一种基于物联网的水肥一体化技术方案的制作方法

文档序号:11876201阅读:405来源:国知局

本发明涉及水肥一体化技术领域,具体涉及一种基于物联网的水肥一体化技术方案。



背景技术:

水肥一体化技术是将灌溉与施肥融为一体的农业新技术。水肥一体化是借助压力系统(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,通过可控管道系统供水、供肥,使水肥相融后,通过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,使主要根系土壤始终保持疏松和适宜的含水量,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;蔬菜不同生长期需水,需肥规律情况进行不同生育期的需求设计,把水分、养分定时定量,按比例直接提供给作物。

这项技术的优点是灌溉施肥的肥效快,养分利用率提高。可以避免肥料施在较干的表土层易引起的挥发损失、溶解慢,最终肥效发挥慢的问题;尤其避免了铵态和尿素态氮肥施在地表挥发损失的问题,既节约氮肥又有利于环境保护。所以水肥一体化技术使肥料的利用率大幅度提高。据华南农业大学张承林教授研究,灌溉施肥体系比常规施肥节省肥料50%-70%;同时,大大降低了设施蔬菜和果园中因过量施肥而造成的水体污染问题。由于水肥一体化技术通过人为定量调控,满足作物在关健生育期“吃饱喝足”的需要,杜绝了任何缺素症状,因而在生产上可达到作物的产量和品质均良好的目标。

该项技术适宜于有井、水库、蓄水池等固定水源,且水质好、符合微灌要求,并已建设或有条件建设微灌设施的区域推广应用。主要适用于设施农业栽培、果园栽培和棉花等大田经济作物栽培,以及经济效益较好的其他作物

这项技术的优点是灌溉施肥的肥效快,养分利用率提高。可以避免肥料施在较干的表土层易引起的挥发损失、溶解慢,最终肥效发挥慢的问题;尤其避免了铵态和尿素态氮肥施在地表挥发损失的问题,既节约氮肥又有利于环境保护。所以水肥一体化技术使肥料的利用率大幅度提高。据华南农业大学张承林教授研究,灌溉施肥体系比常规施肥节省肥料50%~70%;同时,大大降低了设施蔬菜和果园中因过量施肥而造成的水体污染问题。由于水肥一体化技术通过人为定量调控,满足作物在关健生育期“吃饱喝足”的需要,杜绝了任何缺素症状,因而在生产上可达到作物的产量和品质均良好的目标。

就目前的发展状况看,很多的水肥一体化技术都是既定的设计,灵活性差,需要大量的人工管控实地情况,自动化低,成本高,且实施的效果一般。



技术实现要素:

针对上述问题,本发明要解决的技术问题是提供一种设计合理、操作方便、灵活性好、成本低的基于物联网的水肥一体化技术方案。

本发明的一种基于物联网的水肥一体化技术方案,它包含前期检测模块、灌溉模块、施肥模块和后期检测模块;所述的前期检测模块包含病虫害防治模块、良种的应用模块、田间综合环境监测模块、分析模块;所述的灌溉模块包含灌溉量的控制模块、灌溉次数控制模块、灌溉周期控制模块;所述的施肥模块包含施肥量控制模块、施肥周期控制模块、施肥次数控制模块;所述的后期检测模块包含土壤检测模块、温湿度检测模块、病虫害监测模块和数据存档模块。

作为优选,所述的前期检测模块与分析系统连接;所述的分析系统中设有数据存储系统与打印系统。

作为优选,所述的后期检测模块与总结分析系统连接;所述的总结分析系统中设有数据存储系统与打印系统。

作为优选,所述的灌溉模块、施肥模块利用物联网与前期检测模块连接,前期检测模块1中所检测的数据经分析后将信息传递给灌溉模块、施肥模块;灌溉模块、施肥模块会得到操作指令,进而进行自动化操作。

作为优选,所述的后期检测模块利用物联网将数据分析,为后续的操作提供参考,便于操作,减少中间试验环境,降低成本。

本发明操作时,对农作物先进行前期的检测与分析,再将分析数据通过物联网传递并转化,灌溉与施肥根据前期的分析一体化操作完成,后续再对水肥一体化操作后的农作物进行分析,数据存档。

本发明的有益效果:它结构设计合理,操作方便,灵活性好,智能化程度高,具有前期与后期的分析与存档,为操作提供准确的操作方案的同时,还为其它农作物的水肥一体化操作提供参考,避免了重新操作所有繁琐的步骤,降低了成本,省肥节水、省工省力、降低湿度、减轻病害、增产高效;有利于促进农业的发展,便于推广应用。

附图说明

为了易于说明,本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。

图1是本发明的结构示意图;

图中:

前期检测模块1、灌溉模块2、施肥模块3和后期检测模块4。病虫害防治模块11、良种的应用模块12、田间综合环境监测模块13、分析模块14灌溉量的控制模块21、灌溉次数控制模块22、灌溉周期控制模块23、施肥量控制模块31、施肥周期控制模块32、施肥次数控制模块33、土壤检测模块41、温湿度检测模块42、病虫害监测模块43、数据存档模块44。

具体实施方式

如图1所示,本具体实施方式采用以下技术方案:它包含前期检测模块1、灌溉模块2、施肥模块3和后期检测模块4;所述的前期检测模块1包含病虫害防治模块11、良种的应用模块12、田间综合环境监测模块13、分析模块14;所述的灌溉模块2包含灌溉量的控制模块21、灌溉次数控制模块22、灌溉周期控制模块23;所述的施肥模块3包含施肥量控制模块31、施肥周期控制模块32、施肥次数控制模块33;所述的后期检测模块4包含土壤检测模块41、温湿度检测模块42、病虫害监测模块43和数据存档模块44。

作为优选,所述的前期检测模块1与分析系统连接;所述的分析系统5中设有数据存储系统与打印系统。

作为优选,所述的后期检测模块4与总结分析系统连接;所述的总结分析系统6中设有数据存储系统与打印系统。

作为优选,所述的灌溉模块2、施肥模块3利用物联网与前期检测模块1连接,前期检测模块1中所检测的数据经分析后将信息传递给灌溉模块2、施肥模块3;灌溉模块2、施肥模块3会得到操作指令,进而进行自动化操作。

作为优选,所述的后期检测模块4利用物联网将数据分析,为后续的操作提供参考,便于操作,减少中间试验环境,降低成本。

本具体实施方式操作时,对农作物先进行前期的检测与分析,再将分析数据通过物联网传递并转化,灌溉与施肥根据前期的分析一体化操作完成,后续再对水肥一体化操作后的农作物进行分析,数据存档。

本具体实施方式具有以下有益效果:可以根据作物需水需肥规律随时供给,保证作物“吃得舒服,喝得痛快”;直接把作物所需要的肥料随水均匀的输送到植株的根部,作物“细酌慢饮”,大幅度地提高了肥料的利用率,可减少50%的肥料用量,水量也只有沟灌的30%-40%;有效的控制土传病害的发生。滴灌能降低棚内的湿度,减轻病害的发生。能控制浇水量,降低湿度,提高地温。传统沟灌会造成土壤板结、通透性差,作物根系处于缺氧状态,造成沤根现象,而使用滴灌则避免了因浇水过大而引起的作物沤根、黄叶等问题。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

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