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水肥一体化实行方案

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水肥一体化主动精准灌溉施肥设施技巧

水肥一体化主动精准灌溉施肥设施技巧

发布日期:2018-05-14 作者: 点击:

  水肥一体化精准灌溉施肥技巧是将施肥与灌溉联合在一起的一项精准农业新技巧,它借助灌溉系统,将由固体肥料或液体肥料配兑而成的肥液一起均匀¶••⊿正确输入到作物根部土壤,有效把持灌溉水量和施肥量,进步水肥利用效率••。本文论述了水肥一体化精准灌溉施肥基础构成以及利用成效,主动精准滴灌施肥机的工作原理¶••⊿技巧性能••。对施肥装置¶••⊿混杂装置¶••⊿过滤装置¶••⊿EC/PH检测监控反馈装置¶••⊿精准灌溉施肥含混把持技巧进行摸索研究,提出了实现水肥一体化主动精准灌溉施肥重要技巧道路••。

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前言

  水肥一体化精准灌溉施肥技巧是将灌溉与施肥融为一体进行精准灌溉施肥的农业新技巧••。该技巧借助压力灌溉系统,将可溶性固体肥料或液体肥料配兑而成的肥液与灌溉水一起,均匀¶••⊿正确地输送到作物根部土壤,并可按照作物生长需求,进行全生育期水分和营养定量¶••⊿定时,按比例供给••。

  实现水肥一体化精准灌溉施肥技巧需要相应的供水¶••⊿供肥¶••⊿主动精准灌溉施肥¶••⊿灌溉管网等设施,其要害核心装置是主动精准灌溉施肥设备••。该设备可在现场编程或外接景象站的把持器把持,并通过实时监测EC(电导率)/PH(酸碱度)值,由注肥器正确地把肥料营养注入灌溉主管网中,履行准确的灌溉施肥••。

1¶••⊿灌溉施肥装置

主动精准灌溉施肥机组成及重要性能主动精准灌溉施肥机由电机水泵¶••⊿施肥装置¶••⊿混杂装置¶••⊿过滤装置¶••⊿EC/PH检测监控反馈装置¶••⊿压差恒定装置¶••⊿主动把持系统组成••。根据输入条件或土壤湿度¶••⊿蒸发量¶••⊿降雨量和光照强度等传感器,全主动智能调节和把持灌溉施肥••。在施肥过程中,可对灌溉施肥程序进行选择设定,并根据设定好的程序对灌区作物进行主动定时定量的灌溉和施肥;

根据土壤湿度¶••⊿降雨¶••⊿光照等因素,实现水肥的主动调节;通过EC/PH监测系统对灌区情况实时监测,并进行准确和比例均衡的施肥,实现真正的准确施肥••。

1.1施肥装置

由文丘里注肥器组成,包含电控阀¶••⊿单向阀¶••⊿调节器¶••⊿吸液软管和管道管件••。文丘里施肥器的核心部位是“文丘里管”,文丘里管为节流装置,其工作原理是液体流经缩小过流断面的喉部时流速加大,动态压力增长,静态压力减小,喉部产生负压,利用喉部处的负压汲取开敞式容器中的肥液••。

文丘里注肥器结构见图

1.2过滤装置

肥料溶解性不好,因而肥液含有一些固体颗粒的杂质,需过滤出来••。系统采用两级过滤装置,为碟片式或网式结构••。肥液罐中未溶解的颗粒会沉积••。

在罐体底部,在肥液入口处选用粗过滤器,进行第一次过滤;在灌溉主水管道中,固体颗粒会影响全部灌溉系统的工作,在肥液进入主水管道前,再进行一次过滤••。

1••。3混肥装置

肥液在灌溉主管道中与水混杂不均匀会降低检测系统的正确性,需设置混肥装置••。混肥装置利用液体流动中遇到管道截面的突变时产生漩涡,且漩涡对液体有必定的混杂作用的原理设计,安装在检测装置前,使肥液通过漩涡能够得到充分的混杂,使EC值和PH值将会更加正确¶••⊿稳固••。

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2••。主动精准灌溉施肥机把持系统

2••。1把持系统组成

把持系统由灌溉水与肥液供给把持系统组成••。其中,肥液供给把持系统由抽吸肥液用的文丘里施肥器¶••⊿把持电磁阀¶••⊿传感器(重要测定PH值¶••⊿EC值等)和混杂罐¶••⊿肥料罐组成,如图2所示••。

2••。2把持系统原理

肥液罐里的高浓度肥液经过滤器后由文丘里施肥器注入到混杂罐,肥料泵从混杂罐抽出肥液输送进入灌溉主管道中,同时设置支管连接注肥器,作为注肥器的进水管••。设置EC测量仪检测主水管道

中的肥液浓度,将检测得到的浓度值反馈到单片机与设定值进行比较,根据信号差值通过把持电磁阀开关脉冲宽度调节施肥量,使主管道中的肥液浓度值与设定值保持一致,酸碱度的调节与肥液浓度调节类似••。

2.3把持系统运行

  当设定条件或土壤水分探测仪探测到需灌水时,打开肥料泵使其工作,借用稳压阀使主管道中的灌溉水恒压流动,灌溉水经过管道1流向灌水器进行灌水作业;当需要施肥时,打开文丘里吸肥管和通往混杂罐管路的电磁阀,启动肥料泵,一部分灌溉水经过管道1和2流向管道3和4,给混杂灌补水,同时灌溉水流经文丘里管产生负压,把液肥从肥料桶吸出流向混杂罐,已经混杂充分的肥液在肥料泵的加压作用下进入管道1流向灌水器进行施肥水作业••。流入混杂罐的水流是沿切向流入的,故液肥与混杂罐中的水能够很好地混杂••。混杂罐安装了液位把持阀,会在混杂罐中的水位达到设定值时主动关闭混杂罐与补水管道之间的通道,当混杂罐中的液位降落时主动打开••。

  为了能实时高精度地检测混杂罐中肥液的EC值和PH值,在肥料泵的出水口处引出一路水流2,同时在此检测PH值和EC值••。单片机把持程序得到PH值和EC值传感器的检测值后,根据先前设定的肥料配比,盘算发出吸肥管路电磁阀开关脉冲宽度指令,通过把持电磁阀的开关时间,使混杂液中的肥料配比保持在限定的领域之内••。

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2••。4灌水总量¶••⊿施肥量和肥液配比以及肥液混杂把持

2.4.1灌水总量的把持

系统对灌水总量采用独立把持,由于主管道内灌溉水恒压流动,灌水总量与灌溉时间成正比,单片机通过把持阀门开关时长把持灌水总量••。

2.4.2施肥量和肥液配比的把持

  施肥把持必须完成两种把持,即肥液配比把持和施肥量把持••。采用时序把持的方法,即可较正确地把持施肥量和肥液配比••。同样,由于主管道内灌溉水恒压流动,施肥量与灌溉时间成正比,通过把持时间来把持施肥量,即也用把持阀门开关时长把持施肥量••。

2.4.3肥液混杂系统把持原理

  由于把持系统的电磁阀仅有开关两种工作状态,又因为混杂罐中的肥液混杂具有在线性,因此肥液混杂系统也具有实时¶••⊿延迟和不断定等特征,系统的滞后和惯性极大,采用传递函数的原理很难断定,所以肥液混杂系统采用含混把持法••。

  系统采用负反馈闭环把持原理来实现含混把持••。首先,将输入量¶••⊿把持规矩¶••⊿决策以及判决等模块均含混化,输入量含混化后即对应于必定等级的附属度,然后,制定输入变量¶••⊿输出把持变量及其论域对应不同等级含混集中的各个语言变量的附属度••。根据实际经验总结得出,含混把持规矩是用语言变量情势表现的含混条件语句,而起把持作用的含混集则是以含混规矩为基础的含混决策••。最后,用含混判决方法得到输出把持变量论域中的等级数,再经过输出准确化,输出把持指令••。

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3¶••⊿水肥一体化主动精准灌溉施肥设施技巧利用成效

水肥一体化主动精准灌溉施肥设施技巧利用最为广泛是在滴灌施肥方面,通过采用膜下滴灌等情势,取得以下成效••。

1>水利用系数达到o.9s,高于我国栉水灌溉技巧规褂中水利用系数0.9的规定,节水成效明显••。

2>肥液与灌溉水一起,均匀¶••⊿正确地输送到作物根部土壤,减少肥料的挥发和流失,或营养过剩••。经实验测算,精准滴灌施肥与传统技巧施肥相比节肥40%一50% o

3)依托于先进的灌溉技巧和设施,实现主动化精准灌溉施肥,二三个工人短时间就可操作完成几百亩作物的灌溉施肥,节俭劳动力成本••。

4)肥料营养呈溶液状态,可以较快地渗入土壤,被作物根系吸收,增进作物产量进步和产品德量的改良••。

5)能够有效把持灌溉施肥量,可以避免化肥浇到深层土壤,造成土地和地下水的污染,避免了土壤板结退化••。

4¶••⊿小结

  我国事农作物生产大国,同时也是水肥耗费大国,然而对于水肥来说,有效利用率并不十分令人满意••。传统的自然灌溉,水分利用率只有40%左右••。大批的未被利用的水把施用的肥料带走,严重糟蹋资源和能源,引发了农业生态环境的污染••。精准的灌溉和施肥集成的水肥一体化,肥料随适量的灌水进入作物根系附近,不会在深层流失,既进步了肥效,又使地下水免受肥料及化学药剂的污染,在灌溉和施肥的方法上真正做到对作物所需水分与营养进行均匀¶••⊿适量¶••⊿正确地把持和供给••。


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