國外一些發(fā)達國家運用先進的電子技術、計算機控制技術，在灌溉施肥自動控制技術方面起步較早并日趨成熟。美國、以色列荷蘭等國家在節(jié)水灌溉應用技術上處于領先地位。以色列的溫室設備材料、滴灌技術均屬世界一流，其高效節(jié)水灌溉系統(tǒng)可把設施土壤的鹽漬化程度控制在很低水平，主要以滴灌為主，而且采用了現(xiàn)代化的滴灌和微噴灌系統(tǒng)對農(nóng)作物進行灌溉，并在作物附近安裝傳感器以測定作物的水、肥狀況，將田間的傳感器和辦公室的控制中心進行通訊，即可方便的實現(xiàn)作物的灌溉和施肥的遠程監(jiān)控是水肥的利用率達到80%-90%。

我國的滴灌技術始于上世紀70年代，最初是從國外引進一些自動灌溉施肥系統(tǒng)來進行應用和研究并取得了一定的成果，但出于受限傳統(tǒng)的作物種植習慣以及用戶的技術水平等原因，我國的精準灌溉施肥控制系統(tǒng)的研究成果目前大部分還處于示范性應用階段，農(nóng)業(yè)使用比例較小，同時土樣采集研究造價較高，變量投入精準度有待提升，土壤信息分析決策系統(tǒng)不夠完善，和國外相比，同類產(chǎn)品仍然存在著一定差距。

2、精準灌溉施肥自動一體化模型的創(chuàng)建

需要創(chuàng)建的灌溉施肥模型:為實現(xiàn)某地精準灌溉施肥，故采取變量施肥技術。先通過GPS系統(tǒng)確定需要進行精準澆灌的區(qū)域，然后根據(jù)農(nóng)業(yè)的精準灌溉施肥技術要求，將田地劃分為多塊小型田地一一操作單元， 并對其進行編碼和相關土樣采集和分析工作，將得到信息存入GIS系統(tǒng)中，并將GPS和GIS系統(tǒng)結(jié)合;將差異返給計算機智能決策系統(tǒng)，并使用科學施肥方法進行相關參數(shù)的計算，精準確定農(nóng)植物水肥用量，并作出決策; PC機依照決策指令下達操作命令，完成精準灌溉施肥作業(yè)。模型總體流程為農(nóng)田網(wǎng)格劃分一一突然采樣一-土壤養(yǎng)分分析一一專家施肥決策-——生成施肥處方-一實現(xiàn)自動施肥監(jiān)控一-控制執(zhí)行機構(gòu)動作。

3、控制系統(tǒng)的實現(xiàn)

3.1 硬件組成

巡行系統(tǒng)使用到的技術包括信息收集分析技術、傳感器技術和自控技術，并配合作物施肥專家體系根據(jù)作物的不同需求，執(zhí)行精準澆灌作業(yè)，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)豐產(chǎn)目標。

3.2 數(shù)據(jù)收集和分析

該環(huán)節(jié)主要分為三個步驟:第一，通過GPS系統(tǒng)獲取需要施肥地塊的邊界信息。先采用GPS獲得地塊基站位置，然后使基站繞地塊一周， 測定地塊輪廓數(shù)據(jù)，并將GPS的獲得的數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換成地理信息:第二，對得到地塊的地理信息進行單元劃分和系統(tǒng)編碼，目的主要是為了詳細劃分每小塊用地,并作為信息采集單元，確定每塊用地的詳細水肥需求，然后進行相關變量投入裁決;第三，地塊土樣養(yǎng)分的采集和成分分析。將得到地塊邊界進行上述步驟后，進行人工采取土壤樣本作業(yè)，并對采集到的土樣進行一系列數(shù)據(jù) (有機物成分、含量、PH值等)分析，建立相應地塊的信息數(shù)據(jù)庫，供系統(tǒng)決策者進行裁決，得到灌溉方案。

3.3 自動灌溉施肥系統(tǒng)的執(zhí)行

該環(huán)節(jié)的主要元件是PC機，并且對于初始命令執(zhí)行后，還有試試監(jiān)測教官過程中的有關數(shù)據(jù)（液罐壓力、流量、溶液的EC和ph值等），然后按照下圖進行相關原件的指令控制，實現(xiàn)精準灌溉的目標。

【參考文件： 精準灌溉施肥設施技術的研究和實現(xiàn)，李泓輝 】

責任編輯：七年

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