一项综合技术,具有省肥、省水、省工、环保、高产、高效的突出优点,目前生产型日光温室的水肥一体化灌溉施肥和灌溉作业,多数依靠人工经验完成,灌溉的及时性、科学性及智控化程度不高。本研究应用STM32嵌入式系统,实时采集埋入土壤中的上、中、下3个深度的湿度传感器的数据,根据不同作物预定的施肥、灌溉策略,自动控制完成温室水肥一体化灌溉作业。该系统同时具有远程监控功能,采用全球移动通信(global system for mobile,GSM)模块给用户提供远距离短消息服务,用户不仅可以通过短信对温室灌溉、光照、通风的远程智能监测,同时可远程控制系统作业的启停,以此实现温室环境的自动化管理,达到远程施肥与节水灌溉的目的。     

基于变论域模糊PID的水肥控制策略研究

【目的】设计用于三通道灌溉施肥机的变论域模糊比例积分微分（PID）水肥配比控制器,为水肥一体机灌溉过程中水肥配比的精准控制提供支持。【方法】结合自动化技术和智能控制算法,设计变论域模糊PID水肥配比控制策略,通过流量传感器实时监测水肥一体机灌溉过程中的水肥配比,采用变论域模糊PID控制策略调控阀门开度改变吸肥泵的回水量,实现对灌溉溶液中水肥配比的控制,并以蔬菜上海青为对象,通过田间试验对该算法的控制效果进行试验验证。【结果】与传统PID控制系统相比,变论域模糊PID控制系统的水肥配比波动和超调量均较小,到达稳态的时间缩短了5~25 s;变论域模糊PID控制的水肥配比误差不超过5%。田间试验结果表明,与使用传统人工灌溉施肥相比,采用变论域模糊PID控制策略的水肥一体化系统灌溉上海青可以节水14.92%,节省尿素14.68%,节省过磷酸钙12.76%,且上海青的平均全长、株高、开展度、叶片数分别提高了15.86%,17.67%,18.92%和21.73%,产量提高了41.73%。【结论】 实现了水肥一体机水肥配比的变论域模糊PID控制,设计的水肥一体机的性能可以满足实际生产需求。     

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。     

赣南脐橙水肥管理系统设计与实现

针对赣南地区地形复杂、脐橙种植时水肥资源浪费严重、管理成本上升等问题,试验区建立了一套水肥管理系统,该系统包括气候站、服务器、水肥机、变频器、水泵、控制箱、喷滴灌头等设备。该水肥系统通过ASE中央控制器控制喷头达到果树防霜冻的目的;利用控制箱和控制软件控制水肥机的电磁阀为果树滴灌施肥;物联网综合管理平台可远程控制果树滴灌和喷灌;气象站数据传输到本地服务器,为果树喷灌提供依据;基于近红外光谱技术进行果园肥力快速评估得出土壤养分特征统计值,反距离权重插值法对数据进行空间插值分析形成土壤对氮、磷、钾养分需求图,从而制定科学的施肥方案,根据方案利用水肥系统具体施肥。2013、2014、2015年应用了水肥管理系统的脐橙较2012年未使用水肥管理系统的脐橙共计增加产值17.01万元/hm~2。     

Control of individual microsprinklers and fault detection strategies

Based on yield variability in orchards, it is evident that many trees receive too much or too little water and fertilizer under uniform management. Optimizing water and nutrient management based on the demand of individual trees could result in improved yield and environmental quality. A microsprinkler sensor and control system was developed to provide spatially variable delivery of water and fertilizer, and a prototype was installed in a nectarine orchard. Fifty individually addressable microsprinkler nodes, one located at every tree, each contained control circuitry and a valve. A drip line controller stored the irrigation schedule and issued commands to each node. Pressure sensors connected to some of the nodes provided lateral line pressure feedback. The system was programmed to irrigate individual trees for specific durations or to apply a specific volume of water at each tree. Time scheduled irrigation demonstrated the ability to provide microsprinkler control at individual trees, but also showed variation in discharge because of pressure differences between laterals. Volume scheduled irrigation used water pressure feedback to control the volume applied by individual microsprinklers more precisely, and the average error in application volume was 3.7%. Fault detection was used to check for damaged drip lines and clogged or damaged emitters. A pressure monitoring routine automatically logged errors and turned off the microsprinklers when drip line breaks and perforations caused pressure loss. Emitter diagnosis routines correctly identified clogged and damaged microsprinkler emitters in 359 of 366 observations. Irrigation control at the individual tree level has many useful features and should be explored further to characterize fully the benefits or disadvantages for orchard management.     

Nitrogen and Phosphorus Loss Law and Emission Reduction Effects Under Water and Fertilizer Management Integrated Mode in Dike Paddy Field

To achieve the purpose of reducing farm non-point source pollution, we integrated site specific nitrogen management precise irrigation, controlled drainage, and wetland eco-repair system in dike area of Taihu basin. During investigation, it had given prominence for the water and fertilizer coupling effects of precise irrigation and site specific nutrient management, the characteristics of integration on controlled irrigation, controlled drainage and wetland ecosystem non-point source pollution control. Then the water and fertilizer integrated management mode of paddy field was put forward in Taihu basin where the water production efficiency increased to 1.64 kg. m-3, water saved 37.8%, fertilizer use efficiency raised 15,4%, yield raised 10%, and N, P load decreased 26%-72%. The modern agricultural and farmland ecosystems that control and cut down the farm non-point source pollution came into being, which can be a reference by Taihu basin to control its agricultural non-point source pollution and eutrophicated water body.     

模糊控制技术在节水灌溉中的应用

根据灌溉系统不易建立精确数学模型的特点,设计了基于模糊控制技术的智能灌溉控制系统。系统以土壤水分误差为输入,以灌溉时间长度为输出,通过对输入变量的模糊化、模糊推理和模糊决策,获得了作物的灌溉时间长度。信息的采集、传输、接收与执行由Jennic公司的无线湿度传感器和DZK201电动阀门控制器完成,使每个节点便于安装部署,免去了有线接入的繁琐过程,降低了成本。     

基于模糊控制的灌溉施肥系统设计与应用

设计了一种基于模糊控制的灌溉施肥系统。运用物联网技术构建无线传感器网络,采集作物生长区的温度、湿度和光照强度数据,通过在线可溶性盐浓度(EC)/p H传感器实时监测灌溉施肥系统的主要参数,经模糊决策后,上位机发送控制指令给下位机,由下位机控制灌溉施肥系统工作,实现不同营养液浓度、不同灌溉模式的灌溉施肥所需营养液的精准调配。     

广西茶园黄化原因及解决方法的研究

针对多年来广西部分茶园茶树黄化现象,探讨茶树黄化原因及解决方法。通过对茶树病虫害观察、土壤化验分析和茶树黄化矫正等研究,结果表明:除个别黄化茶园由病虫害引起外,大部分是由于土壤pH值偏高而影响对铁的吸收造成茶树黄化。而引起pH值偏高的原因有两个:一是含钙丰富的石灰岩土壤上过多施用碱性肥料使土壤趋向碱性,少施甚至没施有机肥料又使其缓冲能力下降;二是因长期使用富含钙离子的地下碱性岩石水(自来水)浇灌,导致酸性土变成碱性土。通过施用硫磺粉、硫酸亚铁、大量元素水溶肥和EDDHA-Fe肥等4种肥料进行矫正,在短期内均有效,并随用量加大效果明显。矫正后的持续性,取决于土壤酸性环境的维持时间。在不得不使用碱性水(自来水)浇灌时,采用淋水结合施用"发酵硫磺肥"的方法来保持土壤的酸性环境,可达到防止茶园返黄的目的。     

模糊控制滴灌系统设计——以哈密市现代农业园区为例

为了实现对棉田自动、实时与适量灌溉,设计了模糊控制滴灌系统。该系统通过湿度传感器采集土壤湿度信息,以土壤湿度偏差及其变化率为输入量,以灌溉需水量为输出量,依据实践经验建立模糊推理规则,实现灌溉需水量的模糊控制。仿真结果和初步试验表明,模糊控制滴灌系统控制稳定性较好,与人工控制相比,节约灌溉用水量约10%,在满足棉花生长需水的前提下,起到了节水灌溉的作用,适合于推广应用。     

基于C8051F80X单片机及PC机的节水灌溉与施肥控制管理系统

基于PC机及C8051 F80X单片机的智能化滴灌及施肥管理系统能够监控不同土壤的湿度,并根据农作物对土壤的不同湿度要求,从而实现适量、适时灌溉的目的.在进行灌溉的同时,把测土配方后的肥料通过输水管道输送到植物根部,科学合理的进行水肥供给.单片机和PC机是智能化滴灌及控制施肥的核心部分,对土壤灌水量与湿度的关系、智能滴灌技术、控制系统的硬软件等部分进行了探讨与研究,同时根据不同的作物对各类肥料有不同的需求率和利用率,对不同的植物采用不同的施肥方式,提高肥料利用率.把灌溉和施肥结合起来,可以完成对作物生长期各个阶段的肥料及水分需求进行统计,形成农业专家数据库,真正作到科技兴农.     

水肥一体化模式中化肥减施与不同基追肥比例对大蒜产量和品质的影响

为明确水肥一体化灌溉模式中施肥量与基追肥比例对大蒜产量与品质的影响,以山东嘉祥紫皮蒜为试验品种,在减施化肥20%条件下,设置不同的灌溉方式和基追肥比例。结果表明,大蒜水肥一体化灌溉较常规大水漫灌,每667 m²平均节水40.85 m³,节水率平均达52.50%;在不同的基肥追肥比例及灌溉方式中,水肥一体化喷灌并施用基肥60%和追肥40%处理增产效果最明显,蒜薹和蒜头产量分别提高了14.48%和10.89%,且可溶性蛋白、可溶性糖含量相比于常规大水漫灌处理分别提高了9.01%、15.75%。研究表明,通过水肥一体化模式,在合适的基追肥比例下,能够实现大蒜种植的节水、减肥和增产。