农业水肥一体化灌溉装置首部系统的研制

<正>0前言水肥一体化技术是将灌溉与施肥融为一体的农业新技术,该技术能够根据作物对水分和肥料的实际需求进行定时定量供给,是现代农业节本增效的有效措施~([1-3])之一。当前,水肥一体化灌溉的水源多来自湖泊、水渠、人工蓄水池等,水中含有较多杂质,在实际生产中管网堵塞现象时有发生;同时,目前的水肥一体化灌溉装置多缺乏精准控制系统,水肥的混合操作多     

棉花水肥一体化节本增效技术综合效益评价

通过构建合理的评价指标体系,对棉花水肥一体化节本增效配套集成技术体系进行综合效益评价,找出该技术适应性最好的地区。建立了3个区域的核心试验示范基地,通过试验和问卷调查收集相关数据资料,从经济效益、生态效益、社会效益、技术进步效益4个方面考虑,选取了科学合理的评价指标,成功构建了棉花水肥一体化节本增效技术体系效益评价的AHP模型,对该技术在不同地区的适应性进行比较评价。棉花水肥一体化节本增效技术由于不同地区条件各不相同,因此综合效益也各不相同。其中博乐市的综合效益得分最高,建议在与该地区条件相似的地方进行更大范围的推广,尉犁县、精河县等地效果相对较差,有进一步提升的潜力。     

水肥一体化灌溉装置蠕动泵结构优化

在高精度水肥一体化装置的研究中,蠕动泵作为动力源存在局部回流问题.为了降低蠕动泵回流程度和减少水力损失来提高配肥精度,设计了蠕动泵混肥注肥一体化的精准灌溉装置,建立了性能参数模型,并分别采用蠕动泵辊子数量为2、3和4的不同泵头结构,对流量、压力和泵管温度进行了水力性能试验及分析.结果表明:四辊子结构蠕动泵相比于双辊子和三辊子结构,流量分别增加了22％和7％,回流程度分别降低了23％和8％,最大压力分别提高了0.105 MPa和0.030 MPa,泵管最大温度分别增加了13℃和8℃.经过试验对比,四辊子的泵头结构对泵管高频率挤压,流体回流起到减缓作用,水力损失减小,泵流量和压力均有所提高.得出蠕动泵四棍子结构为水肥一体化动力源较优结构.     

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。     

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。     

浅析一种高效水肥一体化灌溉设备

水肥一体化灌溉技术,肥效快且有很高的养分利用率,能够有效避免肥料在较干表层土中施入导致无法有效溶解、挥发失效、影响施肥效果的问题,特别是对于一些尿素态、铵态氮肥施入地表造成挥发损失的问题发挥着重要作用,能够有效减少肥料应用,提高肥料利用率.所以推广应用高效水肥一体化灌溉设备,对于提高水肥一体化灌溉技术应用具有重要的促进...     

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。     

水肥一体化系统首部研究现状与展望

为分析当前水肥一体化系统首部存在的问题及探索其发展方向,首先,以施肥机和灌溉系统匹配方式为依据,对系统首部进行分类,阐明支管路注肥旁通式系统首部和主管路肥料预混式系统首部的结构和原理;其次,总结常见的施肥机控制系统实现方式,分析单机控制系统和网络型控制系统的控制方式和控制逻辑,以及各种控制方式的优缺点;第三,对目前新兴的水肥一体化+新技术(装备)进行总结,阐述水肥一体化与传统技术装备融合的过程中出现的新技术、新装备;第四,指出系统首部存在的主要问题,主要论证首部控制系统的控制逻辑难以农艺管理相适应、难以按相应阈值自动启停等短板问题,以及土壤与作物生理信息原位在线检测技术、按不同作物的需水需肥规律进行水肥决策等难点问题;最后,探讨系统首部的发展方向,终端型设备向小型化便携式发展,控制中心型系统首部与边缘计算的智能网关相结合,智能控制系统应与具体种植模式和庄稼结合精细化设计,从而实现无人化管理。     

基于PLC的寒地水稻水肥一体化灌溉系统设计

为了加快垦区水稻水肥一体化技术的应用发展,提高水稻生产中自动化、信息化水平。根据水稻在不同生长期的需水、需肥量要求,设计了以PLC为控制核心,通过无线通信方式,实现对水稻农田的土壤水分、水位、设备工作状态等数据进行采集分析的系统,可实现远程或现场控制执行设备自动完成农田灌溉和施肥控制,提高灌溉和施肥的均匀性、及时性和简便性。利用上位机管理软件将各项数据统一存入数据库,供管理者和生产者进行数据分析和对比,为垦区水稻的现代化生产和水稻产品质量安全管理提供可靠的保障。     

水肥一体化技术在农业循环经济中的应用研究

水肥一体化技术是循环农业经济中的重要支撑技术之一。文章阐述了农业循环经济的内涵,总结了国内外农业循环经济的由来和发展,介绍了水肥一体化技术;从农业循环经济中的水肥一体化以及取得的成效两个方面分析了水肥一体化技术在循环农业中的应用情况;水肥一体化技术在农业循环经济中的问题主要在于新装备应用滞后、水肥一体化系统的“小循环”研究缺失、推广力度不足、精准化和智能化亟需发展等;提出从优化管路、农机农艺结合、落地公司配套服务、强化农民培训等方面加强农业循环经济中水肥一体化技术的发展对策。     

基于物联网的水肥一体化系统

水肥一体化系统是智慧农业核心内容之一,该系统可实现农业灌溉节水节肥、省时省工、提质增效。水肥一体化系统主要由控制器、过滤器和文丘里吸肥器等部件,以及控制、水肥供给、混肥和检测等模块组成,系统论述了水肥一体化系统结构特点及工作原理。基于水肥电导率调节过程和水肥pH值调节过程,阐述了水肥一体化系统控制对象和策略。利用田间采集系统、灌溉控制系统、水肥一体化系统、云端服务器、传输系统和无线传感器网络,以及远程监控平台,可对前端信息进行实时监测与传输。基于水肥一体化控制系统、远程测控系统,以及滴灌、微喷灌水肥一体化系统,探讨了水肥一体化关键技术和技术应用模式。基于物联网的水肥一体化系统为现代化农业建设和智慧水利建设提供技术支撑。     

水肥一体化技术在北京市设施农业中的应用与思考

水肥一体化技术在设施农业的发展中具有重要作用，在介绍水肥一体化技术发展的基础上，分析水肥一体化技术在北京市设施农业中的应用现状，提出水肥一体化技术进一步应用的思考，以期对科研人员、设施农业生产人员和相关人员具有一定的借鉴意义。      

溶解混施水肥一体化装置自动控制系统研制

为了提高溶解混施水肥一体化装置的施肥均匀性,解决水肥调控时灌溉量和质量浓度的综合控制问题,设计了溶解混施水肥一体化装置的自动控制系统.采用STM 32微控制器作为控制核心,通过肥料质量浓度标定试验,确定肥液质量浓度和电导率之间的关系,由电导电极及相关检测电路对出口肥液的质量浓度实时在线检测,将肥液质量浓度信号反馈回处理器,并生成控制信号,构建闭环控制回路;采用半桥式电路驱动直流水泵调节供水流量,采用PWM脉宽调制方法实时改变固体肥料添加速度,使出口的肥液质量浓度更加均匀、稳定.试验测定了装置施肥性能,结果表明在加入控制系统实时调节后,装置出口水肥溶液的均匀系数提高了31.46%.     

丘陵山区水肥一体化灌溉用泵机组的优化选用

针对达州市丘陵山区水肥一体化灌溉用泵机组的使用现状,分析了选用IS型单级单吸离心泵机组、ZB型三相分体式自吸离心泵机组、QS型充水式潜水电泵机组等普通离心泵机组的不足,提出了在缺少三相电源的丘陵山区种植专业合作社或种植大户,实施水肥一体化灌溉时,选用QB型手压排气汽油机直联式离心泵机组或CHP自吸高压泵机组是最好的方法。通过实际应用证实,使用效果良好。     

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PLC的精准变量水肥一体化设备研制

针对国内农业生产中存在的水肥利用率低、配肥均匀性差等问题,研制了一套精准变量水肥一体化设备,该设备以作物在各生长阶段所需的氮、磷、钾和中微量元素为变量,采用变量配肥方式;可编程控制器采集土壤墒情、流量等信息,控制比例电磁阀的开度;人机界面作为操作界面,实时显示土壤墒情信息和液态肥流量,设置配肥比和灌溉时间。经试验田试验验证,该设备具有配肥精准、操作简单和稳定性高等优点