基于物联网的果园药水肥一体化控制系统设计与实现

针对山地丘陵果园生产作业中,病虫害防治和灌溉工作量大,人工成本上升,同时我国当前施肥模式粗犷、水肥浪费量大、肥液浓度不好控制等问题,结合物联网技术和互联网技术设计一种基于物联网的果园药水肥一体化控制系统。该套系统以基于CC2530的ZigBee节点为基础,结合MCU单片机及各类传感器,通过ZigBee网络实现远程监测和控制执行模块执行各种功能,同时采用模糊控制对水泵进行精准控制,实现对果树的精准施药、施肥和灌溉,并进行试验验证。结果显示,ZigBee网络的丢包率与距离没有明显关系,与上位机软件发包频率有一定关系;系统能够实现远程监测与自动控制,实时显示空气和土壤湿度、EC值和pH值等监测数据;混合药池的EC值经过系统调节690 s左右,达到设定值1.5 ms/cm,土壤EC值经过系统调节810 s左右,达到设定值1.2 ms/cm附近;同时系统根据不同的土壤EC值与混合药池EC值执行不同的灌溉方案与混肥、施肥方案,精准控制灌溉施肥,有较好的稳定性。

基于深度学习的水肥药一体化系统的研究与设计

本文介绍了一种基于深度学习方法判断作物生长状态并自动完成水、肥、药施用的装置,该装置利用Raspberry Pi驱动摄像头获取实时叶片图像,将图像预处理后作为网络输入,判断作物是否需要浇水、施肥或喷药,并将判断结果发送至PLC控制器,由PLC控制自吸泵、电磁阀和电机运动完成施药、浇水、施肥作业。

水肥药一体化灌溉研究进展

长期的化肥和农药大量使用是致使土壤板结、农田微生态环境破坏的重要原因,而粗犷式的施肥、施药模式也造成了极大的资源浪费,为使农产品生产过程更加高效、安全、环保,采用水肥药一体化技术对灌溉、施肥和施药过程集约化管理,从而达到资源节约、环境友好、高产高效的目的。以水肥一体化、水药一体化和水肥药一体化基本概念为出发点,综述了水肥药一体化应用过程中需要解决的难题,如装备研发、设备智能化改造、水肥一体化技术在果蔬等作物生产过程中的应用等,阐明了水肥药一体化灌溉技术从理念提出、装备制造与升级,以及在实际生产过程中的应用优势,同时分析了目前水肥药一体化应用存在的问题及对策,以期为水肥药一体化研究提供理论参考。

水肥药一体化处理对切花非洲菊产量与品质的影响

【目的】为了研究水肥药一体化对福建泉州地区土壤养分及切花非洲菊产量与品质的影响,为下一步开展非洲菊的水肥药一体化标准化生产奠定基础。【方法】采用裂区试验设计,主区为T1(常规施肥)、T2(液体肥)、T3(50%液体肥),副区为A1(不施药)、A2(生物药剂,2%阿维菌素)、A3(化学药剂,0.05%吡虫啉)。【结果】滴灌水肥药一体化条件下,施肥与施药交互作用显著影响土壤的有机质、碱解氮、有效磷和速效钾含量,同时显著提升了非洲菊的花序高度、合格花产量和切花品质等。【结论】药肥组合T2A2(液体肥+2%阿维菌素)为最优处理,可以提高非洲菊的生长量、花序品质和合格花产量,同时还可以提高耕层土壤养分和改善土壤环境。

基于物联网的温室大棚智能监测——水肥药一体化设备创新设计研究

为有效提升农业生产质量、提高生产效率,本文设计升级了一种基于物联网的智能监测——水肥药一体化设备,借助ZigBee及GPRS通信技术,实现数据无线传输与远程监测,智能控制水肥药喷施,在温室大棚的日常管理中达到精准节水、节肥、减量提效的目的。

水肥药一体化智慧灌溉系统在中药材川明参种植基地的应用与示范

中药材产业是四川省委、省政府确定的七个优先发展千亿级产业之一,但中药材种植基地灌溉施肥等配套基础设施落后、现代农业技术装备的推广应用不足等因素制约着其产业的发展。本文以巴中恩阳川明参种植基地为基础,将水肥药一体化智慧灌溉技术与中药材产业相结合,通过在种植基地进行应用与示范,促进中药材产业基础设施现代化发展。

精准水肥药一体化二级首部系统在设施农业中的应用

随着我国农业快速发展和技术进步,农业生产逐渐向智慧农业方向发展。在此背景下,在设施农业中合理应用云计算、大数据、人工智能、物联网等技术,将会大幅度提高农业生产效率。基于此,本文介绍了精准水肥药一体化二级首部系统的组成及设计要点,概述了该系统在设施农业中的主要功用。该系统将先进的物联网技术等融入现代设施农业精准实施水肥药技术和环境管控中,以期为提高设施农业效率提供参考。

水肥药一体化果园集成管理系统的应用与推广

南充市高坪区地处四川盆地东北部,嘉陵江中游东岸,幅员面积806平方千米,属低山丘陵区,丘陵约占全区幅员面积的55%。近年来,全区大力发展柑橘、花椒等特色产业,大部分产业基地位于丘陵山区,基础设施条件较差,部分基地缺水较重,为解决水资源缺乏和降低管护成本,宜大力推广水肥一体化技术,因此引进并推广水肥药一体化果园集成管理系统。

温室专用水肥药一体化滴灌技术

水肥药一体化技术是通过滴灌将可溶性固体肥料或液体肥料及土壤用药配兑而成的肥药液与灌溉水一起均匀准确地输送到作物有效根部土壤的一种灌溉方式。通过对目前设施农业生产中水肥药一体化技术与常规灌水施肥的分析和比较,总结了水肥药一体化技术既能保证蔬菜的营养品质,获得较高的产量,又有利于保持土壤肥力,有利于蔬菜生产的可持续发展的技术要点,以及省水、节约用肥、水肥药均匀使用、改善小区域生态环境、减少病害节约用药、提高品质、高效生产的实施效果。

土壤熏蒸与水肥菌/药一体化技术联用防控设施番茄病害

为了减少设施番茄生产中农药化肥的使用,集成了土壤熏蒸及水肥菌/药一体化技术,并在湖北十堰开展了设施番茄病害的综合防控试验示范。试验设置3个处理,分别为CK(不做土壤熏蒸+水肥药常规化管理)、T1(土壤熏蒸+水肥药常规化管理)、T2(土壤熏蒸+水肥药一体化管理)。田间试验结果表明:采用土壤熏蒸可使番茄的根结线虫病降低70.7%~75.0%,灰霉病、早疫病和青枯病的综合发病率降低33.0%~63.7%,产量增加25.0%左右;土壤熏蒸结合水肥菌/药一体化技术可使番茄的根结线虫病降低82.7%~85.1%,灰霉病、早疫病和青枯病的综合发病率降低70.2%~74.0%,产量增加35.9%~41.0%。相对于常规管理措施,采用水肥菌/药一体化技术可以节约灌溉用水18.8%、节约用肥33.3%、节约用药21.3%。上述结果表明:土壤熏蒸消毒结合使用水肥菌/药一体化产品和技术,可以节水、节肥、节药,显著降低设施番茄各类病害的发生,提高番茄产量,实现节本增效。

设施樱桃水肥药一体化技术试验示范

水肥药一体化技术是一种新型的农业技术。在科技发展的今天,规模化果园种植环节均已实现自动化,而喷药依然成为果农头疼的难题。文章通过对设施樱桃水肥药一体化技术试验示范,分析了樱桃的发育特点及在实施过程中的优势,进一步阐述在沿海地区进行该技术推广应用的前景。

荔枝龙眼水肥药一体化技术经济效益评价

对广东、广西荔枝龙眼主产区965户农户实地调查,对比采用与未采用水肥药一体化技术的农户户主基本情况及生产经营情况,并选取广东省茂名市电白区的两个示范园进行典型案例分析,纵向对比分析采用水肥药一体化技术前后的经济效益。结果表明,965户农户中,仅有73户采用了水肥药一体化技术。户主是男性、年龄46~55岁、受教育7~9年的农户倾向于采用该技术,家庭人口3~6人、种植年限较长、农业收入占比较高的农户倾向于采用该技术。典型案例分析发现,水肥药一体化技术节本增效效果显著,采用该技术后,两个示范果园产量均增加22%以上,成本下降了4%以上,这对于周边农户具有极强的带动作用。

水肥药一体化在辣椒栽培上的应用

近年来,人们对辣椒的需求量逐年增加,辣椒开始大规模种植,一体化的水肥药技术也开始在辣椒种植中应用,它在一定程度上改变了传统辣椒栽培的灌溉、施肥、除草方式,极大地降低了辣椒栽培的人工成本,提升了土地资源利用率和辣椒产量.基于此,以一体化的水肥药辣椒栽培技术为主进行简要探讨.

精准水肥药一体化灌溉控制系统

在实际耕作过程中,存在着大水漫灌、过量施肥、注药等情况,大大降低了水肥药的利用效率,造成资源浪费。为了应对这一问题,本文对水肥药一体化系统进行了探讨,分析了水肥药一体化系统工作原理,并探讨水肥药一体化系统中的模糊控制器设计问题及其程序开发问题。

基于5G物联网背景下精准水肥药一体化灌溉控制系统分析

当前,随着生活水平提高,人们对农产品的要求越来越高,人们在追求更高品质的同时也更加关注农业的品质和安全。而作为农作物生长所必需的水肥是其中的重要组成部分,因此,如何实现高效精准的水肥配施成为当前急需解决的问题。该文主要研究基于5G物联网背景下精准水肥药一体化灌溉控制系统分析。

宁南山区芹菜水肥药一体化试验研究

为了研究水肥药一体化对宁南山区土壤养分及芹菜产量品质的影响,在宁夏固原市西吉县硝河乡关庄村进行田间试验,试验采用裂区设计,主区为T_(1)(不施药)、生物药剂T_(2)(木醋液)、生物药剂T_(3)(阿维菌素)3个处理,副区为不同制剂液态肥(A_(1)常规施肥、A_(2)功能性全元液体肥+70%CK、A_(3)功能性微生物制剂+70%CK)。结果表明,水肥药一体化条件下,施药与施肥交互作用对土壤有机质含量影响不显著(p>0.05),但是对土壤碱解氮、有效磷和速效钾含量影响极显著(p<0.01),其中T_(3)A_(2)组合对土壤养分提升最显著,与对照T_(1)A_(1)组合相比,土壤有机质含量增加9.70%、土壤有效磷增加56.04%、土壤速效钾增加32.10%。在芹菜全生育期,药肥交互组合T_(3)A_(2)处理下芹菜的株高表现最优;施药与施肥交互作用对芹菜叶绿素SPAD值和净光合速率的影响不显著(p>0.05),但与对照T_(1)A_(1)组合相比,T_(3)A_(2)组合处理下芹菜叶绿素SPAD值和净光合速率表现最优。施药与施肥交互作用对芹菜产量影响不显著(p>0.05),与对照T_(1)A_(1)组合相比,T_(3)A_(2)组合使芹菜产量增产最多。施药与施肥交互作用中,与对照T_(1)A_(1)组合相比,T_(3)A_(2)组合对芹菜Vc、总糖含量提升最多,分别提升1.06倍、29.08%。综上所述,水肥药一体化条件下,药肥组合中T_(3)A_(2)组合为最优处理,可以提高宁南山区芹菜的生长、生理指标,进而提高芹菜的产量和品质,同时还可以提高耕层土壤养分,改善土壤环境。

移动式果园水肥药一体化装置决策和控制系统设计

为保证果园作物的良好生长,符合果园个体种植模式需要,设计一个基于专家决策系统的移动式果园水肥药一体化决策和控制系统。该系统配套设备采用轮式结构,控制系统以PLC为核心,以Modbus通讯协议的传感器来检测系统运行参数;人机交互界面设计通过触摸屏实现。通过蒸发量、降雨量、干旱系数制定果园灌溉决策,利用土壤EC值和pH值建立数学模型,制定果园施肥决策。试验结果表明,专家决策系统能够根据干旱系数得到灌溉决策,利用土壤EC值计算施肥量并结合土壤pH值得到施肥决策;控制系统能够将水肥溶液EC值保持在1500μs/cm,且当管道出口压力值小于管道入口压力值的3/4后自动启动加压泵,当过滤器出口压力值小于入口压力值100 kPa后启动过滤器的自动反冲洗过程,保证过滤器和管道的畅通,满足果园的实际需求。

基于模糊控制的水肥药一体化系统研究

为了提高目前水肥药一体化系统的自动化程度,设计了一种智能水肥药一体化系统;针对系统混肥精度不高的问题,设计了适用于营养液混合的模糊控制器,并利用Lab VIEW完成整个系统应用软件的开发。该系统不但能够实现独立灌溉、灌溉施肥一体化、灌溉施药一体化及水肥药一体化,而且还具备控制指令输入、系统工作监控和系统信息查询的功能。

高山高原蔬菜十大主推技术(八) 高山高原露地蔬菜水肥药一体化生产技术

北部坝上及西北黄土高原地区水资源相对匮乏,采用以高垄膜下滴灌为核心的水肥药一体化精准施用技术,可比常规栽培技术节水50%左右、节肥10%~20%、节药15%~25%、增产10%~20%,综合经济效益增加20%以上。

智慧果园水肥药一体化技术在翠冠蜜梨上的应用初报

智慧果园水肥药一体化技术通过多种传感器、物联网、视觉识别、水肥专家系统以及智能控制系统等的集成融合,建立水肥药一体化智能控制平台,可实现果园施肥、浇水、喷药的无人化和标准化,大大提高了果园的管理水平和生产效率。为了解和评价该项技术在梨树上的应用效果,作者连续2年在翠冠蜜梨上开展应用效果试验。试验结果表明,与常规施肥相比,应用智慧果园水肥药一体化技术在减肥40%条件下,梨的平均单果质量提高了10~21 g、可溶性固形物含量增加了0.3%~0.8%、梨树病害的防效提高了13.64%,产量增加了6.61%~9.16%。由此可见,应用智慧果园水肥药一体化技术后,常规施肥量60%的养分即可满足梨树的生长发育需要。