自動(dòng)控制灌溉系統(tǒng)的應(yīng)用研究與分析

李強(qiáng) 雷俊 張婷

摘 要：目前，我國(guó)農(nóng)業(yè)自動(dòng)化已達(dá)到世界領(lǐng)先水平。土壤濕度測(cè)控的現(xiàn)代節(jié)水灌溉技術(shù)，是一種自動(dòng)控制灌溉系統(tǒng)。該系統(tǒng)憑借效率化、智慧化以及節(jié)約化等特點(diǎn)，逐漸成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)灌溉的主要發(fā)展趨勢(shì)。主要以土壤濕度測(cè)控為例，深入研究并分析了自動(dòng)控制灌溉系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)及經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：土壤濕度測(cè)控；自動(dòng)控制灌溉系統(tǒng)；設(shè)計(jì)；應(yīng)用

文章編號(hào)：1004-7026（2019）01-0122-01 中國(guó)圖書(shū)分類(lèi)號(hào)： 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

1 基于土壤濕度的自動(dòng)控制灌溉系統(tǒng)

通過(guò)對(duì)土壤適宜濕度的設(shè)定以及土壤濕度的測(cè)定，控制燈芯式滲灌的供水水位，以達(dá)到定量、定濕度供水的目的。采用燈芯式滲灌，滲灌系統(tǒng)的供水池水位由浮筒位置控制。浮筒上安裝電機(jī)，可根據(jù)土壤濕度的高低調(diào)節(jié)浮筒在直線(xiàn)齒輪上的位置，從而控制供水水位，控制灌溉量[1]，使土壤濕度保持在適宜的濕度范圍內(nèi)。

自動(dòng)滲灌系統(tǒng)可用來(lái)完成自動(dòng)節(jié)水灌溉，不影響交通和田間作業(yè)，在節(jié)水的同時(shí)也節(jié)約能源。但由于過(guò)去滲灌系統(tǒng)的微孔式滲灌管較深，地下管道造價(jià)高，管理檢修較困難，在透水性強(qiáng)的土壤中滲漏損失大。燈芯式滲灌管能克服以上缺點(diǎn)，但燈芯式滲灌的供水水位對(duì)滲灌速度影響很大。如果能根據(jù)土壤濕度或土壤蒸散控制供水水位，就能克服傳統(tǒng)滲灌不均勻且滲漏嚴(yán)重的問(wèn)題，做到土壤濕度長(zhǎng)期保持在作物適宜的濕度范圍內(nèi)。

2 自動(dòng)控制灌溉系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

2.1 操作簡(jiǎn)單，維護(hù)方便

控制系統(tǒng)可根據(jù)實(shí)際情況開(kāi)展灌溉工作，如日照強(qiáng)度、設(shè)定時(shí)間以及傳感器時(shí)間等等。與傳統(tǒng)灌溉系統(tǒng)不同的是，自動(dòng)控制灌溉系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上更加人性化，可提供更多現(xiàn)場(chǎng)信息，且內(nèi)容豐富，有條理性，操作簡(jiǎn)單，容易上手。

2.2 先進(jìn)的水肥混合技術(shù)

在灌溉工作的實(shí)際開(kāi)展過(guò)程中，將水與肥液按照比例混合，提前對(duì)施肥時(shí)間及施肥總量進(jìn)行設(shè)定，并設(shè)定好沖洗時(shí)間，避免滲灌系統(tǒng)內(nèi)因產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)造成管道的嚴(yán)重堵塞[2]。在下達(dá)灌溉指令后，系統(tǒng)可根據(jù)前期的設(shè)定要求進(jìn)入正常工作狀態(tài)，完成相關(guān)任務(wù)。

2.3 溫濕度可控，滿(mǎn)足作物需要

在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中有效設(shè)定噴霧的開(kāi)始溫度和停止?jié)穸?，?dāng)溫度與設(shè)定值持平時(shí)，攜帶有大量信息的溫度傳感器將被傳輸?shù)接?jì)算機(jī)系統(tǒng)。在接收到信號(hào)后，系統(tǒng)可根據(jù)不同信息制定相應(yīng)處理方案，啟動(dòng)噴霧系統(tǒng)。若濕度達(dá)到所設(shè)定值后，計(jì)算機(jī)可接收到濕度傳感器所發(fā)出的相關(guān)信號(hào)，并由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)發(fā)出指令，中止噴霧系統(tǒng)的運(yùn)行。

3 自動(dòng)控制灌溉系統(tǒng)的應(yīng)用效益

在灌溉系統(tǒng)自動(dòng)化控制過(guò)程中，整個(gè)灌溉所花費(fèi)時(shí)間以及水量更加精確化，有效緩解了植物用水需求，并且能夠控制灌溉的總水量，從根本上節(jié)約了水資源。在自動(dòng)化控制灌溉系統(tǒng)尚未得到全面普及前，沒(méi)有對(duì)用水量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，且缺乏節(jié)水意識(shí)。而在應(yīng)用燈芯式滲灌后，每次灌溉所消耗水量會(huì)更加精確，極大地降低了植物在種植及管理過(guò)程中的成本消耗。

4 結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)還需要借鑒國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)對(duì)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)政策及相關(guān)管理體制的綜合利用，實(shí)現(xiàn)國(guó)家、地方、用戶(hù)在灌溉方面效益的提升。在現(xiàn)代化技術(shù)的基礎(chǔ)上，提升灌溉技術(shù)的科學(xué)性及合理性，從而帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱煥立，茹正波，榮曉明.農(nóng)田灌溉自動(dòng)化控制系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)研究[J].灌溉排水學(xué)報(bào)，2015，28（4）：124-126.

[2]梁賀程.農(nóng)業(yè)灌溉中自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用[J].湖北農(nóng)機(jī)化，2008，16（2）：332-333.