智能灌溉的提出,是在社會綠色發(fā)展的大需求出現(xiàn)的,這與國內(nèi)水資源實際情況有直接關(guān)系,旨在降低農(nóng)業(yè)灌溉用水量、提升灌溉效率及水資源利用率。
所謂的智能灌溉,是指按照農(nóng)作物生長過程的需求,通過物聯(lián)網(wǎng)智能感知傳感器,獲取種植區(qū)域的土壤詳情,對生長狀態(tài)以及環(huán)境要素現(xiàn)狀,進行數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、可視化、智能化監(jiān)控。主要檢測內(nèi)容有:土壤水分、土壤PH值、戶外氣象條件及農(nóng)作物生長狀態(tài)等。從種植區(qū)域的宏觀氣象環(huán)境, 到農(nóng)作物生長各階段的微觀便便,設(shè)定灌溉管理規(guī)律,精準(zhǔn)灌溉設(shè)施(比如滴灌、微噴灌等)對農(nóng)作物進行嚴(yán)格有效灌水,以確保滿足作物生長需要。
以鴨梨為例,鴨梨樹是需水量較大的喬木,土壤含水率直接影響鴨梨的產(chǎn)量和質(zhì)量。利用基于物聯(lián)網(wǎng)管理云平臺的智能灌溉控制系統(tǒng),自動采集梨園的土壤溫濕度、光照強度等環(huán)境信息,通過4G/5G、WIFI、LoRa等無線網(wǎng)絡(luò),將數(shù)據(jù)上傳到云平臺,根據(jù)采集到的環(huán)境數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)灌溉策略(灌溉模式、灌溉量、閥門開關(guān)條件等參數(shù)),結(jié)合氣象數(shù)據(jù)遠程調(diào)整灌溉策略,交由智能閥門來執(zhí)行。此外,還可以根據(jù)鴨梨樹不同生長期調(diào)節(jié)設(shè)定灌溉閾值,倘若土壤含水率低于下限閾值則進行灌溉,高于上限閾值停止灌溉。
農(nóng)作物在不同發(fā)育階段需水量不同,傳統(tǒng)農(nóng)作方式只憑經(jīng)驗判斷、人力手動澆地,不僅浪費水資源,還占用勞動力。而現(xiàn)在,只要看一眼手機屏幕,就知道農(nóng)作物是否需要喝水、施肥。手指輕輕點擊遙控裝置,即可通過遍布田間的各式管網(wǎng)輸送到種植區(qū),以不同方式給植物灌溉。既能根據(jù)需求灌水,又能節(jié)約水資源,這就是智慧灌溉的工作原理。
目前,智能灌溉技術(shù)應(yīng)用范圍廣泛,已涉及水果、蔬菜、瓜類、谷物、花卉、綠化、市政草坪等多種作物,可在溫室大棚、農(nóng)業(yè)大田、家居花園、山坡梯田等場景下靈活應(yīng)用。即便附近有水源地的灌溉場景,也能對抽水泵用電量、電壓等數(shù)據(jù)進行監(jiān)測,遠程聯(lián)動開關(guān)的,優(yōu)勢明顯。
精準(zhǔn)灌溉,是智能灌溉的一大突出優(yōu)勢,保障農(nóng)作物需要的時間、地點上供水,做到定時定量補給,為農(nóng)作物提供良好的生長環(huán)境,以此提高和改善農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。
節(jié)約用水,是智能灌溉控制系統(tǒng)應(yīng)用的一大基礎(chǔ),只提供農(nóng)作物生長所需的用水量,最大限度地減少了由于土壤蒸發(fā)、深層滲漏和地表徑流所造成的灌溉水損失,大大避免了水資源的浪費。同時也最大限度地減輕了由深層滲漏和地表徑流所造成的農(nóng)藥、化肥的滲漏帶來的地下水資源污染,合理保護了水資源與生態(tài)環(huán)境。
功能延伸,支持聯(lián)動水肥機、水質(zhì)過濾系統(tǒng)等設(shè)備,實現(xiàn)水肥一體化灌溉。同時管理云平臺也能接入土壤、農(nóng)作物及氣象信息監(jiān)測、預(yù)報等數(shù)據(jù),科學(xué)調(diào)配水源,實現(xiàn)真正意義上的農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉。
隨著智慧農(nóng)業(yè)、設(shè)施農(nóng)業(yè)的不斷發(fā)展,相信一套設(shè)計完善和管理科學(xué)的智能灌溉系統(tǒng),必將廣泛應(yīng)用,帶來可觀的經(jīng)濟效益。
審核編輯黃宇
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