設(shè)施蔬菜物聯(lián)網(wǎng)水肥一體化微噴技術(shù)的應(yīng)用.pdf

18 HENAN NONGYE 河南農(nóng)業(yè) 2020 年第 11 期 上 農(nóng)業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ) 是關(guān)系國(guó)計(jì)民生的大事 也是中國(guó)傳統(tǒng)的第一產(chǎn)業(yè) 隨著物聯(lián)網(wǎng)與信息技術(shù)的 發(fā)展應(yīng)用 用數(shù)字技術(shù)提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率 通過(guò)信息 技術(shù)對(duì)作物的生長(zhǎng)環(huán)境 如土壤 肥力 氣候等進(jìn)行 大數(shù)據(jù)分析 然后據(jù)此提供與種植 灌溉 施肥相關(guān) 的解決方案 能大大提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率 因此 現(xiàn)代 農(nóng)業(yè)發(fā)展中對(duì) 互聯(lián)網(wǎng) 農(nóng)業(yè) 物聯(lián)網(wǎng)水肥一體化微 噴技術(shù)的發(fā)展需求非常迫切 一 發(fā)展現(xiàn)狀 扶溝縣自 2017 2019 年承擔(dān) 果菜茶有機(jī)肥替代 化肥試點(diǎn)項(xiàng)目 以來(lái) 共投入資金 400 萬(wàn)元在設(shè)施蔬 菜園區(qū)建設(shè)了 46 67 hm 2 現(xiàn)代化物聯(lián)網(wǎng)水肥一體化微噴 設(shè)施 該技術(shù)的應(yīng)用 真正起到了節(jié)水 節(jié)肥 省時(shí) 省力的效果 得到了 全國(guó)節(jié)水農(nóng)業(yè)會(huì)議 現(xiàn)場(chǎng)觀摩 教學(xué)領(lǐng)導(dǎo)組的一致認(rèn)可 二 物聯(lián)網(wǎng)水肥一體化微噴技術(shù)的運(yùn)用 微噴水肥一體化技術(shù)在蔬菜園區(qū)綠化 果園綠化 林園綠化以及工廠化育苗中應(yīng)用廣泛 常見(jiàn)的微噴系 統(tǒng)一般分為地面和懸空 2 種 和滴灌施肥技術(shù)相比 微噴技術(shù)對(duì)過(guò)濾器的要求較低 過(guò)濾網(wǎng)規(guī)格一般為 60 100 目 微噴系統(tǒng)易受田間雜草 作物莖稈等阻擋 會(huì)影響灌溉效果 應(yīng)根據(jù)具體地形和植物條件選擇合 適的微噴系統(tǒng) 三 物聯(lián)網(wǎng)水肥一體化微噴模式的設(shè)計(jì) 在設(shè)施蔬菜園區(qū)建設(shè) 園區(qū)物聯(lián)網(wǎng)中控中心 中控室安裝軟件操作平臺(tái) 1 套 1 個(gè)部署園區(qū)物聯(lián)網(wǎng)智 能管理系統(tǒng)平臺(tái) 1 個(gè)部署園區(qū)農(nóng)作物生長(zhǎng)情況遠(yuǎn)程查 看平臺(tái) 扶溝縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心可以對(duì)所有覆蓋區(qū) 進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)控制 物聯(lián)網(wǎng)水肥一體化微噴設(shè)施設(shè)計(jì) 如下 一 現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控 通過(guò)電腦或手機(jī)客戶端遠(yuǎn)程查看項(xiàng)目區(qū)的環(huán)境情 況 如土壤溫濕度 管道流量等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù) 當(dāng)有環(huán)境 報(bào)警記錄時(shí) 系統(tǒng)會(huì)及時(shí)提醒用戶 用戶可以直接處 理報(bào)警信息 當(dāng)權(quán)限登錄時(shí)可以查看各項(xiàng)目區(qū)的作物 情況 環(huán)境情況 系統(tǒng)運(yùn)行情況及日常管理情況 二 智能報(bào)警 系統(tǒng)可以根據(jù)種植作物種類的不同 靈活設(shè)置各 個(gè)不同參數(shù)的上下閥值 一旦超出閥值 系統(tǒng)能以多 種方式提醒相應(yīng)管理者 可以根據(jù)報(bào)警記錄查看關(guān)聯(lián) 的設(shè)備 更加及時(shí) 快速地遠(yuǎn)程控制設(shè)備 高效處理 生產(chǎn)問(wèn)題 可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)不正常狀態(tài)設(shè)備 如灌溉電 磁閥 施肥電磁閥 通過(guò)系統(tǒng)消息及時(shí)提醒管理者 保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行 三 智能控制 系統(tǒng)能夠遠(yuǎn)程自動(dòng)控制灌溉電磁閥 施肥電磁閥 基礎(chǔ)設(shè)備 提高了工作效率 減輕了工作強(qiáng)度 可以 自定義規(guī)則 讓整個(gè)設(shè)備隨環(huán)境數(shù)據(jù)的變化智能運(yùn)行 如土壤含水量過(guò)低時(shí) 灌溉電磁閥自動(dòng)打開(kāi)增加土壤 中的含水量 系統(tǒng)支持定時(shí)任務(wù) 輪灌任務(wù)等功能 用戶可以根據(jù)實(shí)際需要預(yù)設(shè)定時(shí)灌溉施肥任務(wù) 輪灌 施肥任務(wù) 四 歷史數(shù)據(jù)分析 系統(tǒng)可以通過(guò)不同條件組合查詢和對(duì)比歷史數(shù)據(jù) 支持列表和圖表兩種不同方式的查看 用戶可以更直 觀地看到歷史數(shù)據(jù)曲線 與不同作物數(shù)據(jù)建立統(tǒng)一的 數(shù)據(jù)模型 系統(tǒng)通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)可以分析不同環(huán) 境下作物的生長(zhǎng)狀況 提供最適宜的生長(zhǎng)環(huán)境 輔助 決策 五 遠(yuǎn)程專家指導(dǎo)功能 用戶可以就作物管理或生長(zhǎng)中遇到的問(wèn)題 向相 關(guān)專家 農(nóng)業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行咨詢 由專家及技術(shù)人員 進(jìn)行遠(yuǎn)程指導(dǎo) 解答 六 遠(yuǎn)程配置功能 根據(jù)種植作物種類不同的需求 可以對(duì)設(shè)備的參 數(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程配置調(diào)試 七 數(shù)據(jù)挖掘功能 根據(jù)監(jiān)測(cè)到的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)挖掘數(shù)據(jù)庫(kù)的相關(guān)作物數(shù) 據(jù) 模擬生成作物的最佳生長(zhǎng)環(huán)境 為作物生長(zhǎng)環(huán)境 的調(diào)控提供參考 四 水肥一體化微噴技術(shù)的優(yōu)點(diǎn) 一 節(jié)水 水肥一體化微噴技術(shù)可減少水分的下滲和蒸發(fā) 提高水分利用率 露天條件下 微噴施肥與大水漫灌 相比 節(jié)水率達(dá) 50 保護(hù)地栽培條件下 微噴施肥 與畦灌相比 每 667 m 2 大棚一季節(jié)水 80 120 m 3 節(jié)水 率為 30 40 二 節(jié)肥 水肥一體化微噴技術(shù)實(shí)現(xiàn)了平衡施肥和集中施肥 減少了肥料的揮發(fā)和流失以及養(yǎng)分過(guò)剩造成的損失 具有施肥簡(jiǎn)便 供肥及時(shí) 作物易于吸收 提高肥料 利用率等優(yōu)點(diǎn) 在作物產(chǎn)量相近或相同的情況下 水 肥一體化微噴技術(shù)與傳統(tǒng)施肥技術(shù)相比 化肥節(jié)省率 在 40 50 設(shè)施蔬菜物聯(lián)網(wǎng)水肥一體化微噴技術(shù)的應(yīng)用 扶溝縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心 宋九林 周口市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站 劉翠玲 TURANG FEILIAO YU NONGTIAN JIESHUI 土壤肥料與農(nóng)田節(jié)水 DOI 10 15904 ki hnny 2020 31 016 HENAN NONGYE 19 河南農(nóng)業(yè) 2020 年第 11 期 上 TURANG FEILIAO YU NONGTIAN JIESHUI 土壤肥料與農(nóng)田節(jié)水 山藥是高需肥作物 氮磷鉀對(duì)山藥植株的生長(zhǎng)有 顯著影響 研究表明 在一定范圍內(nèi) 隨著肥料的增 加 山藥植株生長(zhǎng)量也相應(yīng)增加 但過(guò)量施肥 會(huì)導(dǎo) 致植株生長(zhǎng)過(guò)旺 柱體衰弱 氮磷鉀配比合理 葉片 光合速率變強(qiáng) 高光效持續(xù)時(shí)間長(zhǎng) 光合產(chǎn)物積累多 山藥就高產(chǎn) 有機(jī)肥的大量施用能提高山藥的品質(zhì) 但含量低 用量大 見(jiàn)效慢 農(nóng)民施肥意愿不強(qiáng) 現(xiàn)有技術(shù)中的有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)混肥的有機(jī)養(yǎng)分和無(wú)機(jī) 養(yǎng)分是很難將其結(jié)合在一起做成顆粒的 兩種養(yǎng)分含 量越高就越不容易 因?yàn)橛袡C(jī)肥料所含的養(yǎng)分特別復(fù) 雜 有的養(yǎng)分會(huì)和無(wú)機(jī)原料發(fā)生反應(yīng) 不利于造粒生產(chǎn) 得借助于黏合劑 黏土 但是黏合劑長(zhǎng)期使用會(huì)加 劇土壤板結(jié) 焦作市土壤肥料工作站和宗源肥業(yè)有限 公司共同研制出一種氮磷鉀含量 45 N P 2 O 5 K 2 O為 15 15 15 腐殖酸 15 有機(jī)質(zhì) 15 制作過(guò) 程中添加聚谷氨酸的有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)混肥 聚谷氨酸替代 黏合劑 不但避免了土壤板結(jié) 還增加了養(yǎng)分含量 因此 本文選取鐵棍山藥為供試作物 以專用肥 料為試材 開(kāi)展不同處理下對(duì)鐵棍山藥產(chǎn)量和品質(zhì)的 影響研究 旨在明確專用肥料對(duì)鐵棍山藥的改善效果 為推廣應(yīng)用提供理論依據(jù) 一 材料和方法 一 試驗(yàn)地點(diǎn)與供試材料 試驗(yàn)于2017年3月3日安排在焦作市溫縣番田鎮(zhèn) 供試土壤類型為潮土 質(zhì)地為中壤 土壤肥力中上等 地勢(shì)平坦 地力均勻 排灌方便 耕層土壤養(yǎng)分為 一種有機(jī)無(wú)機(jī)專用復(fù)混肥 在山藥種植上的 應(yīng)用效果 焦作市土壤肥料工作站 范合琴 三 省時(shí)省工省力 傳統(tǒng)的澆灌 施肥 病蟲(chóng)害防治費(fèi)時(shí)費(fèi)力 非常 麻煩 而使用微噴技術(shù) 只需在有網(wǎng)絡(luò)的地方隨時(shí)隨 地用控制器打開(kāi)澆灌系統(tǒng) 澆灌 施肥 病蟲(chóng)害防治 一體化可同時(shí)進(jìn)行 幾乎不用人工 四 保持土壤結(jié)構(gòu) 傳統(tǒng)溝灌灌水量比較大 設(shè)施土壤受到較多的沖 刷 壓實(shí)和侵蝕 容易導(dǎo)致土壤板結(jié) 土壤通氣性下降 土壤結(jié)構(gòu)遭到一定程度的破壞 而微噴屬微量灌溉 水分緩慢均勻地滲入土壤 對(duì)土壤結(jié)構(gòu)起到保護(hù)作用 并形成適宜的土壤水 肥 氣 熱環(huán)境 五 改善微生態(tài)環(huán)境 傳統(tǒng)溝灌的大棚 一次性灌水量較大 地表長(zhǎng)時(shí) 間保持濕潤(rùn) 不但棚溫 地溫降低太快 升溫較慢 且蒸發(fā)量加大 棚內(nèi)濕度太高 易導(dǎo)致蔬菜病蟲(chóng)害發(fā)生 因微噴屬于局部微灌 可使大部分土壤表面保持干燥 且噴頭均勻緩慢地向根系土壤層供水 對(duì)地溫的保持 回升 減少水分蒸發(fā) 降低棚內(nèi)溫濕度均具有明顯的 效果 微噴由于操作方便 可實(shí)行少量多次高頻灌溉 可控制根區(qū)內(nèi)土壤能夠長(zhǎng)時(shí)間保持最適合蔬菜生長(zhǎng)的 土壤濕度 六 提高經(jīng)濟(jì)效益 設(shè)施栽培一般每 667 m 2 節(jié)省投入 400 700 元 其 中 節(jié)省水電費(fèi)用 85 130 元 節(jié)省肥料費(fèi)用 130 250 元 節(jié)省農(nóng)藥費(fèi)用 80 100 元 節(jié)省勞力 150 200 元 增產(chǎn)增收1000 2400元 與傳統(tǒng)方式相比 水肥一 體化微噴技術(shù)可減少肥料揮發(fā) 固定以及淋洗的損 失 肥料利用率可增長(zhǎng) 30 50 水分利用率可增長(zhǎng) 40 60 五 發(fā)展建議 一 加大政府投入 對(duì)種糧大戶 專業(yè)合作社 家庭農(nóng)場(chǎng)等新型農(nóng) 業(yè)經(jīng)營(yíng)主體建設(shè)水肥一體化微噴設(shè)施的 政府應(yīng)投入 60 以上的資金 減少經(jīng)營(yíng)主體的負(fù)擔(dān) 輻射帶動(dòng)其 建設(shè)水肥一體化微噴設(shè)施的積極性 對(duì)減少化肥農(nóng)藥 用量及減少對(duì)土壤環(huán)境 生態(tài)環(huán)境的污染都具有重要 意義 二 加大高純度水溶肥的投入 水肥一體化微噴技術(shù)對(duì)肥料的水溶性有較高的要 求 選擇的肥料養(yǎng)分含量要較高 如果肥料中的養(yǎng)分 含量較低 肥料用量就要增加 適合水肥一體化微噴 技術(shù)的肥料要在田間溫度及常溫下能夠完全溶解于水 溶解度高的肥料沉淀少 不易堵塞管道和噴頭 如果 肥料混合后產(chǎn)生沉淀物 易堵塞微噴管道和噴頭 同 時(shí)會(huì)縮短設(shè)備的使用年限 三 加強(qiáng)技術(shù)培訓(xùn) 做好水肥一體化微噴設(shè)施的維護(hù)與保養(yǎng) 必須加 大對(duì)新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)主體的培訓(xùn)與指導(dǎo) 安排專人定期 對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù) 注意日常的使用與維護(hù) 不僅可以 延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命 而且設(shè)備的使用效率也可以發(fā) 揮到最大化 同時(shí) 還應(yīng)加大對(duì)該技術(shù)的推廣與應(yīng)用 讓該技術(shù)模式得到可持續(xù) 可循環(huán)發(fā)展