合作热线 15538019816

智能阀灌溉控制

发布时间:2023-09-21

近年来,一些人试图通过在田间埋设水分传感器来实时监测土壤含水量,并根据土壤含水量的变化来指导灌溉,这在一定程度上为智能水阀作物的水分管理提供了依据。但目前土壤水分传感器主要是点测量,土壤含水量变化有一定的空间变异,传感器数量少,难以反映大面积土壤水分含量的真实情况,土壤水分传感器布局数量增加,可减少空间变异对土壤水分信息获取的影响,但埋地土壤水分传感器不仅给农业机械化生产带来不便,而且增加了农业生产成本。土壤质地、有机质含量和盐含量的差异对土壤水分传感器的精度有很大的影响。因此,现有技术缺乏对智能水阀作物自动灌溉的有效控制方法。

 

控制作物自动灌溉,获得土壤计划湿润层的深度,根据土壤计划湿润层的深度划分;根据土壤水利特性参数、各土层初始含水量和智能水阀作物复合作物系数获得各土层不同时期的土壤含水量;根据智能水阀作物面积获得智能水阀作物复合根系分布指数;根据各土层土壤含水量和根系分布指数获得待灌溉区域的灌溉决策判断因子,当待灌溉区域的灌溉决策判断因子小于第一阈值时,开始灌溉智能水阀作物,当灌溉量达到目标灌溉量时停止灌溉。本发明可以在准确获取智能土壤水分信息的基础上,自动灌溉智能水阀作物,在保证作物高产的同时,最大限度地提高水分利用效率。

智能水阀是根据不同时期在同一田间种植两种或两种以上作物的种植模式。与单一作物种植相比,智能不仅可以分阶段充分利用光热资源,而且可以延长后季作物的生长时间,提高复种指数,从而提高年总产量。此外,智能种植还可以改善关键生育期单一种植过于集中的水需求,合理配置水资源需求。这种种植特别适用于光热条件较好的西北地区。

智能水阀作为一种复合种植,两种作物同时生长在同一块地上,其水分消耗也不同于单一种植。用传统的作物水管理指导灌溉,必然无法根据作物的实际水需求进行水资源匹配和调度。通过在田间布置土壤含水量传感器,可以监测土壤含水量代表性差、成本高、不准确,导致灌溉决策不准确,给机械耕作带来不便。智能水阀作物自动灌溉控制方法,根据土壤计划湿层深度划分土层,根据土壤水利特性参数、各土层初始含水量和智能水阀作物复合作物系数获得各土层土壤含水量;智能水阀作物面积获得智能水阀作物复合根系分布指数;各土层土壤含水量和根系分布指数获得灌溉区域灌溉决策判断因子,当灌溉区域灌溉决策判断因子小于第一阈值时,停止灌溉;土壤水利特性参数包括:田间持水量和饱和导水率。

在获得各土层含水量的前提下,可以根据待灌溉区域的土壤含水量计算出是否需要灌溉的灌溉决策判断因素。需要指出的是,作物根系分布与土壤含水量分布的规律往往存在较大的不一致性。由于作物根系较多的表层吸收土壤中的水分较多,表层土壤的含水量往往小于深层土壤。在较深的土壤层中,即使土壤含水量较高,作物根系也不能吸收足够的水分来满足其蒸腾的需要。如果简单地平均每层土壤含水量,就不能真正反映作物受到的水分胁迫。因此,本发明根系各层作物根系的比例通过加权平均计算待灌溉区土壤含水量。获得土壤计划湿润层的深度,根据土壤计划湿润层的深度划分土壤,测量土壤水利特性参数(土壤饱和含水量、田间持水量和饱和导水率)和初始含水量,获得各种作物的面积、株高和种植日期;

在不同时期计算不同深度的土壤含水量,根据作物根系分布计算待灌溉区域的土壤含水量,根据计算结果判断是否需要灌溉。当待灌溉区域的土壤含水量大于或等于临界值时,不要灌溉,下次继续计算待灌溉区域的土壤含水量。当待灌溉区域的土壤含水量小于临界值时,需要灌溉。打开第一个闸门进行取水灌溉,用流量计统计渠道引水量,直至达到目标灌溉量,关闭闸门。计算土壤水分再分布稳定后各层的土壤含水量。在准确获取智能土壤水分信息的基础上,自动灌溉智能水阀作物,克服了现有埋设传感器的局限性,在保证作物高产的同时,最大限度地提高了水分利用效率。



cache
Processed in 0.019101 Second.