水肥比例多少好?這一直是水肥一體化系統(tǒng)應用上的難題,聚英智慧農業(yè)系統(tǒng)也在為此尋求科研院所的合作,為解決農場當地當時的復合肥料精準化配料問題。近期中國科學院合肥物質科學研究院智能機械研究所、安徽省智慧農業(yè)工程實驗室、中國科學技術大學、寧夏農業(yè)物聯網工程技術研究中心等四所機構,就水肥精準配比問題展開研究。
研究將水肥一體化智能灌溉施肥系統(tǒng)作為研究對象,構建了水肥濃度智能感知與精準配比系統(tǒng)。首先提出現場在線水肥溶液智能感知模型的快速建立方法,利用數據分析算法從傳感器實時監(jiān)測的一系列濃度梯度的肥料溶液中挖掘出模型。
其次基于上述模型設計水肥濃度智能感知與精準配比系統(tǒng)的框架結構,闡述系統(tǒng)工作原理;并通過三種水體模擬在線配肥驗證了該系統(tǒng)原位指導水肥濃度配比的有效性,同時評價了水體電導率對水肥配比濃度的干擾。實驗結果表明,正則化條件下二階的多項式擬合曲線是表達溶液電導率與水肥濃度的變化關系最優(yōu)的模型,相關系數R2均大于0.999,由此模型可得出用戶關心的復合肥各指標濃度。三種水體模擬在線配肥結果表明,水體會干擾電導率導致無法準確反演水肥配比的濃度,相對偏差值超過了0.1。
研究提出的在線水肥智能感知與精準配比系統(tǒng)實現了消除當地水體電導率對水肥配比準確性的干擾,通過模型計算實現復合肥精準化配比,并得出各指標濃度。該系統(tǒng)結構簡單,配比精準,易與現有水肥一體機或者人工配肥系統(tǒng)結合使用,可廣泛應用于設施農業(yè)栽培、果園栽培和大田經濟作物栽培等環(huán)境下的精準智能施肥。
一句話總結,困擾廣大農民的水肥精準配比問題,已經有了解決方法,距離應用近在咫尺,結合聚英水肥一體化系統(tǒng)的運行原則,在灌溉上會更加智能化,將智慧農業(yè)的優(yōu)勢發(fā)揮得更為徹底。
水肥一體化系統(tǒng)灌溉原則:
(1)水肥協同:綜合考慮農田水分和營養(yǎng)辦理,使兩者彼此配合、彼此和諧、彼此成就。
(2)按需灌溉:水分辦理應根據作物需水規(guī)則,考慮上肥與水分的聯系,運用工程設備、農藝、農機、生物、辦理等措施,合理調控降水、灌溉水和土壤水等水資源,滿意作物水分需求。
(3)按需供肥:營養(yǎng)辦理應根據作物需肥規(guī)則,考慮農田用水方法對上肥的影響,科學制定上肥計劃,滿意作物營養(yǎng)需求。
(4)少數屢次:按照肥隨水走、少數屢次、分階段擬合的準則制定灌溉上肥制度,根據灌溉制度,將肥料按灌水時間和次數進行分配,充分利用節(jié)水灌溉體系進行上肥,恰當增加追肥數量和追肥次數,完成少數屢次,進步營養(yǎng)利用率。
(5)水肥平衡:根據作物需水需肥規(guī)則、土壤保水才能、土壤供肥保肥特性以及肥料效應,在合理灌溉的基礎上,合理確定氮、磷、鉀和中、微量元素的適合用量和份額。
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