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發布時間：2020-10-05 02:19
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我國農業用水量約占總用水量的80%左右，由于農業灌溉效率普遍低下，水的利用率僅為45%，而水資源利用率高的國家已達70%～80%。特別是我國北方各省水資源缺乏，然而多年來使用傳統方式為植株澆水不僅效率低、成本高而且浪費十分嚴重，因而，解決農業灌溉用水的問題，對于緩解水資源的緊缺是非常重要的。當然，掌握水肥一體化技術，對于有著十幾年甚至是幾十年種植經驗的農戶來說，有一定難度，但是從另一個角度來看，農民追求的是經濟效益，無論什么樣的種植模式，如果能夠提高農戶的收入，他們一定是樂意嘗試去改變的。在這種背景下，我們的智能澆灌控制系統應運而生了。智能水肥一體化澆灌控制系統不僅可以提高水資源利用率，緩解水資源日趨緊張的矛盾，還可以提高灌溉管理水平，改變人為操作的隨意性，同時能夠減少灌溉用工，降低管理成本，顯著提益。因此，推廣實施智能水肥一體化系統，改變目前普遍存在的粗放方式，提高灌溉水利用率，是有效解決灌溉節水問題的必要措施之一。
智能水肥一體化澆灌控制系統涉及到農業物聯網傳感器技術、自動控制技術、計算機技術、無線通信技術等多種高新技術，這些新技術的應用使我國的農業由傳統的勞動密集型向技術密集型轉變奠定了重要的基礎。由傳統的充分灌溉向非充分灌溉發展，該水肥一體化系統主要面向農田，園林，溫室農業等領域的日常灌溉控制和管理而設計，并通過現代化的科學技術手段，達到降低人力成本，提高自動化生產效率，節約水資源的目的。閥門的質量在整套灌溉系統中極為重要，因為我們所需要的所有開關水源的動作均由它完成。該水肥一體化系統具有實用性和良好的展示性，水肥一體化系統硬件具備良好的穩定性，以及防水、防潮、抗高溫的能力。
水肥一體化系統有以下功能特點：
1.節水節肥——按照比例調控，使水肥達到化利用。
2.提高產量——投運該水肥一體化系統可增產30-50%。
3.省時省力——減少人力成本投入，管理。
4.智能控制——根據土壤水分溫度等相關參數自動反饋控制灌溉。
5.科學研究——本水肥一體化系統擴展性強，可用于高校科學研究。
水肥一體化智能控制系統，集施肥控制、灌溉控制于一體?？蓪崿F每個灌溉點與施肥點的手動與自動控制，自動控制包括定時控制和傳感器聯動控制。水肥一體化控制系統內部采用高速CPU處理模塊，對數據進行處理，實現高速的施肥控制。智能水肥一體化控制系統可以設定灌溉的起始時間、結束時間可自動進行灌溉。整套系統首部采用以色列AMIAD網式自動反沖作為一級過濾，以色列ARKAL疊片過濾器為2級過濾。可關聯土壤溫度或土壤濕度傳感器，設定相應閥值自動灌溉。設定施肥起始時間，并且可以設定施肥時長?？筛鶕A先設定的PH值和EC值，對肥液PH值和EC值進行調節。肥液桶上下液位報警、PH值、EC值過高，主管道高壓力。智能水肥一體化控制系統可通過有線或無線與電腦手機相連實現遠程控制。
引進的荷蘭PRIVA施肥機，是目前在中國應用比較多的機型，該機型設計緊湊，體積小巧，安裝和拆除都比較方便。該款施肥機工作流量范圍為每小時5—25方，具有精準測量和調節功能，包含1—5個施肥通道，可控制40個電磁閥，每天4個時間段單獨設置，8個配肥方案。壓差施肥罐適用于包括溫室果樹大棚、露地果樹種植等多種形式的水肥一體化灌溉施肥系統。該施肥機適用于規?；瘓@區，這臺施肥機目前控制8個日光溫室，主要種植番茄、黃瓜、茄子等作物，每年可實現畝均節水145方，節肥35公斤，省工2個。
由于引進的國外智能設備技術門檻較高，操作復雜，同時成本也相對較高，主要應用對象為生產規模較大的園區，為了適應本市目前生產經營現狀，北京市農業技術推廣站自主研發了一款輕簡式智能施肥機，低成本、易操作，受到農戶歡迎。據悉，該施肥機內部嵌入了依據光輻射開發的水肥管理系統，可以根據光照的強弱控制灌溉施肥，實現智能管理。為了降低技術門檻，施肥機采用“傻瓜化”設計，操作簡單，容易上手。采用進口LLDPE原料，先進的滾塑一次成型技術，產品無焊縫，內外光滑，易清洗，易搬運。目前，該設備已獲得國家實用新型專利2項，并在昌平、順義和房山等區進行了推廣使用，實現了增產提質的效果。以番茄種植為例，使用該套設備，與農戶常規管理相比，可實現畝節水114方，畝節肥56公斤。同時，果實糖酸比提高18.46%，番茄紅素提高10.98%，節本提質增效明顯。
水肥一體化技術養分管理
黃瓜的營養生長與生殖生長并進時間長，產量高，需肥量大，喜肥但不耐肥，是典型的果蔬型瓜類作物。每1000千克商品瓜約需氮2.8～3.2千克、1.2～1.8千克、氧化鉀3.3～4.4千克、氧化鈣2.9～3.9千克、氧化鎂0.6～0.8千克。系統由系統云平臺、墑情數據采集終端、視頻監控、施肥機、過濾系統、閥門控制器、電磁閥、田間管路等組成。氮、磷、鉀比例為1:0.4:1.6。黃瓜全生育期需鉀，其次是氮，再次為磷。
黃瓜對氮、磷、鉀的吸收是隨著生育期的推進而有所變化的，從播種到抽蔓吸收的數量增加；進入結瓜期，對各養分吸收的速度加快；到盛瓜期達到值，結瓜后期則又減少。它的養分吸收量因品種及栽培條件而異。各部位養分濃度的相對含量，氮、磷、鉀在收獲初期偏高，隨著生育時期的延長，其相對含量下降；而鈣和鎂則是隨著生育期的延長而上升。可實現每個灌溉點與施肥點的手動與自動控制，自動控制包括定時控制和傳感器聯動控制。
