摘要
現(xiàn)代農(nóng)業(yè)不斷發(fā)展，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與水肥一體化技術(shù)在農(nóng)業(yè)生應(yīng)用中越來越重要，兩者技術(shù)結(jié)合成一項(xiàng)綜合技術(shù)，通過農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)對(duì)項(xiàng)目實(shí)施監(jiān)測(cè)，對(duì)實(shí)時(shí)反饋數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析，通過水肥一體化系統(tǒng)進(jìn)行反饋，可實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)省肥、省水、省工、環(huán)保、高產(chǎn)、高效的突出優(yōu)點(diǎn)。
農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)
農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)目前更多的是應(yīng)用在設(shè)施農(nóng)業(yè)中，運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的溫度傳感器、濕度傳感器、pH值傳感器、光傳感器、CO2傳感器等設(shè)備，檢測(cè)環(huán)境中的溫度、相對(duì)濕度、pH值、光照強(qiáng)度、土壤養(yǎng)分、CO2濃度等物理量參數(shù)，通過各種儀器儀表實(shí)時(shí)顯示或作為自動(dòng)控制的參變量參與到自動(dòng)控制中，保證農(nóng)作物有一個(gè)良好的、適宜的生長環(huán)境。遠(yuǎn)程控制的實(shí)現(xiàn)使技術(shù)人員在辦公室就能對(duì)多個(gè)大棚的環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)控制。采用無線網(wǎng)絡(luò)來測(cè)量獲得作物生長的最佳條件，可以為溫室精準(zhǔn)調(diào)控提供科學(xué)依據(jù)，達(dá)到增產(chǎn)、改善品質(zhì)、調(diào)節(jié)生長周期、提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。
水肥一體化技術(shù)
水肥一體化技術(shù)是將灌溉與施肥融為一體的農(nóng)業(yè)智能灌溉新技術(shù)。其優(yōu)點(diǎn)是灌溉施肥的肥效快，養(yǎng)分利用率提高。可以避免肥料施在較干的表土層易引起的揮發(fā)損失、溶解慢，最終肥效發(fā)揮慢的問題；尤其避免了銨態(tài)和尿素態(tài)氮肥施在地表揮發(fā)損失的問題，既節(jié)約氮肥又有利于環(huán)境保護(hù)。
該項(xiàng)技術(shù)適宜于有井、水庫、蓄水池等固定水源，且水質(zhì)好、符合微灌要求，并已建設(shè)或有條件建設(shè)微灌設(shè)施的區(qū)域推廣應(yīng)用。主要適用于設(shè)施農(nóng)業(yè)栽培、果園栽培和棉花等大田經(jīng)濟(jì)作物栽培，以及經(jīng)濟(jì)效益較好的其他作物。
農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)與水肥一體化技術(shù)結(jié)合
農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)與水肥一體化技術(shù)的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了灌溉智能化控制。整個(gè)灌溉系統(tǒng)可協(xié)調(diào)工作實(shí)施輪灌，充分提高灌溉用水效率，實(shí)現(xiàn)對(duì)灌溉、施肥的定時(shí)、定量控制，節(jié)水節(jié)肥節(jié)電，減少勞動(dòng)強(qiáng)度，降低人力投入成本。省力省時(shí)、提高產(chǎn)量。多用于連棟溫室、日光溫室、溫室大棚和大田種植灌溉作業(yè)。
農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)與水肥一體化技術(shù)結(jié)合主要體現(xiàn)在以水泵提供壓力的微灌灌溉施肥系統(tǒng)。該系統(tǒng)與調(diào)節(jié)閥門來實(shí)現(xiàn)恒壓供水相比既能實(shí)現(xiàn)設(shè)定壓力減少操作又能很大程度上節(jié)能，實(shí)現(xiàn)起動(dòng)平衡，起動(dòng)電流可限制在額定電流以內(nèi)，從而避免了起動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的沖擊。通過變頻器降低水泵平均轉(zhuǎn)速，從而可延長泵和閥門等的使用壽命并能夠?qū)崿F(xiàn)無負(fù)壓供水設(shè)備可以消除起動(dòng)和停機(jī)時(shí)的水錘效應(yīng)。
微灌系統(tǒng)過濾器一般采用組合式過濾器，根據(jù)水源情況，水源為河流、水庫、池塘等地表水時(shí)一般采用砂石與網(wǎng)式過濾器或疊片過濾器組合，水源為井水等地下水時(shí)一般采用離心過濾器與網(wǎng)式過濾器或疊片過濾器組合。水肥一體化系統(tǒng)一般采用自動(dòng)反沖洗組合過濾器，便于能夠通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，減少人力資源投入。
施肥器是水肥一體化系統(tǒng)的核心，目前國內(nèi)部分施肥器采用文丘里施肥器和壓差式施肥罐以及少量的水肥一體化機(jī)。
1文丘里施肥器具有造價(jià)低廉，使用方便，施肥濃度穩(wěn)定，無須外加動(dòng)力等特點(diǎn)，其缺點(diǎn)是壓力損失較大，不適宜多種元素混合且濃度不好控制，自動(dòng)化程度低，一般適于灌區(qū)面積不大要求不高的場(chǎng)合。
2壓差式施肥是通過壓差來施肥的，把球閥或閘閥調(diào)到合適位置，球閥前后壓力不一樣，球閥前邊壓力比球閥后邊壓力大，形成了壓力差，把肥料從施肥罐壓到管道中。其優(yōu)點(diǎn)是，加工制造簡(jiǎn)單，造價(jià)較低，不需外加動(dòng)力設(shè)備。缺點(diǎn)是溶液濃度變化大，無法控制；罐體容積有限，添加化肥次數(shù)頻繁且較麻煩；輸水管道因設(shè)有調(diào)壓閥而造成一定的水頭損失自動(dòng)化程度低。
3目前國內(nèi)國際上比較先進(jìn)的水肥一體化系統(tǒng)是采用配方液體肥自動(dòng)配置系統(tǒng)。其優(yōu)點(diǎn)：1、注肥量可視：每個(gè)注肥通道均含有流量計(jì)，施肥量可以根據(jù)流量計(jì)直接讀取；2、肥量可調(diào)：可以根據(jù)作物需自動(dòng)調(diào)節(jié)注肥量；3、施肥可選擇性高：多個(gè)施肥通道可以施用同一種肥料，也可根據(jù)實(shí)際需要使用不同種肥料，也可根據(jù)用戶需要分別施用含N、P、K的肥料；4、施肥更具參考性：施肥機(jī)的EC、pH傳感器可以讀取并通過顯示儀顯示出肥液的酸堿度和電導(dǎo)率，方便用戶實(shí)時(shí)調(diào)整施肥速率；5、可以自動(dòng)調(diào)節(jié)EC、pH：施肥機(jī)的控制器可以根據(jù)用戶設(shè)定的EC、pH值自動(dòng)調(diào)節(jié)注入灌溉系統(tǒng)的肥料量；6、與物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合通過云數(shù)據(jù)計(jì)算自動(dòng)跳接灌溉肥料含量及肥料種類，實(shí)現(xiàn)灌溉施肥的自動(dòng)化控制。
中農(nóng)富通自主研發(fā)的配方液體肥自動(dòng)配制施肥系統(tǒng)（水肥一體化系統(tǒng)）具有獨(dú)立的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，并獲得發(fā)明專利授權(quán)，且順利通過科技部中國高科技企業(yè)研究會(huì)的評(píng)審與核查，評(píng)價(jià)委員會(huì)一致認(rèn)為成果總體水平均達(dá)到國際先進(jìn)水平，并頒發(fā)了《科學(xué)技術(shù)成果證書》。其主要功能是將不同原料級(jí)全水溶性肥料通過內(nèi)置的程序配置成各個(gè)作物不同時(shí)期所需的配方液體肥料并施入植物根域附近。特點(diǎn)主要包括使用全水溶性原料，可根據(jù)作物需肥規(guī)律進(jìn)行自動(dòng)配制肥料，自動(dòng)施肥等。
農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)與水肥一體化系統(tǒng)能夠?qū)嵶詣?dòng)化電磁閥也是是不可缺少的一部分。農(nóng)業(yè)灌溉電磁閥一般是選用手、電雙控至電磁閥，物聯(lián)網(wǎng)可以通過控制灌溉首部及電磁閥的啟閉來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)灌溉及指定區(qū)域灌溉。
通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與水肥一體化技術(shù)有機(jī)結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程全監(jiān)控與 “智能”灌溉，最終實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)增收、節(jié)約能源、保障作物的生長安全，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代科技對(duì)農(nóng)業(yè)的支撐，并對(duì)改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境、保障糧食生產(chǎn)安全等方面發(fā)揮重大作用，具有良好的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。
結(jié)語
我國正處于現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)起步和發(fā)展階段，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)與水肥一體化技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域也有了初步應(yīng)用，但仍存在項(xiàng)目一次性投資較高、傳感器靈敏度不夠、系統(tǒng)維護(hù)成本高的缺點(diǎn)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和國家政策的支持，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)與水肥一體化技術(shù)必將會(huì)對(duì)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展起到巨大的推動(dòng)作用，特別是在高端農(nóng)業(yè)和大面積農(nóng)業(yè)種植方面將會(huì)有廣闊的市場(chǎng)前景。
中國鄉(xiāng)村發(fā)現(xiàn)網(wǎng)轉(zhuǎn)自：微信號(hào) 中農(nóng)富通
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