一、 技术简介
水肥一体化技术,指灌溉与施肥融为一体的农业新技术。水肥一体化是借助压力系统(或地形自然落差),将可溶性固体或液体肥料,按土壤养分含量和作物种类的需肥规律和特点,配兑成的肥液与灌溉水一起,通过管道系统供水供肥,均匀准确地输送至作物根部区域。
基于NB-IoT技术的智慧农田灌溉系统,由传感器采集农作物的温湿度数据,通过网关上传到管理平台,实现自动化定时定量灌溉。有效地为农田管理者降低人力成本、节约水资源,实现农田灌溉的自动化管理。
通过可控管道系统供水、供肥,使水肥相融后,通过管道和滴头形成滴灌、均匀、定时、定量,浸润作物根系发育生长区域,使主要根系土壤始终保持疏松和适宜的含水量,同时根据不同的作物的需肥特点,土壤环境和养分含量状况;作物不同生长期需水,需肥规律情况进行不同生育期的需求设计,把水分、养分定时定量,按比例直接提供给作物。
二、 适宜范围
该项技术适宜于有井、水库、蓄水池等固定水源,且水质好、符合微灌要求,并已建设或有条件建设微灌设施的区域推广应用。主要适用于设施农业栽培、果园栽培和棉花等大田经济作物栽培,以及经济效益较好的其他作物。
三、 优势概述
这项技术的优点是灌溉施肥的肥效快,养分利用率提高。可以避免肥料施在较干的表土层易引起的挥发损失、溶解慢,最终肥效发挥慢的问题;尤其避免了铵态和尿素态氮肥施在地表挥发损失的问题,既节约氮肥又有利于环境保护。所以水肥一体化技术使肥料的利用率大幅度提高。
据华南农业大学张承林教授研究,灌溉施肥体系比常规施肥节省肥料50%~70%;同时,大大降低了设施蔬菜和果园中因过量施肥而造成的水体污染问题。由于水肥一体化技术通过人为定量调控,满足作物在关键生育期“吃饱喝足”的需要,杜绝了任何缺素症状,因而在生产上可达到作物的产量和品质均良好的目标。
四、 与传统灌溉对比的优点
4.1.感知层数据可视化
利用传感器采集如土壤温度、湿度,日照、热量等农作物信息,上传到管理平台后变成可视化数据,通过对数据的解读、分析,对农作物进行定时定量精准灌溉。解决了传统农田灌溉依靠经验判断的不准确性。
4.2.灌溉系统自动化
智慧农田灌溉系统集成了传感器技术、自动控制、无线通信等技术,通过对灌溉系统电磁阀开/关控制,实现远程定时定量灌溉。即时是无人值守的情况下,也能精准的控制用水,节约人力、水资源成本。
4.3.远距离传输,超低功耗
传感器自备电池可续航1-3年;NB-IoT网关信号覆盖可达5-10公里,支持多个传感器数据上传,不使用时可进入休眠模式,农田管理者免于频繁更换电池的烦恼。
五、 达到效果
省肥节水、省工省力、降低湿度、减轻病害、增产高效
5.1. 水肥均衡
传统的浇水和追肥方式,作物饿几天再撑几天,不能均匀地“吃喝”。而采用科学的灌溉方式,可以根据作物需水需肥规律随时供给,保证作物“吃得舒服,喝得痛快”!
5.2. 省工省时
传统的沟灌、施肥费工费时,非常麻烦。而使用滴灌,只需打开阀门,合上电闸,几乎不用工。
5.3. 节水省肥
滴灌水肥一体化,直接把作物所需要的肥料随水均匀的输送到植株的根部,作物“细酌慢饮”,大幅度地提高了肥料的利用率,可减少50%的肥料用量,水量也只有沟灌的30%-40%。
5.4. 减轻病害
大棚内作物很多病害是土传病害,随流水传播。如辣椒疫病、番茄枯萎病等,采用滴灌可以直接有效的控制土传病害的发生。滴灌能降低棚内的湿度,减轻病害的发生。
5.5. 控温调湿
冬季使用滴灌能控制浇水量,降低湿度,提高地温。传统沟灌会造成土壤板结、通透性差,作物根系处于缺氧状态,造成沤根现象,而使用滴灌则避免了因浇水过大而引起的作物沤根、黄叶等问题。
5.6. 增产提质
滴灌的工程投资(包括管路、施肥池、动力设备等)根据地块大小,地形状况,大约为1000-1600元/亩,可以使用5年左右,每年节省的肥料和农药至少为700元,增产幅度可达30%以上。
作者:成都世纪锐通(www.sjrt.net)
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