一种大树移植过程中肥水一体化灌溉方法与流程

文档序号:11255079阅读:363来源:国知局

本发明属于施肥领域,尤其涉及一种大树移植过程中肥水一体化灌溉方法。



背景技术:

我国是水资源严重紧缺的国家之一,农业用水占全国用水总量的60%以上,每年农业用水短缺严重制约了我国农业的可持续发展。目前,随着整形修剪、促成花技术以及病虫害综合防治等树上管理技术的普及和提高,肥水管理逐渐成为许多果园增产增收的瓶颈。一方面,在果树栽培管理中,果农普遍存在重视果实产量而过量施用氮磷钾等无机肥料的现象,致使土壤酸化板结、水资源污染严重,给自然环境带来巨大压力。另一方面,果树在应用底肥及部分追肥时,需要挖坑施肥,生长期挖坑容易伤害根系并且劳动力成本很大,导致果园难以实现规模化经营。再者,目前也有采用水肥一体化施肥技术,水肥一体化就是利用管道灌溉系统,将肥料溶解在水中,同时进行灌溉与施肥,适时、适量地满足农作物对水分和养分的需求,实现水肥同步管理和高效利用的节水农业技术。所以,水肥一体化技术能大幅度提高肥料利用率。然而,传统的滴灌、喷灌等措施是将水施用于土表,水分容易蒸发,还会造成果树根系上浮,不利于果树抗旱及抗寒;传统的滴灌及喷灌还存在施肥不均匀,肥料浪费多、农事操作不方便。

综上所述,现有技术存在的问题是:传统的滴灌及喷灌还存在施肥不均匀,肥料浪费多。



技术实现要素:

针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种大树移植过程中肥水一体化灌溉方法,

本发明是这样实现的,一种大树移植过程中肥水一体化灌溉方法,所述大树移植过程中肥水一体化灌溉方法包括以下步骤:

步骤一,在大树根系周围以标注线为基准挖渗灌坑,然后将渗灌管道埋于渗灌坑中;

步骤二,将引水泵的水管连接施肥器的入水口,施肥器的施肥口连接渗灌管道;

步骤三,水泵将水引入施肥器内与肥料进行混合;

步骤四,施肥器内水肥混合液体通过渗灌管道流入土壤中进行施肥;所述施肥器集成开关控制器,流速控制器和信号的无线发射模块,开关控制信息和流速控制信息通过信号无线发射模块传送到服务器中,然后公布到网络上,工作人员可以通过无线信号连接网络远程控制肥水混合液的流速和灌溉开关控制操作;

所述无线发射模块的节点h发送数据包给目的节点,h+i是节点h的一个邻居节点,如果其靠近最远邻居节点并且有更多的剩余能量,则邻居节点h+i可作为候选转发节点,对合适的候选节点依据到能量等效节点的距离和每个节点的剩余能量排序:

dh+i-dh为节点h和其邻居节点h+i之间的距离。eh+i代表节点h+i的剩余能量;n(h)为选出的节点h的候选转发节点;p(h+i)的值越大,节点优先级越高;最高优先级的候选转发节点作为下一个转发节点;

所述服务器时频重叠信号的归一化高阶累积量方程组构建方法包括:

接收信号的信号模型表示为:

r(t)=x1(t)+x2(t)+…+xn(t)+v(t)

其中,xi(t)为时频重叠信号的各个信号分量,各分量信号独立不相关,n为时频重叠信号分量的个数,θki表示对各个信号分量载波相位的调制,fci为载波频率,aki为第i个信号在k时刻的幅度,tsi为码元长度,pi(t)为滚降系数为α的升余弦成形滤波函数,且n(t)是均值为0,方差为σ2的平稳高斯白噪声;

混合信号的高阶累积量公式如下:

两边同时除以混合信号的二阶矩k/2次方:

进一步变形为:

其中表示各分量信号功率与总功率的比值和噪声功率与总功率的比值,分别表示为和λv;由于高斯白噪声的高阶累积量为0,所以上式表示为:

由此,构建归一化高阶累积量方程组:

所述无线发射模块信号间干扰关系分析模块的方法包括以下步骤:

步骤一,构建多维干扰空间模型,确定待分析的干扰信号特征矢量与参照信号特征矢量

步骤二,基于干扰空间模型,针对干扰信号特征矢量定义其对参照信号特征矢量的位移矢量

步骤三,定义位移矢量在干扰空间中对某个维度坐标轴的投影,为干扰信号特征矢量到参照信号特征矢量在该cp维度上的距离,即有:

其中rpj(·)算子表示针对某一cp维度的投影运算,计算的值;

步骤四,定义干扰信号对参照信号的干扰状态为s,用以表示干扰信号对参照信号的干扰关系,从而判断是否存在干扰;判断方法包括以下步骤:

1)对于由单独干扰矢量表示的单模干扰信号和参照信号,当干扰信号矢量对参照信号矢量在空间模型中各个维度的距离均小于该维度的分辨率时,表示干扰信号对参照信号产生干扰,s=1;反之,若存在某一维度或者多个维度上干扰信号矢量对参照信号矢量的距离大于等于该维度的分辨率,则表示干扰信号未对参照信号形成干扰,s=0,即干扰信号和参照信号在该维度是可分离的;

2)对于干扰信号和参照信号各自包含若干干扰特征矢量的多模情况,此时的干扰状态s(vi,vs)可以如下计算:

其中s[vi,vs]m×n被称为干扰状态矩阵,矩阵中的每个元素表示vi中的第k个特征矢量和vs中的第l个特征矢量的干扰状态;只有两个特征矢量集合中每个元素都不干扰时,s(vi,vs)>0,干扰信号才不对参照信号形成干扰;反之,s(vi,vs)>0,此时干扰信号将对参照信号形成干扰;

步骤五,在已经形成干扰的前提下,选取并确定干扰作用参数ep,对于干扰信号而言,该参数通常为信号功率p或者能量e;进一步,定义干扰信号对参照信号的干扰程度为g,计算出干扰信号对参照信号的干扰影响程度;计算方法包括以下步骤:

1)对仅包括单独特征矢量的单模干扰信号和参照信号,干扰信号矢量对参照信号矢量的干扰程度g(vi,vs),利用干扰作用参数ep进行评估:

2)对包含若干特征矢量的多模干扰信号和参照信号,此时干扰信号对参照信号的干扰程度g(vi,vs)定义以特征矢量集合表示的干扰信号对参照信号的干扰程度;此时的计算如下:

进一步,所述渗灌坑的形状为长条形、圆形中的一种;渗灌坑的深度为6-40cm,宽度为6-55cm。

进一步,所述灌溉管道上每间隔24cm设置一个出水段;所述出水段上均匀分布有出水孔。

进一步,所述渗灌管道的直径为1.5-3cm,所述出水孔的直径为0.5-0.7mm。

进一步,所述出水段的长度为4cm;出水段的外侧设置有保护套,保护套与出水段之间的间隙小于0.4mm;通过设置保护套,且保护套与出水段之间具有一定间隙,该间隙即可使肥水从出水孔中流出到土壤里,且由于间隙小于泥土的直径。

进一步,所述水肥混合液在渗灌管道中的流速为500kg/7min。

本发明的优点及积极效果为:本发明在灌溉的同时,将肥料溶解于水中,水肥同施,充分提高肥料利用率。渗灌管道出水均匀,使得水肥充分分布在果树根系周围,养分可被根系快速吸收利用,不伤根、不烧根,避免了水分及肥料的浪费,保护了生态环境。在根系周围挖渗灌坑,水肥同时施用,在后续生长期避免再一次挖坑施肥,极大地保护了果树根系,降低了肥害,有效避免土壤酸化。对于缺水地区,与现有技术滴灌施肥相比,本发明使地表微湿,可避免水分大量蒸发,在降低人工提高效率的同时极大地节省了水资源;同时可以远程操作,省时省力。

附图说明

图1是本发明实施提供的大树移植过程中肥水一体化灌溉方法流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。

本发明提供一种大树移植过程中肥水一体化灌溉方法包括以下步骤:

步骤s101:在大树根系周围以标注线为基准挖渗灌坑,然后将渗灌管道埋于渗灌坑中。

步骤s102:将引水泵的水管连接施肥器的入水口,施肥器的施肥口连接渗灌管道。

步骤s103:水泵将水引入施肥器内与肥料进行混合。

步骤s104:施肥器内水肥混合液体通过渗灌管道流入土壤中进行施肥。

进一步,所述渗灌坑的形状为长条形、圆形中的一种;所述渗灌坑的深度为6-40cm,宽度为6-55cm。

进一步,所述灌溉管道上每间隔24cm设置一个出水段;所述出水段上均匀分布有出水孔。

进一步,所述渗灌管道的直径为1.5-3cm,所述出水孔的直径为0.5-0.7mm。

进一步,所述出水段的长度为4cm;出水段的外侧设置有保护套,保护套与出水段之间的间隙小于0.4mm。通过设置保护套,且保护套与出水段之间具有一定间隙,该间隙即可使肥水从出水孔中流出到土壤里,且由于间隙小于泥土的直径,可阻止泥土回渗堵塞出水孔,从而不易导致土壤回流至渗灌管道内。

进一步,所述水肥混合液在渗灌管道中的流速为500kg/7min。

进一步,所述施肥器集成开关控制器,流速控制器和信号无线发射模块,开关控制信息和流速控制信息通过信号无线发射模块传送到服务器中,然后公布到网络上,工作人员可以通过无线信号连接网络远程控制肥水混合液的流速和灌溉开关控制操作。

所述无线发射模块的节点h发送数据包给目的节点,h+i是节点h的一个邻居节点,如果其靠近最远邻居节点并且有更多的剩余能量,则邻居节点h+i可作为候选转发节点,对合适的候选节点依据到能量等效节点的距离和每个节点的剩余能量排序:

dh+i-dh为节点h和其邻居节点h+i之间的距离。eh+i代表节点h+i的剩余能量;n(h)为选出的节点h的候选转发节点;p(h+i)的值越大,节点优先级越高;最高优先级的候选转发节点作为下一个转发节点;

所述服务器时频重叠信号的归一化高阶累积量方程组构建方法包括:

接收信号的信号模型表示为:

r(t)=x1(t)+x2(t)+…+xn(t)+v(t)

其中,xi(t)为时频重叠信号的各个信号分量,各分量信号独立不相关,n为时频重叠信号分量的个数,θki表示对各个信号分量载波相位的调制,fci为载波频率,aki为第i个信号在k时刻的幅度,tsi为码元长度,pi(t)为滚降系数为α的升余弦成形滤波函数,且n(t)是均值为0,方差为σ2的平稳高斯白噪声;

混合信号的高阶累积量公式如下:

两边同时除以混合信号的二阶矩k/2次方:

进一步变形为:

其中表示各分量信号功率与总功率的比值和噪声功率与总功率的比值,分别表示为和λv;由于高斯白噪声的高阶累积量为0,所以上式表示为:

由此,构建归一化高阶累积量方程组:

所述无线发射模块信号间干扰关系分析模块的方法包括以下步骤:

步骤一,构建多维干扰空间模型,确定待分析的干扰信号特征矢量与参照信号特征矢量

步骤二,基于干扰空间模型,针对干扰信号特征矢量定义其对参照信号特征矢量的位移矢量

步骤三,定义位移矢量在干扰空间中对某个维度坐标轴的投影,为干扰信号特征矢量到参照信号特征矢量在该cp维度上的距离,即有:

其中prj(·)算子表示针对某一cp维度的投影运算,计算的值;

步骤四,定义干扰信号对参照信号的干扰状态为s,用以表示干扰信号对参照信号的干扰关系,从而判断是否存在干扰;判断方法包括以下步骤:

1)对于由单独干扰矢量表示的单模干扰信号和参照信号,当干扰信号矢量对参照信号矢量在空间模型中各个维度的距离均小于该维度的分辨率时,表示干扰信号对参照信号产生干扰,s=1;反之,若存在某一维度或者多个维度上干扰信号矢量对参照信号矢量的距离大于等于该维度的分辨率,则表示干扰信号未对参照信号形成干扰,s=0,即干扰信号和参照信号在该维度是可分离的;

2)对于干扰信号和参照信号各自包含若干干扰特征矢量的多模情况,此时的干扰状态s(vi,vs)可以如下计算:

其中s[vi,vs]m×n被称为干扰状态矩阵,矩阵中的每个元素表示vi中的第k个特征矢量和vs中的第l个特征矢量的干扰状态;只有两个特征矢量集合中每个元素都不干扰时,s(vi,vs)=0,干扰信号才不对参照信号形成干扰;反之,s(vi,vs)>0,此时干扰信号将对参照信号形成干扰;

步骤五,在已经形成干扰的前提下,选取并确定干扰作用参数ep,对于干扰信号而言,该参数通常为信号功率p或者能量e;进一步,定义干扰信号对参照信号的干扰程度为g,计算出干扰信号对参照信号的干扰影响程度;计算方法包括以下步骤:

1)对仅包括单独特征矢量的单模干扰信号和参照信号,干扰信号矢量对参照信号矢量的干扰程度g(vi,vs),利用干扰作用参数ep进行评估:

2)对包含若干特征矢量的多模干扰信号和参照信号,此时干扰信号对参照信号的干扰程度g(vi,vs)定义以特征矢量集合表示的干扰信号对参照信号的干扰程度;此时的计算如下:

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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