在农业生产中,灌溉和施肥的管理直接影响着农作物的产量和品质。滴灌因具有节水节肥增产的效益,被视为发展低碳农业的有效措施之一,得到了越来越广泛的应用。然而现阶段的灌溉离不开水源,尤其是我国西北地区太阳辐射强烈、降雨稀少,水源是一种十分宝贵的战略资源。传统的灌溉属于开放式的作业方式,该方式不仅浪费了大量的水资源并且灌溉效果并不理想。因此现阶段急需设计一种智能化、节水、节能、省工、增产、增收以及便于规模化管理和标准化生产的水肥一体化系统。目前,无论是农业节水体系的建设,还是市政农、林及园林绿化中的节水灌溉,皆是缓解水资源紧张的重要工作内容。
软体水窖集雨与智能灌溉是设施农业灌溉领域的发展趋势,根据湛江市现场会的要求,设计了一种集雨智慧水肥一体化循环利用系统,以期节约灌溉用水量,提高水分利用效率。
系统功能特点
(1) 大容量棚面设施软体集雨水窖,即利用大棚设施的棚面水流,满足大棚设施农业的生产需要。棚面设施集雨软体水窖容量一次集雨可以达到200-300立方米,每年可积攒雨水达上千立方米,可以用于干旱地区、季节性缺水地区、地下水限采地区、水质性缺水地区;
(2) 软体集雨水窖具有高强度、高牢度、高稳定性、高耐候性、经济环保等优点;
(3) 软体集雨水窖具有保护生态,不硬化耕地,不破坏原土地植被体系,保持原有生态环境等特点;
(4) 软体集雨水窖具有绿色环保,产品无任何无机污染和有机污染,无土壤污染渗透,无污染物残留等特点;
(5) 软体集雨水窖具有水质安全,产品存储水质无绿苔,无异味,水质透亮安全等特点;
(6) 软体集雨水窖具有无需环境修复,产品使用后无需进行生态修复等特点;
(7) 超低功耗,节能环保低功耗设计,采用太阳能供电的方式完全可以满足大部分电子设备的需要;
(8) 采用下一代网络采用最先进的物联网技术,具有自组网、自愈合、云端计算等全新功能;
(9) 采用无线技术利用Zigbee,5G,WSN等无线技术,安装方便、携带方便、无建设成本、无改造成本,避免了布线带来的火灾隐患,突破了有线只能在本地计算机进行查看和浏览的劣势,用户可以通过移动客户端随时随地的了解作业现场状况;
(10) 用自动化的技术手段替代了用户现有的定期数据采集工作,提升了数据采集的准确度和可靠度,让用户可以将精力专注在数据的分析和整理上;
(11) 适时适量供水,灌溉保证率>85%,灌水均匀,节水节肥节电改善品质;
(12) 系统安全,管网足够压力,不爆管,滴灌灌水器不堵塞。
系统组成
主要包括五部分:
(1) 软体集雨水窖部分:包括雨水的收集,水源的存储等;
(2) 水肥混合部分:包括水泵的增压,过滤器的过滤,水肥混合箱的水肥混合等;
(3) 管道部分:包括主管道的输运,各支路管道的输运,逆止阀、节流阀、空气阀对流量的控制等;
(4) 智能控制部分:包括土壤传感器对土壤数据收集,数据收集器的数据整合与传输,智能水肥控制器的信息处理与开关各阀门,移动控制平台的实时调控等;
(5) 执行部分:包括滴灌的喷头与电磁阀的流量控制等。