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数字化灌溉—高效灌溉未来十年的展望
来源: | 作者:武汉睿农科技有限公司 | 发布时间: 2023-02-03 | 1225 次浏览 | 分享到:
随着高新技术的应用,基础硬件的发展,新的物联网产品不断推出,以节水灌溉为基础的高效灌溉开始步入数字化时代。

随着高新技术的应用,基础硬件的发展,新的物联网产品不断推出,以节水灌溉为基础的高效灌溉开始步入数字化时代。数字化灌溉将是中国灌溉事业未来十年的发展重点,作者对此进行深入分析。带着对这些问题的探讨,我们一起来看看数字化灌溉技术应用未来十年的发展前景。数字化灌溉



智能滴灌系统

数字灌溉的水肥决策

灌溉要数字化,未来十年,首先需要有一定的硬件设施,包括物联网的传感器和云端的服务器计算系统,云端需要或者同时是在边缘端(田间地头)需要有水肥决策,要求其必须实现水肥协同。这就要求系统感知农田现有水分状况和养分状态,通过作物生长模型模拟水分和养分在土壤、作物中的变化,使水肥营养两者相互配合、相互协调、相互促进。



未来十年,智能水肥决策需要根据水肥平衡进行决策。系统需要根据作物需水、需肥规律、土壤保水、保肥能力、土壤供肥、保肥特性以及肥料效应,在灌溉的基础上,合理调配灌溉水中施用氮、磷、钾和中、微量元素的用量和比例。


采用现代灌溉施肥方式时,特别是高效灌溉的滴灌系统时,需要实行少量多次灌溉的原则。未来的决策引擎按照肥随水走、少量多次、分阶段施用的原则制定灌溉施肥计划或工作制度。采用天气、土壤和作物长势实时数据,把作物灌溉用肥按灌水时间和次数进行分配,充分利用灌溉系统进行施肥,适当增加施肥数量和次数,实现少量多次,精准用肥,提高养分利用率。


实现智能水肥决策的关键是能够准确的判断出作物的需求,要判断出作物的需求必须有一套数字化的模拟手段,仿真模拟出整个生育期生长的状况,根据作物生长的阶段给予合适的营养和水分。人工智能实现对作物的数学模型输入参数进行分析,自动修正给出合适的模型参数,实现对作物生长过程的数字孪生和精准模拟是未来数字化灌溉的挑战 。



智慧灌溉

气象数据的预测方面

为了预测作物的产量时,采用的是在预测前的,收集到的,所有的数据都可以用现场已经存在的,实测得到的数据,即已经发生的数据。采用这些数据进行作物产量的预报比较可靠。


智慧灌溉技术所采用的气象数据,多数是预报将会发生的数据,而不是已经存在的,实测的数据,这些数据会影响到作物模型对作物产量预测的准确程度和精度。采用这些数据对作物产量进行预估,会存在随机的误差,这个随机的误差需要通过技术分析手段消除误差。



数字灌溉技术必须要关注作物的生长细节同时,应用必须能够及时补充作物营养给它。按需补充水分和营养成分,从而提高作物的产量和品质是我们的目的。


水肥决策的目的是要实现作物灌溉施肥精准施用的原则。需要根据土壤水分平衡和作物需水规律和水源供水能力,考虑施肥与水分的偶合关系,运用灌溉工程设施、农艺技术、农业机械、生物技术和农场管理等措施,精准、合理调控灌溉用水和用肥,调控土壤水分和养分以满足作物水分和养分需求。数字化灌溉解决农民的对作物灌水的忧愁。