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创造彩虹 让人类拥有健康水资源

水肥一体化农业物联网技术的应用模式


发布时间:

2023-03-16

最近几年,现代农业科技得到了迅猛发展,物联网技术在各个行业中的应用日益广泛。当前,中国老龄化程度加剧,同时农村人才以及适龄劳动力流失问题越来越突出,严重阻碍了农业技术发展进程。在现代农业生产中运用水肥一体化农业物联网技术,促进了传统农业良好发展[1]。相较于传统农业技术,此技术优势尤为显著,可以改善农业生态环境以及有效降低生产成本,最大化节省劳动力投入,实现水肥效率最佳化,提高作物产量。

1水肥一体化技术与物联网技术概念

 

1.1   水肥一体化技术

水肥一体化技术,即同时为农作物施肥和灌溉的一项技术,融合肥料和水,借助管道系统适度灌溉农作物,在灌溉的同时,也使农作物所需养分得到了充分保障。借助这一项技术,确保了肥料和水分管理能够保持同步,最大化利用了农业中的水资源。

1.2   物联网技术

现阶段,网络技术被较多的应用到农业生产中,通过运用各种信息技术获取和识别信息,进而形成一个完整网络,实现物与物、人与人以及人与物之间的密切沟通。

1.3   水肥一体化农业物联网技术的应用

随着水肥一体化农业物联网技术在农业生产中的广泛应用,让传统农业生产模式发生了改变,即不再只借助农业经验,促使农作物喷药、灌溉等方面智能化目标顺利实现[2]。基于智能化管理系统,农业生产主要囊括农作物的生长环境湿度、稳定以及土壤的养分含量等各个要素,可以精密管理水分、矿物质和无机盐等,能够精确把握农作物各个生产阶段需要的养分比例和含量。种植户只需以智能化系统为基础,将参数设置好就可以精确掌握作物的生长,促使农业生产损失减少,显著提高农业生产的效益。

2水肥一体化农业物联网技术的应用模式

  

2.1   智能日光温室系统

此系统可以通过手机管理平台,准确获得日光温室中的养分监测信息以及土壤水分信息,同时可以借助手机中的管理软件,自动化补光、通风和卷帘,关闭和开启施肥、灌溉电磁阀,实时控制与监测施肥和灌溉,从而顺利实现施肥、灌溉的自动智能化目标,有效节省人力、肥力和水资源。

2.2   大田智能管理系统

大田供电和布线具有难度大、监测点多、种植分布广泛等特点,系统基于物联网技术,并将水肥一体化技术联系起来,同时发挥智能气象站和高精度土壤温湿度传感器的作用,获取远程、在线采集气象信息和土壤墒情,从而顺利实现多项功能,其中就包括对于施肥和灌溉设备的远程自动控制,自动对灾情、病虫情、墒情、苗情的监测以及肥量智能决策与灌溉用水量。这一系统根据各地土壤类型的不同,并立足于种植作物、灌溉方式以及灌溉苗情等情况,将种植区域分成若干类型,又在不同类型的区域中挑选出最具代表性的地块,构建具有自动采集和传输降雨量、地下水位、土壤养分含量和含水量等信息功能的监测点,借助对数据展开实时监测,掌握作物最佳的灌溉肥量、数量和施肥、灌溉时间,确保灌溉施肥自动一体化目标顺利实现。对于此系统而言,智能是其典型特征[3]。大田种植监测系统利用GPRS传输方式将田间数据上传到数据管理中心内,进而让种植者无需再为作物生长时间、环境空间等方面的问题而发愁。管理系统软件可针对采集的作物生产环境展开分析,并做出计算,同时用图形、表格的形式呈现出来,并对数据进行动态存储,可以不受时间限制查看数据,为种植人员积累丰富的种植经验以及更好地挖掘数据提供方便。

2.3   智能连栋温室系统

此系统对温室中的光照强度、盐分、pH值、二氧化碳浓度、温湿度、土壤水分进行实时监测,并在作物种植管理系统平台的辅助下进行合理分析,由控制器在本地自动控制多项设备,当然远程自动控制也能够实现[4]。如此,便能为温室作物提供最佳化的生长环境,促进其产量、安全性、环保性显著提升,节省了劳动力和水肥。与此同时,此系统还可以借助计算机、PDA以及手机等终端,又或是利用APP应用程序向农户及时传输实时预警、监测信息,并采取网络化和集约化的方式对温室大棚进行远程管理,让水肥一体化物联网在技术方面的优势得到充分发挥。通过优化传统农业生产模式,促进了农业生产现代化水平提升,借助远程监测和农作物的生长情况相结合,使施肥灌溉自动一体化目标实现,借助远程专家决策系统,从技术上给予农民大力支持,促使农作物生长中的灾害损失有效降低,促进了农业生产经济效益大大提升。

2.4   水肥一体化物联网监测仪

在监测仪器的辅助下,自动化灌溉与施肥均能够由理想变成现实,最终完成对各种灌溉施肥操作的自动化处理,节省了人力,同时通过监测,可以精准控制农作物需要的养料,还可以节省水肥,以便于种植户迅速掌握温室中的相关信息。利用手机等终端设备,将平台数据传送给用户,为用户远程管理提供保障。监测仪器设备还可以全方位呈现温室中的信息,保证仪器设备数据的准确性,确保农业生产有据可循[5]。水肥一体化农业物联网技术的应用范围较广,包括计算机和手机,进而能够在线完成对农业基地的智能化管理以及实时监控。借助各种自动化、高科技的生产设备,第一时间把控农业生产用肥、用水和用药,有效节省资源,减轻了农民的劳动强度。水肥一体化技术可以节省30%的灌用水以及50%的肥料,产量提升30%左右,全年节省的人工成本能够达到80%。可以说,现代农业生产今后的主要趋势就是对水肥一体化农业物联网技术予以应用。

 

3结语

现阶段,水肥一体化农业物联网技术是一种先进的水肥处理手段,可以混匀水肥后,用滴灌等形式定量滴在作物根系上。既使作物的化肥养分需求得到了满足,同时也有效节省了水肥。不仅促进了化肥和水分使用效率提升,同时也节省了诸多资金成本。该系统可以有效满足作物的化肥需求,同时和实际情况相结合,对水肥的混合比例进行动态调整。在农作物的各个生长阶段,其对养分与水分具有不同的需求,这就需要借助人工的方式进行观察,对此数据进行确定,这也是此系统需要优化之处。今后,农业自动化、信息化发展必然是大势所趋,而这也是中国农业发展的重中之重,需要积极完善和革新。相信未来中国农业生产的信息化和自动化程度必定能够位居世界前茅。