现代农业气象智能控制水肥灌溉综合一体化技术综述

来源 :科学导报·学术 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jingbao0804
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘 要:随着社会的快速发展和国家政策对农业的大力支持,加物联网技术的成熟,物联网字传统农业领域的应用越来越广泛。农业是物联网技术的重点领域之一,也是物联网技术应用需求最迫切、难度最大、集成性特征在最明显的领域。
  关键词:智慧农业;物联网;气象大数据
  就目前来说,中國农业发展面临诸多问题,例如:经济发展和农村资源有限的矛盾、农村环境污染与食品安全问题、农业生产效率落后于发达国家。随着农业物联网建设的逐步推进,3S技术在农业发展空间巨大,云计算和大数据应用前景广阔。前瞻产业研究院最新研究报告指出,在即将到来的“十三五”期间,信息化技术将渗透到三农各个领域。不管是产前的农资电商、农机电商,还是产中的农业物联网、生产管理信息化系统,又或者是产后的农产品电商、农产品大宗交易平台,都将充分受益,预计市场空间将超过万亿,将科技与农业相结合已是大势所趋。
  “智慧农业”是以物联网技术为支撑和手段的一种现代农业形态,它充分应用现代信息技术成果,集成应用计算机与网络技术、物联网技术、音视频技术、无线通信技术及专家智慧与知识,实现农业可视化远程诊断、远程控制、灾变预警等智能管理。积极发展智慧农业,有利于提升国家的经济效益、社会效益、生态效益。
  现代农业气象智能控制水肥灌溉技术,就是以气象科技为基础,信息科技为手段,农业科技为载体,实现气象科技、农业科技、信息科技的有机融合。同时将大数据和云计算相结合,采集全面丰富的气象数据及农业数据,科学高效的数据加工技术,为智能化、精准化提供可靠保障。其中农业灌溉最常用的就是水肥一体化的技术体系结构,“水肥药天”中的“天”指的是天气条件,根据作物生长的时段不同,不断变化的天气状况,以及后3天天气预报情况对水肥药一体化的操作工艺流程自动修正。通过水肥药一体化过程中充分融入变化多端的天气过程,完成精细化的水肥一体化工艺流程,更是将作物的打药工艺流程更精化、智能化,以减少农药残留和用量。
  这种根据种植对象、土壤性质、天气变化等实际情况的不同动态调整水肥一体化实现过程的方法,分为三个阶段实现。第一阶段称为引水阶段(或引水时间)根据作物对象不同,作物根系同吸肥方式不同,确定时间长短。本阶段只浇水不送肥,让作物根系周围有一定的水含量,让肥力很快地渗透到作物根部最需要肥力的地方。时间长短由水压、管网大小、作物对象等决定。第二个阶段称为追肥阶段(或追肥时间)根据作物生长期不同,土壤性质的不同确定肥料用量。由于输入管网固定,水压固定,肥力输送速率恒定,根据肥料用量计算出追肥的时间。第三个阶段为补水阶段(或补水时间)目的是水管管线上的肥料全都输送到田间和肥力根据需要多往地下渗透一点,时间长短仍根据作物的需要而定。
  在农业实际生产过程中,水肥药一体化的操作流程应该是动态,要根据天气情况的不同动态地改变三个时间,以及水肥药控制器的工作流程。其方法是确定种植在每个生长阶段理论上所需的总水量,由水肥比、水药比计算出引水时间、追肥时间、补水时间的大小。将气象要素引入水肥一体过程方法是根据前三天空气的温度、湿度以及土壤的含水量以及后面三天本区域关键气候要素预报的情况来改变水肥药一体的工作流程和农事安排。为此,水肥一体化的控制装置不仅要实现三个阶段的控制功能,还要完成关键气候要素的采集(如空气温度、湿度、土壤水份等)。同时,还能远程接收云数据中心的相关参数和气象预报信息,将其融合到水肥一体化整个控制过程中,精准实现现代化的施肥、打药。充分达到“三节”、“三省”、“三增”的目的,最大限度地减少化工原料对环境的影响。除了气象控制的水肥技术,还采用了自动化的微喷灌、滴灌技术和土壤疫情管理技术,从粗放式的种植过渡带精量化的种植管理。
  因此,农业气象智能控制水肥灌溉综合一体化技术的应用,进一步实现农业信息化,提升传统农业的效率,节省了直接投入如水、能源、肥料杀虫剂等,农作物产量增加的同时也改善了作物的品质,改善了管理模式,使环境问题能够更早的预报和发现。该项技术也积极响应国家的“绿色农业”的号召,不仅节约水、肥料,而且减少了化学药剂的使用和能源的消耗。提升带动农业向现代化、科技化的方向发展。
  参考文献
  [1] 王培娟,谢东辉,张佳华,孙睿,等.BEPS模型在华北平原冬小麦估产中的应用[J].农业工程报,2009,25(10):148-153.
  [2] 王培娟,谢东辉,张佳华,孙睿,等.BEPS模型在华北平原冬小麦估产中的应用[J].农业工程报,2009,25(10):148-153.
  [3] 黄就才,黄华珍,麦增灵,黄碧.辣椒种植水肥一体化试验[J];农业研究与应用,2013,01期.
  [4] 刘虎成,徐坤.水肥一体化对生姜产量及水肥利用效率的影响[A];山东园艺学会第七次会员代表大会暨学术研讨会论文集[C];2011年.
其他文献
摘 要:针对水上三分量天线的特点,通过对天线自适应调节装置进行结构设计、强度校核以及工艺设计给出的三分量天线,可实现船在摇摆、横倾、纵倾时Z分量天线始终保持垂直;同时利用Ansys软件对关键零件进行了有限元分析,分析和实验的结果表明,水上三分量天线稳定可靠,可以很好满足测试系统的需要,并且对同类设计具有重要的参考价值。  关键词:三分量;天线;调节装置;结构设计  引言  水上三分量天线由于自身特
期刊
摘 要:基于光刺激的动物机器人行为控制技术在动物机器人领域是一项新型动物机器人行为控制技术,利用动物对光刺激的应激性反应,达到活体动物按照控制者指令前行的效果,开拓全新的动物机器人方向。该技术旨在充分利用动物本身的运动性能、灵活性和隐蔽性,通过给动物穿戴控制设备,对动物进行无伤害控制,实现控制活体动物。本文以乌龟为研究对象,对乌龟进行光刺激实验,用不同波长的光刺激乌龟,得到实验数据,结合这些实验数
期刊
摘 要:从我们国家的目前电力公司的发展现状来说,电力系统的自动化系统是非常重要的一个组成部分。而对电力公司内部的自动化电力系统的完善,是与智能无功补偿技术分不开的。二者之间的充分结合能够促进电力公司的发展,因为自动化系统能够增强供电企业的工作效率,而在现有的基础之上,对于电力公司自动化系统与智能无功补偿技术进行充分的结合,可以在很大程度上提升电力公司的任务效率。所以,电力公司应当着重研究智能无功补
期刊
摘 要:本论文研究一种全向飞行器,包括飞行控制模块、第一无线通信模块、传感器和机架,机架上设置有第一动力装置,第一动力装置、第一无线通信模块和传感器均与飞行控制模块电连接,第一动力装置通过连杆机构与驱动轴连接,驱动轴上连接有螺旋桨;第一无线通讯模块与移动终端的第二无线通讯模块无线连接,用于接收所述移动终端通过所述第二无线通讯模块发送的遥控指令,并将所述遥控指令发送至所述控制模块;传感器,用于获取所
期刊
摘 要:自动检测系统中通常应用电压测量来判定电路故障。实际工作中,很少使用电流量进行检测。一些仪器应用了一些新技术,如在VXI/PXI仪器中加入了内置式电流传感器,这类电流传感器可由软件控制进行稳态测量。但这些传感器不能测量高频采样信号,因而无法捕获高速暂态信号。为了获得电流数据,需要有无需介入电路的非侵入式传感器,另外,也需要有分析电流数据和其他相关测量信号的软件系统。  关键词:电力计量;自动
期刊
摘 要:就中职电工电子技术课程教学而言,技术性和实践性相对来说都是比较强的,在教育改革持续推进的现今,传统的教学方式已经远远无法满足社会发展对于人才培养教育的要求,这就要求教师和学校在教育教学中积极的进行改革和创新,充分利用好现代化信息技术,将信息技术与电子电工技术课程教学科学整合,提升教学质量和效率。  关键词:信息技术;中职;电工电子技术  引言:  随着科学技术的不断发展,信息技术在教学中的
期刊
摘 要:随着我国工业化的不断发展以及工业化生产需求的不断提高,在精细化工的精馏领域中,相关的生产技术也有了相应的提升与革新。由于传统的深负压间断精馏模式,其分离过程操作复杂、热力学效应较强等特点,导致产品的质量参差不齐,生产效率不高。在当前高真空连续精蒸馏技术的发展下,它已经逐渐替代了传统的精馏操作模式和流程,应用的范围已经越来越广泛,改善了传统深负压间断精馏模式的缺陷和弊端,促进了行业整体的发展
期刊
摘 要:音乐作为陶冶学生情操的不二良方,在教学中具有相当重要的地位。中职院校中的音乐教育也是如此,旨在提高学生的音乐素养和鉴赏能力。本文从“制度建设”“激发兴趣”“评价机制”三个方面入手,主要探讨如何提高中职院校的音乐教学效率。  关键词:中职院校;音乐教学;教学效率  虽说随着课程改革的推进,中职院校的音乐教学逐渐受到了人们的重视,但中职院校的音乐教学一直处于“不温不火”的境地,一方面是在素质教
期刊
摘 要:对离合器接合过程动力学特性进行了分析研究,建立了离合器接合过程的动力学模型。通过分析接合过程中转速与摩擦力的大小及变化,得出摩擦片摩擦生热规律。最后通过fluent软件分析离合器接合过程中的温度变化规律。  关键词:摩擦片;离合器;瞬态温度  在摩擦片式离合器接合过程中,摩擦片上的摩擦力一方面起到传递扭矩的作用,使输出轴的转速逐渐与输入轴转速同步;另一方面由于转速差的存在,摩擦力在摩擦表面
期刊
摘 要:基于科恩达效应的水下无桨推进器的研究在水下机器人和船舶领域是一种全新的技术,在能够很好地提高推进器推进能量转化效率的基础上,为同类水下推进器中的首创。本文以克服传统螺旋桨推进器噪音大,效率不高,产生空泡,易被缠绕等缺点为目的,利用科恩达效应,设计了一套结构简单、运行平稳、容易控制的水下无桨推进器方案,通过建立运动坐标系,利用solidworks软件建立三维模型进行分析,仿真模拟,结合ANS
期刊