水肥比例多少好?這一直是水肥一體化系統(tǒng)應(yīng)用上的難題,聚英智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)也在為此尋求科研院所的合作,為解決農(nóng)場當(dāng)?shù)禺?dāng)時的復(fù)合肥料精準(zhǔn)化配料問題。近期中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院智能機(jī)械研究所、安徽省智慧農(nóng)業(yè)工程實驗室、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、寧夏農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工程技術(shù)研究中心等四所機(jī)構(gòu),就水肥精準(zhǔn)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(gòu)建了水肥濃度智能感知與精準(zhǔn)配比系統(tǒng)。首先提出現(xiàn)場在線水肥溶液智能感知模型的快速建立方法,利用數(shù)據(jù)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(shè)計水肥濃度智能感知與精準(zhǔn)配比系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu),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(dǎo)水肥濃度配比的有效性,同時評價了水體電導(dǎo)率對水肥配比濃度的干擾。實驗結(jié)果表明,正則化條件下二階的多項式擬合曲線是表達(dá)溶液電導(dǎo)率與水肥濃度的變化關(guān)系最優(yōu)的模型,相關(guān)系數(shù)R2均大于0.999,由此模型可得出用戶關(guān)心的復(fù)合肥各指標(biāo)濃度。三種水體模擬在線配肥結(jié)果表明,水體會干擾電導(dǎo)率導(dǎo)致無法準(zhǔn)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(zhǔn)配比系統(tǒng)實現(xiàn)了消除當(dāng)?shù)厮w電導(dǎo)率對水肥配比準(zhǔn)確性的干擾,通過模型計算實現(xiàn)復(fù)合肥精準(zhǔn)化配比,并得出各指標(biāo)濃度。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,配比精準(zhǔn),易與現(xiàn)有水肥一體機(jī)或者人工配肥系統(tǒng)結(jié)合使用,可廣泛應(yīng)用于設(shè)施農(nóng)業(yè)栽培、果園栽培和大田經(jīng)濟(jì)作物栽培等環(huán)境下的精準(zhǔn)智能施肥。
一句話總結(jié),困擾廣大農(nóng)民的水肥精準(zhǔn)配比問題,已經(jīng)有了解決方法,距離應(yīng)用近在咫尺,結(jié)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(nóng)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(xié)同:綜合考慮農(nóng)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(yīng)根據(jù)作物需水規(guī)則,考慮上肥與水分的聯(lián)系,運用工程設(shè)備、農(nóng)藝、農(nóng)機(jī)、生物、辦理等措施,合理調(diào)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(yīng)根據(jù)作物需肥規(guī)則,考慮農(nóng)田用水方法對上肥的影響,科學(xué)制定上肥計劃,滿意作物營養(yǎng)需求。
(4)少數(shù)屢次:按照肥隨水走、少數(shù)屢次、分階段擬合的準(zhǔn)則制定灌溉上肥制度,根據(jù)灌溉制度,將肥料按灌水時間和次數(shù)進(jìn)行分配,充分利用節(jié)水灌溉體系進(jìn)行上肥,恰當(dāng)增加追肥數(shù)量和追肥次數(shù),完成少數(shù)屢次,進(jìn)步營養(yǎng)利用率。
(5)水肥平衡:根據(jù)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(yīng),在合理灌溉的基礎(chǔ)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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