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智慧农业传感器方案 智慧农业灌溉技术是什么样的?

浏览量:3502 时间:2023-03-29 12:22:09 作者:采采

智慧农业灌溉技术是什么样的?

大胆猜测,你说的农业灌溉技术应该是指目前比较火的智能灌溉。

下面,我就把智能农业灌溉技术换成智能灌溉。

真正的智能灌溉应该是什么样子?

回到灌溉的本质,灌溉一定是人类的行为,自然灌溉就是降水和各种自然洪水。

智能灌溉需要人吗?答案当然是肯定的。

在这个阶段,人们 s灌溉行为从提水/浇水、拦坝修渠、铺管送水、电动启停发展到调整用水策略、适时生长干预。

当我们分析土壤的有效蓄水能力和作物未来的用水量,决定下一次灌溉的时间和数量时,智能灌溉就是从整个种植季节规划/优化灌溉频率和水量。优化的目标通常是水分生产率、水肥协调效果、作物生理调节等。

我们现在实现智能灌溉了吗?

答案肯定是没有实现!

整个行业都没有。;不了解土壤蓄水量、作物需水量和实际耗水量。在这种情况下,本质的 "智能灌溉与控制;"市场上宣传的是电动阀门开启装置,自动灌溉过程是打开 "水龙头 "电动的。

单词 "智能 "在 "智能灌溉与管理;"被业界夸大的仅仅来自于气象和湿度数据的输入,加上智能手机终端的操作。

灌溉涉及输水、蓄水、用水三个过程,其中与输水相关的管道安全、管材选择和效率设计、滴头出水均匀稳定设计是灌溉行业高度强调的,但其理论基础是流体力学和材料学,涉及的行业主要是塑料加工、胶管、泵和阀门,归根结底是灌溉硬件的发展和完善。

同时,从土壤物理学角度研究的与作物光合作用相关的蓄水过程和作物需水过程,也仅处于理论探索阶段,直接应用于生产实践的成果很少。这种重硬件轻作物的灌溉认知,直接导致灌溉行业缺乏对土壤蓄水能力、作物需水量、水分利用效率的有效了解。

不难看出,现有灌溉系统的价值主要集中在水分运输效率的提高,而不是在更好地理解和适应作物需水量和耗水量的基础上,如何提高作物水分利用率(单位水分运输中作物有效利用的比例)甚至是水分生产率(单位水获得的产量)。

所以,我们离智能灌溉还很远。我们经历了人工灌溉和自动灌溉,但还没有达到智能灌溉。我们现在在哪里?

我们现在处于什么阶段?

我们认为灌溉行业应该从土壤蓄水和作物耗水的角度来设计灌溉系统,以适应动态变化,及时调整优化。我们称这个阶段为 "敏捷灌溉与管理;"舞台。

"敏捷 "来自英语单词 "敏捷 ",意思是快速而轻盈地移动。它也是一种软件项目管理方法,用于快速、频繁地更新需求、评估结果和调整计划。在灌溉方面,特别是针对不同的土壤、不同的作物和不同的气候环境。动态适应性,以及在控制过程中能够不断评估效果,动态调整策略的理论方法。

同时,我们还提出了敏捷灌溉理论。

根据作业现场的实际情况,即根据土壤的有效蓄水量、作物耗水量的历史和预测,设计、实现和控制灌溉系统。也就是说,如果能知道任何地方、任何土壤、任何作物的土壤有效蓄水量和作物耗水量的动态值,就可以用耗水量动态最大值的一定比例作为设计容量和实现灌溉制度,并根据动态值调整控制,从而达到设计优化和控制优化的目的。这个灌溉理论被称为 "敏捷灌溉与管理;"理论。

敏捷灌溉理论的基本要素定义如下:

灌溉:从土壤或其他作物中吸收水分和营养并储存水分供植物将来使用的过程;

敏捷灌溉:基于任何地方土壤和作物的特性,通过优化、评估和调整的过程,可以实现适应土壤理化性质、作物需求和气象动态变化的灌溉;

有效蓄水量(eC):特定时间、地点和作物的土壤田间持水率与作物胁迫点含水量之间的空间;

模拟蒸散量(sET):插值(位置插值和时间插值)后覆盖整个区域的连续时间历程的参考蒸散量;

真实作物系数(rK):可以面向特定作物、特定区域和特定灌溉,基于实测数据提取的作物系数,表示特定作物的耗水量与当地气象的关系。

敏捷灌溉分三步实现:

第一步是通过田间传感器(土壤水分监测设备)获取与目标时间、地点、目标作物相关的动态有效蓄水量(eC)和有效蓄水量(eW)数据。

第二步,获得目标地点未来一定时间内作物的预测日用水量(fdET)。

第三,敏捷灌溉控制器将作物耗水量预测值与当前有效蓄水量(eW)进行动态比较,给出下次灌溉的最晚开始时间。

第四步,如果用户此时决定灌溉,灌溉箱自动计算灌溉水量,即有效蓄水量(eC)与当前有效蓄水量(

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