叶舟 物联网对设施农业水肥一体化技术的发展-v3.0.pdf

物联网对设施农业水肥一体化的促进 叶舟 北京紫藤连线科技有限公司 2016年4月 概要 • 水肥一体化的发展历程与现状 • 物联网技术在水肥一体化上的应用 • 紫藤连线精准灌溉系统及其应用案例 水肥一体化的发展历程与现状 为什么需要水肥一体化 • 水肥一体化技术是实现“高产、优质、高效、生态、安全”现代农业的重要 技术，可促进作物高产，提升作物品质，促进农业增效。 • 2015年农业部明确了“一控、两减、三基本”的目标来治理农村的污染。 “一控”，要控制农业用水的总量，要划定总量的红线和利用系数率的红线， “两减”，主要是把化肥、农药的施用总量减下来，“三基本”，就是针对 畜禽污染处理问题、地膜回收问题、秸秆焚烧的问题采取有关措施，通过资 源化利用的办法从根本解决好这个问题 水肥一体化的发展历程与现状 什么是水肥一体化 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使水肥相融后， 通过可控制的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。同时根据不同的蔬菜的需肥特点，土壤环境和养分含量状况、蔬菜不同生 长期水肥需求规律情况进行精准灌溉。 实施目标 • 为作物生长确保按需供给的同时，减少水肥流失； • 避免过量灌溉造成的环境污染：地下水质变差、土壤板结、水源污染； • 减少灌溉系统管网的化学腐蚀、延长其使用寿命； • 提高田间劳作管理水平的同时，极大地减少人力、物力成本。 水肥一体化的发展历程与现状 国内外发展现状 水肥一体化技术在国外发达国家发展历史较长，相应的控制 策略和自动化设备也比较成熟、自动化程度很高； 基于先进的GPS、GIS、RS、自动控制等计算机信息技术，建 立了高新技术与水肥一体化相结合的新型管理模式； 随着生物技术、智能技术和图像识别技术的发展，水肥一体 国外 化的控制由压力控制、机械控制发展到基于人工神经网络技 术、自适应技术等智能控制方式。 我国农业培植的农业科学技术已在国际上处于领先地位，但 对环境智能化控制的研究还起步较晚。 由于农业区域性差别，造成国内水肥一体化系统的标准化、 自动化以及稳定可靠性还有待完善，人工干预性较强。 新一代信息技术——物联网为设施农业水肥一体化的智能化 控制提供了技术保障。 水肥一体化的发展历程与现状 分类及其适用性 物联网技术在水肥一体化上的应用 传感器设备 1. 随着物联网技术的发展，传感器种类也越来越多。 气象环境 土壤墒情 作物生理 工业领域 •温湿度 •土壤水分 •叶面温度 •水位传感 •光照强度 •酸碱度 •叶面湿度 •压力传感 •二氧化碳 • 电导率 •冠层温度 •流量计 • 降雨量 •盐分 •根茎大小 • 气压计 •风速、风向 • 离子浓度