基于蠕动泵的水肥药一体化装备设计与试验

目前,设施园艺生产中营养液或农药主要是在较大的水池中由人工调配,占地面积大,效率低,成本高,费时费力,严重制约了我国设施农业的发展。为此,设计了水肥药一体化智能装备,主要由主泵、蠕动泵、EC和pH传感器等部分组成,可在灌溉的管道内进行配肥或配药,精度高,省时省力,现用现配,无需配备较大的水池。同时,设计了该装备的整体结构、控制系统以及人机交互界面,并进行验证试验,结果表明:主泵和蠕动泵的流量精度分别为94.89%和96.69%,ec调控误差为0.68%,pH调控误差为1.42%,具备较好的应用价值。     

宁南山区芹菜水肥药一体化试验研究

为了研究水肥药一体化对宁南山区土壤养分及芹菜产量品质的影响,在宁夏固原市西吉县硝河乡关庄村进行田间试验,试验采用裂区设计,主区为T1(不施药)、生物药剂T2(木醋液)、生物药剂T3(阿维菌素)3个处理,副区为不同制剂液态肥(A1常规施肥、A2功能性全元液体肥+70％CK、A3功能性微生物制剂+70％CK).结果表明,水...     

基于水肥药一体化智能灌溉系统的研究

水肥药一体化智能灌溉系统主要依据传感器接收土壤墒情数据,根据作物生长的必要因素设置样本区域并进行数据采集,以实现对农田主要信息的检测,然后通过嵌入式网关发送到服务器,在后台对所得数据进行分析和处理,形成控制指令后基于ZigBee无线局域网技术进行传输,以控制灌溉系统智能化配置水肥药配比并进行自动化灌溉.与此同时,数据还...     

水肥一体化滴灌技术在果园中的应用

在农业经济发展进程中,果园水肥由于受到相关因素的影响及限制,水肥合理利用仍存在较大问题。这就需要在原有灌溉技术上进行优化改善,从节省人力、物力及提升肥料利用率来看,水肥一体化滴灌技术的效果较好。该技术不仅能对果园温度和湿度进行控制,还能减少环境污染问题。因此,在水肥一体化滴灌技术实际应用阶段,应当重点掌控以下几个技术要点,使其能效发挥至最大,为果园中作物的正常生长奠定基础。本文就水肥一体化在果园中的应用进行了阐述和分析。     

水肥一体化滴灌工程探讨

为推广水肥一体化技术,普及相关工程技术知识,加快水肥一体化滴灌工程建设。从水肥一体化滴灌系统设计的角度,对水源工程、首部枢纽、输配水管网、灌水器4个组成部分进行探讨。结果表明,因地制宜制定工程方案、正确集成配套灌溉施肥设施设备、合理布设输配水管网,是满足功能要求、便于使用维护、降低工程投资的关键所在。对水肥一体化工程设计提供技术参考与借鉴,并对水肥一体化技术推广普及起到促进作用。     

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。     

水肥一体化远程自动控制系统设计及试验

结合我国智慧型农业和水肥一体化技术的发展趋势,设计了一套水肥一体化远程自动控制系统。系统由肥料稀释系统、均匀混合系统、远程自动控制系统、监测系统及田间喷灌系统组成,并应用了数据采集、数据处理、无线通讯、智能控制等技术。由可编程控制器(PLC)、无线通讯模块、触摸屏,以及EC、pH传感器、压力传感器、电磁阀、泵等部件构成完整的系统,通过触摸屏对施肥机实现本地控制,借助手机APP或电脑网站可以远距离控制施肥机完成相关指令。样机试验表明:施肥机能够实现远程自动控制,实时显示EC值、pH值、水压值,完成设定的多种施肥方案,准确记录单次水肥用量,吸肥性能较好,长时间运行表现出很好的稳定性。     

水肥一体化技术实践

一、技术内涵 水肥一体化技术是将滴灌与施肥结合在—起发展起来的一种现代先进农业技术。这项技术主要是借助滴灌系统,将滴灌和施肥结合,利用滴灌系统中的水为载体,在灌溉的同时进行施肥,实现水和肥一体化利用和管理,使水和肥料在土壤中以优化的组合状态供应给作物吸收利用。通俗地讲,     

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。     

宁夏贺兰山东麓酿酒葡萄滴灌水肥一体化试验研究

在宁夏贺兰山东麓葡萄种植基地,以5年生赤霞珠酿酒葡萄为供试材料,布置田间试验,针对葡萄需水需肥规律开展滴灌水肥一体化研究,分析不同灌溉定额及不同施肥量对葡萄产量和品质的影响,确定砾石土壤条件下酿酒葡萄灌溉制度。试验结果表明:随着灌溉定额增加可提高葡萄产量,当灌溉定额为3 825m3/hm2时,产量最大,但超过一定限度后,随灌溉定额增加产量出现下降趋势;增加施肥量在一定程度内可提升葡萄产量。不同施肥量、灌溉定额对单宁影响显著,变异系数分别为25.08及54.03,其他品质指标受其影响不显著,且灌溉定额对品质影响明显大于施肥量影响。减小灌溉定额可在一定范围内提高可溶性固形物含量,减小施肥量能显著降低滴定酸含量,单宁含量增加明显,有利于改善葡萄品质。     

玉米大豆套种水肥一体化滴灌系统设计

玉米大豆套种有利于玉米与大豆之间和谐共生及充分利用养分和水分资源,具有明显的产量优势,可提高系统产量和土地的当量比率。为了探寻玉米大豆套种模式下的水肥一体化的最佳模式,为玉米大豆套种的种植提供理论依据及技术指导,对水肥一体化系统关键部件进行了设计、选型及田间试验。结果表明:采用适宜的水肥一体化灌溉方式,确定合理的套种比例,有利于发挥套种的群体产出能力和效益。     

移动式果园水肥药一体化装置决策和控制系统设计

为保证果园作物的良好生长,符合果园个体种植模式需要,设计一个基于专家决策系统的移动式果园水肥药一体化决策和控制系统。该系统配套设备采用轮式结构,控制系统以PLC为核心,以Modbus通讯协议的传感器来检测系统运行参数;人机交互界面设计通过触摸屏实现。通过蒸发量、降雨量、干旱系数制定果园灌溉决策,利用土壤EC值和pH值建立数学模型,制定果园施肥决策。试验结果表明,专家决策系统能够根据干旱系数得到灌溉决策,利用土壤EC值计算施肥量并结合土壤pH值得到施肥决策;控制系统能够将水肥溶液EC值保持在1 500μs/cm,且当管道出口压力值小于管道入口压力值的3/4后自动启动加压泵,当过滤器出口压力值小于入口压力值100 kPa后启动过滤器的自动反冲洗过程,保证过滤器和管道的畅通,满足果园的实际需求。     

基于物联网的果园药水肥一体化控制系统设计与实现

针对山地丘陵果园生产作业中,病虫害防治和灌溉工作量大,人工成本上升,同时我国当前施肥模式粗犷、水肥浪费量大、肥液浓度不好控制等问题,结合物联网技术和互联网技术设计一种基于物联网的果园药水肥一体化控制系统。该套系统以基于CC2530的ZigBee节点为基础,结合MCU单片机及各类传感器,通过ZigBee网络实现远程监测和控制执行模块执行各种功能,同时采用模糊控制对水泵进行精准控制,实现对果树的精准施药、施肥和灌溉,并进行试验验证。结果显示,ZigBee网络的丢包率与距离没有明显关系,与上位机软件发包频率有一定关系;系统能够实现远程监测与自动控制,实时显示空气和土壤湿度、EC值和pH值等监测数据;混合药池的EC值经过系统调节690 s左右,达到设定值1.5 ms/cm,土壤EC值经过系统调节810 s左右,达到设定值1.2 ms/cm附近;同时系统根据不同的土壤EC值与混合药池EC值执行不同的灌溉方案与混肥、施肥方案,精准控制灌溉施肥,有较好的稳定性。     

水肥一体化设备设计及试验

针对目前基于文丘里吸肥管水肥机吸肥量不稳定、水肥混合均匀性不高等问题,设计了一种文丘里管加注肥泵的水肥一体化设备,并采用CFD数值模拟方法对SolideWorks绘制的水肥机三维模型进水口压力,速度及进肥口压力速度对水肥混合均匀性能的影响进行仿真分析并进行实验验证,为后续水肥机进水口压力速度及注肥口压力速度的选取提供数据支撑。试验结果表明:水肥机进水口速度0.8m/s、注肥口速度0.6m/s、压力为0.15MPa时,出口处离子浓度波动最小,水肥混合最均匀;在不同进水速度、注肥速度下水肥混合均匀度均系数均大于0.85,符合生产要求。     

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。     

苹果园水肥一体化穴施机设计与试验研究

针对黄土高原旱区苹果园对水肥一体化管理的现实需求及现有微灌模式水肥一体化技术在一家一园分散经营条件下难以推广的问题，借鉴传统浅坑瓢灌农艺的技术思想，开发了与黄土高原旱区苹果园建园条件相适宜且在连续行进过程中能同步进行挖坑、施肥、施水及覆土作业的水肥一体化穴施机。利用Creo建立了机具的三维模型，在EDEM中对施肥过程进行仿真模拟，并进行了样机田间试验。结果表明：机具在行进速度75mm/s、挖坑深度300mm、单坑施肥量400g的参数设置下进行挖坑、施肥、施水及覆土同步作业时，挖坑深度变异系数为6.06%,每坑施肥量变异系数为4.54%,满足变异系数小于10%的设计要求和农艺要求，为黄土高原旱区一户一园分散经营条件下的苹果园实现水肥一体化管理提供了一种新的技术途径，也解决了现有果园穴施肥机只能在停止行进条件下进行定点作业的技术难题。     

HJYDS-1型移动式水肥药一体化施肥车研制与推广

本文介绍了HJYDS-1型移动式水肥药一体化施肥车的结构特点、用途和功效,并通过与常规的施肥灌溉管理方式进行对比,得出了该设备具有设计简单、操作简便、工效更高、更节约成本、施肥效果更好、可利用的范围更广、实用性更强等优点。该机械可应用于甘蔗生产,也可应用于其他作物生产。