寒地水稻智能化循环节水灌溉系统的研究

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寒地水稻高产节水灌溉模式及其节水潜力的研究

寒地水稻高产节水灌溉模式及其节水潜力的研究
寒地水稻高产节水灌 溉模式及其节水潜力的研究
隹 春娜
杨绪金
以粳 型 水 稻 品 种 空 育 1 3 l 试 材 ,对 水 稻 超 稀 植 栽 培 不 同灌 溉制度与灌水 、 田间需水量关 系 , 不 同灌溉制度对产量 的关 系 ,不同水层对温度的影响和超稀植水稻 的需水规律 等方 面试 验进行 了分析 , 结果表 明 , 处理 1 、 处理 8的综合 性 状较好 , 产量较 高 , 处 理 5和 处 理 9相 对 综 合 性 状 较 差 , 产 量 较 低 ,也 就 是 轻 干 一湿 灌 溉 一 O氮 水 平 和 常 规 灌 溉 一 常规 施氮水平 产量较高 , 常规灌 溉 一高氮施肥水平 和无灌 溉一 0氮水平 产量较低。 在上 一 年 度 试 验 基 础 上 ,进 一 步 探 讨 寒 地 水 稻 在 高 产 节水 栽 培 模 式 下 的 生 产 力 形 成 特 征 及 其 进 一 步 高 产 的 限制 因素 , 为优化高产节水模式提供理论依据 。 并尝试寒地水稻 在 自然 条 件 下 ( 平年 降雨条件 ) 水稻 的最小灌 溉量 , 探讨现 有条件下 的节水潜 力。 对节水条 件下 的土壤水 分进行监测 , 探 明不 同水 分 供 应 条 件 下 寒 地 水 稻 的 肥 料 吸 收 和 利 用 规 律 以及 水 肥 互 作 特 点 。 l 试验基本情况 1 . 1 试 验 地 基 本 情 况 试 验 设 在 建 三 江 管 局 青 龙 山 农 场 水 稻 地 内 ,属 于 第 三 积温带下 限 , 气候类型为寒温带大陆性季风气候 , 试 验 地 为 多 年 老 稻 田地 , 黑 龙 江 农 垦 总局 建 三 江青 龙 山农 场 , 地 处 东 经 1 3 2 。3 8 , 北纬 4 7 。1 7 , 海拔 6 4 . 8 m, 试 验 地 地 势 平 坦, 草甸 白浆土 , 土壤 p H值 为 5 . 9 , 土壤有 机质含量 3 . 6 %,

智能水稻灌溉系统的设计与实现

智能水稻灌溉系统的设计与实现

智能水稻灌溉系统的设计与实现近年来,随着科技的不断发展,智能化农业已经成为了一种趋势和未来的发展方向。

而其中,智能水稻灌溉系统是一个非常重要的领域,它可以在一定程度上提高农业生产的效率,减少人工浪费和资源浪费,因此备受关注。

在这篇文章中,我们将会探讨智能水稻灌溉系统的设计与实现,为农业科技的发展做出些许贡献。

一、需求分析在设计智能水稻灌溉系统之前,我们需要对系统的需求进行分析,以确保系统能够满足农业生产的实际需求。

首先,我们需要了解水稻生长需要的最佳灌溉条件。

水稻生长需要有充足的水分,但是过度灌溉会导致水分和养分的浪费。

因此,我们需要智能控制系统来根据水稻生长的需要自动灌溉。

其次,由于水稻生长周期长,我们需要设计能够持续稳定工作的灌溉系统。

同时,由于水稻田地通常较为广阔,我们需要保证系统的覆盖面积足够大,以满足农业生产的需求。

最后,我们需要考虑安全性问题。

由于灌溉水来源通常是河流或者湖泊,系统需要确保灌溉水的水源得到足够的净化和处理,避免对农作物的成长产生不良影响。

二、系统设计基于分析的需求,我们需要设计一个智能水稻灌溉系统,该系统能够实现自动化、精细化的灌溉,以达到提高农业生产效率和资源利用率的目的。

1. 硬件设计为了实现灌溉的自动化,我们需要一个灌溉控制器作为系统的核心控制部件。

该控制器需要集成多个传感器,包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器和土壤水分传感器等,用于检测水稻生长环境的各项参数。

同时,灌溉控制器需要与水泵、管道、水阀等器材连接,用于实现对灌溉系统的控制。

该系统可以使用单片机或者微处理器进行控制,实现灌溉时间和水量的自动控制,保证水分供应充足且均匀。

2. 软件设计灌溉控制器上的软件部分,可以利用算法对各项传感器检测到的数据进行分析和计算,以自动判断水稻生长环境的状态,调整灌溉时间和水量。

例如,当土壤水分传感器检测到土壤干燥时,系统会自动启动水泵并打开相应的水阀,开始向水稻灌溉水分。

寒地水稻节水控制灌溉技术研究

寒地水稻节水控制灌溉技术研究
DI NG a Ling
(ee- tr eerha dD vlp e t etrH i n j n edh a gA r utr C mpn t. Sv n Sa sac n eeom n C ne, el g agB i u n gi l e o a yLd, R o i a c u
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
球稻


寒地水稻节水控制灌溉技术研究
丁 亮
( 黑龙 江北 大 荒农 业 股份 有 限公 司七 星研 发 中心 , 龙 江 黑 建 三 江 16 0 ) 530
摘 要 : 龙 江 垦 区进 行 节 水 试 验 , 验 结 果 表 明 : 灌 处 理 用 水 量 2 64 r 6 7 m , 对 照 省 水 8 /6 但 水 分 供 黑 试 控 9 . 6 较 4 m3 7 m , 6
m2w ih r d c . % t a o t 1 S v r g t n t ame twa 9 . / 6 h c a a e 8 6 7 m2 h n c n r 1 hc e u e65 h n c n r . a e i i ai r t n s 2 64 m 7 m0w ih c n s v 4 m 6 a o t . o r o e 6 t o t a wae a u p y t e n e s or t e rc g o h e a s f s a lw tr c n n r a e wae e e a u e a d mu h tr c n s p l h e d f h i e r w ,b c u e o h l t o wae a i ce s t r t mp r t r n d tmp r t r ,p o t i e i g h u e f se s 9 6 w ih a d 17 t a o t l h il a 7 . g 6 7 m e e au e r mo e t l r ,t e n mb r o t ms wa 1 . h c d . h n c n r ,t e ye d w s 6 9 1 / 6 , l n o k i r vn c me 2 6 y a / 6 a d i h d h g a u fma k t o u a z t n mp o i g i o . u n 6 7 m n t a ih v l e o r e p l r ai . n p i o Ke r s C n r li ia in S v rg t n Co v n i n li ia in Yil y wo d : o t r g t , a e i i ai , n e t a r g t , e d o r o r o o r o

寒地水稻智能化循环节水灌溉系统的研究

寒地水稻智能化循环节水灌溉系统的研究

寒地水稻智能化循环节水灌溉系统的研究0、引言黑龙江省是我国重要的商品粮基地,水稻是其主要的粮食作物之一,2013 年水稻播种面积达 372. 3 万hm2,水稻灌溉用水量占农业用水总量的 97% ,占全省水资源总量近 40% 。

由于水稻产量高、旱涝保收,其种植面积还在逐年增加。

伴随着水资源的日益紧缺,水稻发展受制于水资源短缺的现象愈演愈烈,因此水田实施节水灌溉已经成为当今研究的热点问题。

节水灌溉技术改变了传统的大水漫灌方法,根据水稻不同生长期实际的需水要求,适时地满足水稻对水分的需求,不但可以节约用水,而且可以提高抗倒伏能力、抗病能力、改善米质以及减少空气污染。

本课题根据黑龙江省的气候特点以及生产情况,利用传感器技术、通信技术和计算机技术,进行寒地水稻智能化循环节水灌溉系统的研究。

该系统不但实现了根据水稻实际需求自动灌溉、井水增温,同时水田多余的水流回晒水池储存起来,等待下次的使用,从而实现循环灌溉。

1、系统组成和功能该系统是由短消息通讯模块、工控机组态控制系统、PLC、数据采集模块、智能循环节水灌溉模块以及地下水增温模块组成。

整个系统对 6 块格田进行智能控制灌溉,其系统总体结构如图 1 所示。

1) 短消息通信模块。

用户可以使用手机控制格田的灌溉、水位水温数据的提取、晒水池中循环水泵的开启和关闭。

当用户通过手机向 PLC 发送控制命令的短消息时,短消息首先通过 GSM 网络传输到短消息通信适配器中,再传输到 PLC 中; PLC 经过解读接收到的控制命令后,执行相应的操作。

当水田中的水低于或者高于设定的上下限或者系统出现故障时,PLC 通过短消息通讯适配器向用户发出提示信息以便用户及时了解。

2) 工控机组态控制模块。

主要实现稻田水位信息、晒水池水温和系统工作状态的实时监测; 发送灌排水指令控制水田水位,发送增温指令控制晒水池的水温。

3) PLC。

PLC 是整个系统的心脏,主要负责对所采集的数据进行综合分析、决策,自动或者由工作人员手动发出控制命令。

智能灌溉系统的研究与设计

智能灌溉系统的研究与设计

智能灌溉系统的研究与设计智能灌溉系统是一种利用现代科技手段通过感知环境信息、分析数据并进行智能控制的灌溉系统。

它能够根据土壤湿度、气象状况、植物需水量等参数自动调节灌溉频率和水量,实现精准灌溉,提高水资源利用效率和农作物产量。

本文将对智能灌溉系统的研究与设计进行探讨。

一、智能灌溉系统的研究背景我国水资源短缺严重,农业用水是最大用水领域,因此提高农田水资源利用效率具有重要意义。

传统的灌溉方法主要依靠人工判断和经验进行,存在水量浪费和操作不精准等问题。

而智能灌溉系统则能够根据实时的环境参数自动控制灌溉,实现精确用水,减少水资源浪费,满足农田的需水量。

二、智能灌溉系统的研究方法1.环境感知技术:通过传感器等设备,获取土壤湿度、气象状况等环境参数的数据。

常用的传感器包括土壤湿度传感器、温度传感器、湿度传感器、风速传感器等。

这些数据能够准确地反映农田的水分状况和气候变化,是智能灌溉系统的基础。

2.数据分析技术:通过分析环境参数数据,判断灌溉的需求程度。

常用的数据分析方法包括模糊逻辑、神经网络、模型预测控制等。

这些方法能够对环境参数进行综合评估,并提供相应的灌溉决策。

3.控制策略设计:根据环境参数的数据和分析结果,制定合理的灌溉策略。

包括灌溉频率、灌溉时长和灌溉水量等。

控制策略的设计需要考虑农作物的需水量、土壤的水分保持能力以及气象变化等因素。

三、智能灌溉系统的设计方案1.硬件设计:智能灌溉系统需要配备环境感知设备,如土壤湿度传感器、气象站等,这些设备要能够实时采集环境参数的数据,并传输给中央控制系统。

同时,系统还需要具备自动控制装置,能够根据控制策略自动实现灌溉操作。

2.软件设计:中央控制系统需要通过软件来处理环境参数数据、分析数据并进行灌溉决策。

软件要具备较强的计算能力,能够实时处理大量数据,并输出相应的控制信号。

同时,软件还需要具备灌溉策略的编程能力,能够根据不同的作物和不同的环境需求进行灌溉控制。

3.系统优化:智能灌溉系统需要不断进行优化,以提高其灌溉精度和效率。

水稻智慧农业智慧灌溉技术种植节水智慧园林

水稻智慧农业智慧灌溉技术种植节水智慧园林

水稻智慧农业智慧灌溉技术种植节水智慧园林智慧农业是指运用现代信息技术、物联网技术、大数据分析等技术手段,提高农业生产效率、降低资源消耗、保护环境的一种农业生产模式。

水稻作为我国主要的粮食作物之一,其种植过程中的灌溉技术对于保证作物生长发育、提高产量至关重要。

本文将重点介绍水稻智慧农业中的智慧灌溉技术和节水措施,并探讨其在智慧园林中的应用。

一、水稻智慧农业中的智慧灌溉技术1. 传感器技术:通过在田间布设土壤水分传感器、气象传感器等设备,实时监测土壤水分含量、气温、湿度等指标,为灌溉提供科学依据。

传感器数据可以通过云平台传输和存储,农民可以通过手机或电脑查看实时数据,及时调整灌溉方案。

2. 精准灌溉技术:基于传感器数据和大数据分析,利用智能控制系统,精确计算出作物的灌溉需求,并通过灌溉设备自动控制灌溉量和灌溉时间。

这种精准灌溉技术可以避免过度灌溉和欠灌溉,提高水分利用效率,减少水资源浪费。

3. 智能节水灌溉系统:结合物联网技术和智能控制技术,建立智能节水灌溉系统。

该系统可以根据作物的生长阶段、土壤水分状况、气象条件等因素,自动调整灌溉方案,实现最佳的节水效果。

二、水稻智慧农业中的节水措施1. 种植适应性强的品种:选择适应性强、耐旱性好的水稻品种进行种植,提高水稻的抗旱能力,减少对水资源的依赖。

2. 合理施肥:科学施肥可以提高水稻的养分利用效率,减少养分的流失和浪费。

合理施肥不仅可以减少水稻的水分需求,还可以提高作物的产量和品质。

3. 覆盖保墒:在水稻田中覆盖保墒膜或秸秆等物质,可以减少水分的蒸发和土壤的水分流失,提高土壤保水能力,降低灌溉频率和用水量。

4. 轮作休耕:合理安排水稻的种植轮作,可以减少连作对土壤水分的消耗,保持土壤的水分和养分含量,提高水稻的产量和品质。

三、水稻智慧农业在智慧园林中的应用1. 智能灌溉系统:将水稻智慧农业中的智慧灌溉技术应用于智慧园林中,可以实现对花草树木的精准灌溉,根据不同植物的需水量和生长状况,科学调控灌溉水量和灌溉时间,提高园林绿化的质量和效益。

水稻智慧农业智慧灌溉技术种植节水智慧园林

水稻智慧农业智慧灌溉技术种植节水智慧园林

水稻智慧农业智慧灌溉技术种植节水智慧园林标题:水稻智慧农业智慧灌溉技术种植节水智慧园林引言概述:水稻是我国重要的粮食作物之一,而智慧农业技术的应用对于提高水稻种植效率、节约资源、保护环境具有重要意义。

本文将介绍水稻智慧农业中的智慧灌溉技术,并探讨其在种植节水和打造智慧园林中的应用。

一、智慧灌溉技术1.1 传感器监测:通过安装土壤湿度、气温等传感器,实时监测水稻生长环境的变化。

1.2 智能控制系统:根据传感器数据,智能控制系统自动调节灌溉水量和灌溉频率。

1.3 数据分析与优化:通过数据分析,优化灌溉方案,提高水稻生长效率,减少水资源浪费。

二、种植节水2.1 智能节水灌溉:根据水稻生长需求,精准控制灌溉水量,避免过量浇水。

2.2 雨水采集利用:利用智能系统采集雨水,减少对地下水的依赖。

2.3 水肥一体化:采用水肥一体化技术,减少水肥流失,提高养分利用率。

三、智慧园林3.1 智能景观灌溉:在园林景观设计中应用智能灌溉系统,实现定时、定量灌溉。

3.2 智能植物监测:利用传感器监测植物生长情况,及时调整灌溉方案。

3.3 节水景观设计:采用节水植物、透水铺装等设计手段,打造节水智慧园林。

四、智慧农业的益处4.1 提高产量:智慧农业技术的应用可以提高水稻产量,保障粮食安全。

4.2 节约资源:通过节水灌溉和智能控制,减少水资源浪费,保护环境。

4.3 降低成本:智慧农业技术可以降低人工成本和能源消耗,提高经济效益。

五、未来展望5.1 智慧农业发展:随着科技的不断进步,智慧农业技术将不断完善,为农业生产带来更多便利。

5.2 智慧园林建设:智慧园林建设将成为城市绿化的重要方向,为城市环境提供更多绿色空间。

5.3 可持续发展:水稻智慧农业和智慧园林的发展将推动农业可持续发展,实现资源的有效利用和环境的保护。

总结:水稻智慧农业智慧灌溉技术的应用不仅可以提高水稻产量,节约资源,还可以打造节水智慧园林,为农业和城市环境带来更多益处。

北兴农场寒地水稻节水控制灌溉技术应用研究与示范与推广方案

北兴农场寒地水稻节水控制灌溉技术应用研究与示范与推广方案

寒地水稻节水控制灌溉技术示范与推广方案北兴农场一、水稻节水控制灌溉原理水稻节水控灌技术是根据水稻在不同生育阶段对水分需求的敏感程度和节水灌溉条件下水稻新的需水规律,在发挥水稻自身调节机能和适应能力的基础上,进行适时适量科学供水的灌水新技术。

在水稻非关键需水期,通过控制土壤水分造成适度的水分亏缺,改变水稻生理生态活动,使水稻根系和株型生长更趋合理。

在水稻关键需水期,通过合理供水改善根系土壤中水、气、热、养分状况及田面附近小气候,使水稻水分和养分的吸收更趋合理有效,促进和控制水稻生长。

合理的土壤水分控制,不仅减少了灌水次数和灌溉水量,大幅度地节约了水量,而且能促进水稻根系生长发达,控制水稻地上部株型的无效生长,提高水肥利用的有效性。

适时适量的灌溉供水,能较充分地发挥水稻生长的补偿效应,从而形成合理的群体结构和较理想的株型,达到节水高产的目的。

二、节水控制灌溉技术效果节水控灌技术经过八五二农场二年的试验结果比常规灌溉:一是提高地温0.7℃;二是亩节水104方,节水率达36.3%;三是亩降本11.52元;四是亩增产8.5%。

同时抗倒伏、抗病能力增强。

节水控灌溉技术是指在水稻整个生育期间除作业用水(如整地、插秧、施药)和抗灾用水(插后护苗水、孕穗期防治障碍性冷害用水)外,其它时期田面不建立水层,处于饱合水状态(控蘖晒田除外)的一种灌溉方式。

具体操作模式:泡田用水同常规,水耙地作业达标后,封闭灭草,花达水插秧,插后覆水护苗,水稻返青扎根后,灌3厘米浅水层,进行追施分蘖肥,二次灭草,保水5-7天。

分蘖期保持田间湿润,每次灌水不见水层。

有效分蘖终止期落干晒田至田间出现5mm微裂后再灌水保持田面湿润。

减数分裂期灌深水18cm护胎。

后期生育阶段以保持田面湿、干为主,循环往复至成熟。

三、试验设计北兴农场规划三个示范区,其中:大东示范区55亩,24队示范区52亩,马场荒地示范区58亩,采取单灌单排,与当地常规对照。

在水稻整个生育期间分别记载灌水时间和用水量。

农业灌溉系统中的智能节水与管理优化研究

农业灌溉系统中的智能节水与管理优化研究

农业灌溉系统中的智能节水与管理优化研究随着全球水资源的日益紧缺和农业对水的需求的增加,农业灌溉系统的节水和管理优化变得越来越重要。

智能节水技术和管理优化方法的引入在农业灌溉中发挥了积极的作用,帮助农民实现高效农业生产的同时保护水资源。

本文将探讨农业灌溉系统中的智能节水与管理优化研究的相关问题以及应对措施。

首先,智能节水技术在农业灌溉系统中的应用为农民提供了更为精确和高效的灌溉方式。

传统的农业灌溉方式往往存在过度灌溉的问题,造成农田土壤过度湿润,浪费了大量的水资源。

而智能节水技术通过利用现代传感器、控制系统和数据分析技术,能够实时监测土壤水分情况、气象变化和作物需水情况,从而确定准确的灌溉量。

这种智能灌溉系统可以实现根据需求进行精确调控,避免水资源的浪费,提高水资源利用效率。

其次,管理优化是农业灌溉系统中智能节水的关键环节。

一个好的灌溉管理系统能够基于精确的监测和分析数据来进行合理的灌溉决策,提供多个管理指标和策略供农民选择。

例如,基于实况监测数据和作物需水量,可以利用激励措施来引导农民实施合理的灌溉措施,提高节水意识和技能。

同时,利用数据分析和模型预测技术,可以实时监控和评估灌溉效果,及时调整灌溉计划和控制策略。

管理优化还包括灌溉设备维护和更新,确保设备的正常运行和准确度。

在农业灌溉系统中智能节水与管理优化研究中,还需要考虑农民参与和技术推广的问题。

农业灌溉系统的推广需要农民对新技术的接受和使用,因此,应该加强农民的培训和宣传,提高他们的意识和技术能力。

同时,政府和农业部门应该加大对智能节水技术和管理优化的支持和投资,推动相关科研和示范项目的开展,提高技术的可行性和可靠性。

除了技术和管理优化方面的研究,还可以考虑与其他领域的跨学科合作。

例如,与气象学家和水资源管理专家合作,共同研究气象因素对农业灌溉的影响,开发出更加精确的监测和预报技术。

同时,可以借鉴城市智能水务监测系统的管理优化经验,将其应用于农业灌溉系统,提供更为全面和高效的灌溉决策支持。

农业生产中智能化灌溉系统的技术进展研究

农业生产中智能化灌溉系统的技术进展研究

农业生产中智能化灌溉系统的技术进展研究在当今农业生产领域,智能化灌溉系统正逐渐成为提高农业生产效率、保障农作物产量和质量的关键技术之一。

随着科技的不断进步,智能化灌溉系统在技术方面取得了显著的进展,为农业可持续发展带来了新的机遇和挑战。

智能化灌溉系统的核心在于能够根据农作物的实际需求,精确地控制灌溉水量和时间。

传统的灌溉方式往往依靠人工经验或固定的灌溉时间表,这种方式不仅效率低下,而且容易造成水资源的浪费和灌溉不均匀,影响农作物的生长。

而智能化灌溉系统则通过传感器、数据分析和自动控制技术,实现了对土壤湿度、温度、气象条件等多种因素的实时监测和分析,从而能够准确地判断农作物的需水情况,并及时进行灌溉。

传感器技术是智能化灌溉系统的重要组成部分。

目前,常用的传感器包括土壤湿度传感器、温度传感器、气象传感器等。

这些传感器能够实时采集土壤和环境的相关数据,并将其传输给控制系统。

土壤湿度传感器可以测量土壤中的水分含量,从而判断土壤是否缺水;温度传感器可以监测土壤和空气的温度,为灌溉决策提供参考;气象传感器则可以获取降雨量、风速、日照等气象信息,帮助系统预测未来的需水情况。

通过多种传感器的协同工作,智能化灌溉系统能够全面、准确地了解农作物生长环境的变化,为精准灌溉提供数据支持。

数据分析技术在智能化灌溉系统中也发挥着关键作用。

采集到的大量传感器数据需要经过有效的分析和处理,才能转化为有价值的灌溉决策信息。

目前,常见的数据分析方法包括基于统计学的分析、机器学习算法和人工智能技术等。

通过这些方法,可以对传感器数据进行深入挖掘,建立农作物需水模型,预测不同生长阶段和环境条件下的需水量。

同时,还可以对历史灌溉数据进行分析,优化灌溉策略,提高水资源利用效率。

自动控制技术是实现智能化灌溉的重要手段。

根据数据分析的结果,控制系统能够自动控制灌溉设备的开启和关闭,调节灌溉水量和时间。

目前,常见的灌溉设备包括滴灌、喷灌、微灌等。

寒地水稻智能化循环节水灌溉技术试验总结

寒地水稻智能化循环节水灌溉技术试验总结

L i n y e s h u i l i一、国内外灌溉现状农田灌溉自动化系统可以实现精细、适时灌溉,不仅能提高水利资源的利用率,还能促进农业增产增收。

发达国家发展高效农业的一个重要途径就是灌溉管理的自动化,对灌区内水情、墒情实时监测预报、并根据作物的生长情况制定相应灌溉规划。

我国农田灌溉自动化研究处于起步阶段,目前主要依靠人工测量和控制,数据收集和处理难,不利于用水的精确管理和合理化灌溉。

随着我国农业现代化的发展,农田灌溉自动化变得越来越重要。

二、现实意义为了解决我国农业用水存在的水资源紧缺与水资源污染、浪费严重的突出矛盾以及节水灌溉管理体系有待加强完善的问题,应该更新观念,以现代化大农业的发展为中心,不断向节水灌溉、高效用水模型和绿色环保的研究领域扩展、加强作物需水规律和灌溉制度的研究、加强农田水利应用基础研究等措施,解决农业水资源短缺,保证农业、水利可持续发展。

为此,2013年二九0农场开展寒地水稻智能化循环节水灌溉技术研究。

三、研究目的实现水稻用水灌溉的最优控制,为农田灌溉排水工程设计和运行管理提供科学依据,为农业可持续发展提供技术支撑,对现代化大农业发展起到引领和示范带动的作用。

四、系统功能把田间多余灌溉用水排进蓄水池进行保存,最大限度地节约水资源。

由于循环水中含有化肥、农药、养料,使之循环利用,做到不污染环境,节约农药、化肥、节约生产成本,绿色环保。

水稻田间铺设灌水、排水管道,田间装设电动进水阀门和电动排水阀门、电磁流量计、水位计、水质检测等仪表,按照寒地水稻的全生育期的灌溉需水规程要求,做到灌溉水的自动循环利用,减轻劳动强度,降低人工成本。

五、系统理论基础智能化循环节水灌溉项目以水稻叶龄诊断技术为理论基础,根据水稻不同叶龄时期的需水规律,分别制定出水稻各叶龄生育时期的灌溉控制策略。

秧苗三叶一心开始插秧,田间保持花达水状态;4叶返青期,上护苗水3-5cm;分蘖期保持3-5cm水层,分蘖盛期即7叶期晾田控蘖5天左右;拔节期和孕穗期实行间歇灌溉,水层自然落干后,再灌水3-5cm;孕穗末期至始穗期可根据水稻长势适当晾田;抽穗、开花至蜡熟期继续实行间歇灌溉;水稻成熟前30天停止灌溉,等待收获。

水稻智慧农业智慧灌溉技术种植节水智慧园林

水稻智慧农业智慧灌溉技术种植节水智慧园林

水稻智慧农业智慧灌溉技术种植节水智慧园林引言概述:随着科技的不断发展,智慧农业技术在农业生产中的应用越来越广泛。

水稻作为我国主要粮食作物之一,智慧农业技术在水稻种植中的应用也越来越受到关注。

其中,智慧灌溉技术不仅可以提高水稻产量,还可以实现节水灌溉,为水稻生长提供更好的环境。

同时,在水稻种植中引入智慧园林理念,可以提高生产效率,保护生态环境。

一、智慧农业技术在水稻种植中的应用1.1 传感器技术:通过安装土壤湿度传感器、气象站等设备,实时监测土壤湿度、气温等参数,为灌溉提供科学依据。

1.2 无人机技术:利用无人机对水稻田地进行航拍,可以及时发现病虫害情况,为病虫害防治提供依据。

1.3 人工智能技术:应用人工智能技术对水稻生长情况进行分析,为施肥、灌溉等决策提供支持。

二、智慧灌溉技术在水稻种植中的应用2.1 滴灌技术:通过滴灌系统精确控制水分量,减少水分浪费,提高灌溉效率。

2.2 微喷灌技术:利用微喷灌系统进行局部灌溉,减少水分蒸发损失,节约用水。

2.3 智能控制系统:通过智能控制系统实现自动灌溉,根据土壤湿度、气温等参数实时调整灌溉量,提高灌溉水平。

三、节水灌溉在水稻种植中的重要性3.1 节约水资源:采用节水灌溉技术可以减少水分浪费,保护水资源。

3.2 提高产量:科学合理的灌溉可以提供水稻生长所需的水分,提高产量。

3.3 保护生态环境:减少过度灌溉对土壤和地下水的污染,保护生态环境。

四、智慧园林理念在水稻种植中的应用4.1 多样化种植:引入智慧园林理念,可以在水稻田地中种植其他作物,提高土地利用率。

4.2 生态种植:通过合理搭配植物种植,形成生态平衡,促进土壤健康。

4.3 环境友好:智慧园林理念注重环境友好,可以减少农药、化肥的使用,保护生态环境。

五、水稻智慧农业技术的未来发展5.1 人工智能技术的应用:随着人工智能技术的不断发展,将更多应用于水稻种植中,提高生产效率。

5.2 精准农业的推广:智慧农业技术将更广泛地应用于水稻种植中,实现精准农业管理。

水稻智慧农业智慧灌溉技术种植节水智慧园林

水稻智慧农业智慧灌溉技术种植节水智慧园林

水稻智慧农业智慧灌溉技术种植节水智慧园林一、引言在当前全球资源紧缺和环境污染日益严重的背景下,农业领域面临着巨大的挑战。

为了提高农作物的产量和质量,同时减少对水资源的过度利用,水稻智慧农业智慧灌溉技术应运而生。

本文将详细介绍水稻智慧农业智慧灌溉技术的原理、应用以及在节水智慧园林中的实践。

二、水稻智慧农业智慧灌溉技术的原理水稻智慧农业智慧灌溉技术基于物联网、大数据分析和人工智能等先进技术,通过感知、通信和控制系统实现对水稻生长环境和灌溉过程的智能监测和控制。

具体原理如下:1. 感知系统:通过土壤湿度传感器、气象站和无人机等设备,实时感知土壤湿度、气象条件和作物生长状态等关键参数。

2. 通信系统:将感知到的数据通过无线通信技术传输到云平台,实现数据的远程传输和共享。

3. 大数据分析:利用云平台上的大数据分析算法,对感知数据进行实时分析和挖掘,提取有价值的信息。

4. 控制系统:根据分析结果,通过智能控制设备对灌溉系统进行精确控制,实现对水稻的智能灌溉。

三、水稻智慧农业智慧灌溉技术的应用水稻智慧农业智慧灌溉技术在农业生产中有着广泛的应用,具体包括以下几个方面:1. 智能灌溉系统:通过实时监测土壤湿度温和象条件等参数,智能调控灌溉水量和灌溉时间,实现对水稻的精确灌溉。

这不仅可以提高水稻的产量和质量,还能减少灌溉水量的浪费。

2. 病虫害预警:通过感知系统和大数据分析,及时监测水稻生长环境中的病虫害情况,预测病虫害发生的可能性,并及时采取相应的防治措施,减少病虫害对水稻产量的影响。

3. 智能施肥:根据土壤养分和水稻生长状态等信息,智能调控施肥量和施肥时间,实现对水稻的精准施肥。

这不仅可以提高施肥效果,还能减少农药的使用量,降低对环境的污染。

4. 智慧农业管理:通过云平台上的数据分析和管理系统,实现对水稻种植过程的全面监控和管理。

包括种植计划的制定、生长环境的调控、病虫害的防治等,提高水稻种植的效益和可持续发展。

智能灌溉系统在节水农业中的应用研究

智能灌溉系统在节水农业中的应用研究

智能灌溉系统在节水农业中的应用研究农业作为人类社会发展的基础产业,其发展水平直接关系到粮食安全和生态环境的稳定。

在水资源日益紧缺的今天,节水农业成为了农业可持续发展的重要方向。

智能灌溉系统作为节水农业中的一项关键技术,正逐渐得到广泛的应用和推广。

一、智能灌溉系统的概述智能灌溉系统是一种基于现代信息技术,通过传感器、控制器、通信网络等设备,实现对农田灌溉过程的精准监测和控制的系统。

它能够根据土壤湿度、气象条件、作物生长阶段等因素,自动调整灌溉水量和灌溉时间,从而达到节约用水、提高灌溉效率和农作物产量的目的。

智能灌溉系统通常由以下几个部分组成:1、传感器:用于监测土壤湿度、温度、酸碱度等参数,以及气象信息如降雨量、气温、风速等。

2、控制器:接收传感器采集的数据,并根据预设的灌溉策略进行分析和决策,控制灌溉设备的开启和关闭。

3、通信网络:将传感器数据传输到控制器,并将控制器的指令发送到灌溉设备。

4、灌溉设备:包括喷头、滴灌管、喷灌机等,用于将水输送到农田。

二、智能灌溉系统在节水农业中的优势1、精准灌溉智能灌溉系统能够实时监测土壤湿度和作物需水情况,实现按需灌溉,避免了传统灌溉方式中过度灌溉和灌溉不足的问题,从而大大提高了水资源的利用效率。

2、节约用水通过精准控制灌溉水量和时间,智能灌溉系统可以显著减少水资源的浪费。

与传统的漫灌方式相比,智能灌溉系统可以节约 30% 50% 甚至更多的水资源。

3、提高作物产量和质量精准的灌溉能够为作物提供适宜的水分条件,促进作物生长发育,提高作物的产量和质量。

同时,避免了过度灌溉对土壤结构和肥力的破坏,有利于农田的可持续利用。

4、节省人力成本智能灌溉系统实现了自动化控制,减少了人工灌溉的劳动强度和时间成本,提高了农业生产的效率。

5、适应气候变化能够根据气象条件的变化及时调整灌溉策略,更好地应对干旱、洪涝等极端气候事件,降低农业生产的风险。

三、智能灌溉系统的工作原理智能灌溉系统的工作原理基于对农田环境参数的监测和分析。

寒地水稻节水控制灌溉试验研究

寒地水稻节水控制灌溉试验研究
基础。 2 . 2控制灌溉状态下 的节水效果
1 . 2试验作物与品种 本试验供试水稻 品种 : 空育 1 3 1 。 1 . 3试 验 设计 试验 区采用小 区对 比法 , 随机排列 , 设三个处 理。三次 重复 , 共 9个小区 , 每个小区均为同一个 品种。每个小 区面 积3 0 5 m 。每个 处理 小区单排单灌 。 1 . 4试验处理与方 法 1 . 4 . 1 控灌处理 泡 田期灌水量在 8 0 — 1 0 0立 方米/ 亩 ;返青期花达水返 青, 插秧后 7 — 1 0天灌 第一 次水 2 0 m m; 分 蘖期 , 初期 灌水 2 0 — 5 0 am水层 , r 中期 2 0 am水层 , r 降 雨时灌 水深度 不超过 5 0 a r m水 层 , 末期及 时晒 田 , 土壤 含水量控 制在 下限 , 为土 壤饱和含水量 的 8 0 %; 拔节孕穗 到抽穗 , 开花期 , 采用灌一 茬水 露几天 的办法 , 灌水 上限不超 过 2 0 mm, 逢雨 不灌 , 蓄 水上 限不超过水层 为 5 0 m m, 过多排 除。乳 熟期 , 水分要求 是 田面干 , 土壤湿 , 蓄水 上限为 2 0 m m; 黄 熟期 , 土壤含水量 上限为饱和含水量 , 下 限为饱和含水量的 7 0 %。
1 . 4 . 2节 水 处 理
从 控制灌溉 的灌水记录表可以看 出 , 根据水稻生长发 育对水分 的需求 , 每个生育期对水分的要求 不同, 除泡 田和 返青期 , 控灌 区和常灌 区灌溉水量基本相同外 , 从分蘖期 到 抽穗开花期 的用水量较大 。 因此 , 控灌区与常灌区的差异也 随之增大 ,同时随着降水量的变化也使控灌与节灌 区水量 产 生差异 。 从水稻整个生育期 的灌溉用水量来看 , 常规灌溉 每 亩用水 3 5 0 . 2吨 ,而控灌每亩用 水 2 7 8 . 8吨 ,节灌用水 2 8 8 . 3吨 ,控灌 比常灌节水 7 1 _ 4吨 ,节灌 比常灌节水 6 1 . 9

农业行业中的智能化灌溉系统的研究与实践

农业行业中的智能化灌溉系统的研究与实践

农业行业中的智能化灌溉系统的研究与实践智能化灌溉系统是当今农业行业中一项非常重要的技术创新。

它能够实现对农田水分的精确测量和灌溉的精细控制,有效提高农作物的水分利用效率和农田的产量。

本文将从智能化灌溉系统的原理、应用和实践等方面进行深入研究。

首先,智能化灌溉系统的原理基于传感器和控制器的联动。

通过使用土壤水分传感器,该系统能够实时监测农田中的土壤水分状况。

传感器将实时的数据传输给控制器,控制器根据预设的灌溉策略,自动控制灌溉设备的开关,以保持农田中的土壤水分处于最佳状态。

这种自动控制的方式,不仅可以减少人力成本,还能够减少因人为因素导致的误差,提高农田灌溉的准确性和效率。

其次,智能化灌溉系统在农业行业中有着广泛的应用。

它可以应用于多种农作物的种植,如稻谷、小麦、玉米等。

在不同的农作物中,智能化灌溉系统可以基于不同的生长阶段,调整灌溉的频率和水量,以满足农作物的需水量。

此外,智能化灌溉系统还可以与气象站联动,根据天气预报和实时的气象数据,调整灌溉策略,避免因降雨而造成的浪费。

这种智能化的灌溉方式,不仅可以提高农田的水分利用效率,还可以减少对水资源的浪费,对环境保护具有积极意义。

另外,智能化灌溉系统的实践已经在农业生产中得到广泛推广和应用。

例如,在某农场的小麦种植中,应用了智能化灌溉系统进行实验。

首先,农场使用土壤水分传感器对农田进行水分监测,建立了土壤水分传感器与灌溉控制器的联动系统。

然后,根据小麦生长的不同阶段,设置了不同的灌溉策略,控制灌溉设备的自动开关。

实验结果表明,与传统的固定时间灌溉方式相比,智能化灌溉系统可以显著提高小麦的产量,并且节约了大量水资源。

这个实践案例证明了智能化灌溉系统在农业生产中的可行性和优势。

此外,智能化灌溉系统还可以与其他农业技术相结合,进一步提高农田的效率和产量。

例如,智能化灌溉系统可以与农田无人机配合使用,通过无人机对农田进行巡航,利用高清遥感图像来监测农作物的生长情况和土壤水分状况,从而实现更精准的灌溉。

水稻智慧农业智慧灌溉技术种植节水智慧园林

水稻智慧农业智慧灌溉技术种植节水智慧园林

水稻智慧农业智慧灌溉技术种植节水智慧园林引言概述:随着科技的不断进步,智慧农业的应用日益广泛。

水稻作为我国主要的粮食作物之一,其种植和灌溉技术也在不断创新和改进。

本文将介绍水稻智慧农业中的智慧灌溉技术以及如何通过这些技术实现种植节水和智慧园林的建设。

一、智慧灌溉技术1.1 自动化灌溉系统自动化灌溉系统是水稻智慧农业中的重要组成部份。

该系统通过传感器和控制器实现对土壤湿度、气温和降雨量等数据的实时监测和分析,从而自动控制灌溉水量和灌溉时间。

这种智能化的灌溉方式不仅能够确保水稻的正常生长,还能够避免水资源的浪费。

1.2 水肥一体化技术水肥一体化技术是水稻智慧农业中的另一个重要技术。

该技术通过灌溉水中添加适量的肥料,实现了水肥的同步施用。

这样不仅可以提高水稻的养分利用率,还可以减少肥料的流失和环境污染。

同时,水肥一体化技术也可以根据水稻的生长需要,调整灌溉水中的肥料浓度,从而实现精准施肥。

1.3 智能监测与预警系统智能监测与预警系统是水稻智慧农业中的重要支撑技术。

该系统通过安装在田间的传感器,实时监测土壤的温度、湿度和盐碱度等指标。

一旦监测到异常情况,系统会即将发出预警信号,农民可以及时采取措施,避免水稻生长受到不利影响。

这种智能化的监测与预警系统,大大提高了水稻种植的效率和产量。

二、种植节水2.1 智慧灌溉系统的节水效果智慧灌溉系统的应用,可以根据土壤湿度和降雨量等数据,精确计算出水稻所需的灌溉水量,避免了传统灌溉方式中的过度灌溉现象。

通过合理的灌溉管理,可以使水稻的生长环境保持在最佳状态,减少水分的浪费,实现种植节水的目标。

2.2 水肥一体化技术的节水效果水肥一体化技术的应用,可以根据水稻的生长需要,精确调整灌溉水中的肥料浓度。

这样不仅可以提高肥料的利用率,减少肥料的使用量,还可以减少肥料的流失和污染,从而实现种植节水的效果。

2.3 智能监测与预警系统的节水效果智能监测与预警系统的应用,可以及时监测土壤的湿度和盐碱度等指标,一旦发现异常情况,可以及时采取措施,避免水稻生长受到不利影响。

寒地水稻生育调控智能化节水灌溉系统的研究

寒地水稻生育调控智能化节水灌溉系统的研究

26农场经济管理 (2021/8)Farm Economic Management【作者简介】任志鹏(1982—),男,副研究员,本科,黑龙江省农垦科学院电子技术开发研究所。

寒地水稻生育调控智能化节水灌溉系统的研究任志鹏(黑龙江省农垦科学院电子技术开发研究所 )【摘要】本文根据寒地水稻田间管理不同生长阶段的耗水规律和适宜水分指标,融合农业与物联网技术,集成远程自动控制系统、机电驱动系统、无线通讯系统、数据分析系统等,研发了一套基于寒地水稻生育调控的智能化节水灌溉系统。

【关键词】 寒地水稻;生育调控;智能化节水;灌溉系统一、研究的必要性1.符合黑龙江垦区数字农业发展方向。

美国、日本、德国、以色列、丹麦等国家大力发展数字农业和智慧农业,催生出了农业新技术、新模式、新业态。

2019年中央一号文件强调,我国发展智慧农业,加快突破农业关键核心技术。

2019年北大荒集团进入了数字农业发展阶段,寒地水稻生育调控智能化节水灌溉技术的推广是黑龙江垦区实践数字农业和落实国家发展智慧农业策略的表现,符合黑龙江垦区数字农业的发展方向和农业农村部关于《数字农业农村发展规划(2019—2025年)》的指导精神。

2.寒地水稻生育调控智能化节水灌溉系统是发展农业生产力的必然需要。

寒地水稻节水灌溉是根据水稻不同生长阶段的耗水规律和适宜水分指标,充分利用天然降水和土壤的调蓄能力,来调节水稻生长期稻田土壤水分的多样化,在保证水稻正常生长的前提下,确保水稻关键需水期的水分供应,减少灌水次数,抑制田间水分的无效消耗,使有限的水资源实现更高利用率,从而提高水资源的生产效率。

其实质是在适应和调节水稻生理需水的同时,合理发挥水稻生态耗水功能,不仅要满足稻体水分代谢需要,还应利用灌溉水的多方面作用来影响水稻群体,使其协调生长,实现节水高产,因此寒地水稻生育调控智能化节水灌溉技术是提高黑龙江垦区农业生产力水平的必然选择。

3.自动化管理是水利发展的必然趋势。

水稻智慧农业智慧灌溉技术种植节水智慧园林

水稻智慧农业智慧灌溉技术种植节水智慧园林

水稻智慧农业智慧灌溉技术种植节水智慧园林一、引言智慧农业是指运用先进的信息技术、物联网技术和人工智能技术等,对农业生产过程进行全面监测、数据分析和智能决策的一种现代化农业生产方式。

水稻作为我国的主要粮食作物之一,其种植和灌溉技术的改进对于提高产量、节约资源、保护环境具有重要意义。

本文将介绍水稻智慧农业中的智慧灌溉技术和智慧园林的应用,以实现种植节水和园林的智能化管理。

二、水稻智慧农业智慧灌溉技术1. 传感器技术传感器是智慧农业中不可或缺的一部分,能够实时监测土壤湿度、温度、光照等参数,并将数据传输到云端进行分析。

在水稻种植中,通过布置土壤湿度传感器,可以实时监测土壤湿度的变化情况,从而合理调控灌溉水量,避免过度灌溉和水分不足的情况发生。

2. 无线通信技术无线通信技术是实现智慧农业的重要支撑,通过将传感器和控制设备与互联网连接,可以实现数据的实时传输和远程控制。

在水稻智慧农业中,通过无线通信技术,可以实现对灌溉设备的远程监控和控制,根据实时的土壤湿度数据,自动调节灌溉水量和灌溉时间,提高灌溉效率,减少水资源的浪费。

3. 数据分析与决策支持通过对大量的传感器数据进行分析和挖掘,可以获取水稻生长的关键参数和规律,为农民提供科学的决策支持。

例如,通过分析土壤湿度和气象数据,可以预测水稻生长的需水量,并提供相应的灌溉方案,从而实现节水灌溉。

三、水稻智慧园林1. 智能灌溉系统智能灌溉系统是智慧园林中的重要组成部分,通过传感器和控制设备实现对园林植物的灌溉管理。

在水稻智慧园林中,可以利用智能灌溉系统实现对水稻的精准灌溉,根据土壤湿度、气象数据以及水稻的生长状态,自动调节灌溉水量和灌溉频率,提高灌溉效果,节约水资源。

2. 智能监测与管理通过安装摄像头和传感器等设备,对水稻园林进行实时监测和管理。

摄像头可以用于监测水稻生长的情况,识别病虫害和草害等问题,并及时采取相应的措施进行防治。

传感器可以监测土壤湿度、温度等参数,提供决策支持,帮助农民合理管理水稻园林。

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寒地水稻智能化循环节水灌溉系统的研究
0、引言
黑龙江省是我国重要的商品粮基地,水稻是其主要的粮食作物之一,2013 年水稻播
种面积达 372. 3 万hm2,水稻灌溉用水量占农业用水总量的 97% ,占全省水资源总量
近 40% 。

由于水稻产量高、旱涝保收,其种植面积还在逐年增加。

伴随着水资源的日益
紧缺,水稻发展受制于水资源短缺的现象愈演愈烈,因此水田实施节水灌溉已经成为当今研究的热点问题。

节水灌溉技术改变了传统的大水漫灌方法,根据水稻不同生长期实际的需水要求,适时地满足水稻对水分的需求,不但可以节约用水,而且可以提高抗倒伏能力、抗病能力、改善米质以及减少空气污染。

本课题根据黑龙江省的气候特点以及生产情况,利用传感器技术、通信技术和计算机技术,进行寒地水稻智能化循环节水灌溉系统的研究。

该系统不但实现了根据水稻实际需求自动灌溉、井水增温,同时水田多余的水流回晒水池储存起来,等待下次的使用,从而实现循环灌溉。

1、系统组成和功能
该系统是由短消息通讯模块、工控机组态控制系统、PLC、数据采集模块、智能循环
节水灌溉模块以及地下水增温模块组成。

整个系统对 6 块格田进行智能控制灌溉,其系统总体结构如图 1 所示。

1) 短消息通信模块。

用户可以使用手机控制格田的灌溉、水位水温数据的提取、晒
水池中循环水泵的开启和关闭。

当用户通过手机向 PLC 发送控制命令的短消息时,短消
息首先通过 GSM 网络传输到短消息通信适配器中,再传输到 PLC 中; PLC 经过解读接收到
的控制命令后,执行相应的操作。

当水田中的水低于或者高于设定的上下限或者系统出现故障时,PLC 通过短消息通讯适配器向用户发出提示信息以便用户及时了解。

2) 工控机组态控制模块。

主要实现稻田水位信息、晒水池水温和系统工作状态的实
时监测; 发送灌排水指令控制水田水位,发送增温指令控制晒水池的水温。

3) PLC。

PLC 是整个系统的心脏,主要负责对所采集的数据进行综合分析、决策,自
动或者由工作人员手动发出控制命令。

4) 数据采集模块。

通过无线传感器实时监测水位、水温等信息,分析诊断水稻需水
状况、晒水池水温状况,为智能灌溉、井水增温提供了基础数据,提高水稻生理需水、生态需水的保证率,实现经济用水、高效用水的目标。

5) 智能循环节水灌溉模块。

利用 PLC 控制灌水和排水电磁阀的开启和关闭,将晒水
池中的水流入格田或将格田内多余的灌溉水回收到晒水池进行储存,供下次灌溉使用,从而实现自动化的循环灌溉。

6) 地下水增温模块。

黑龙江垦区水稻大多数采用地下水灌溉,地下水的温度在 5℃左右,而水稻最适宜生长的温度是 14 ~32℃之间,直接灌溉不利于水稻生长。

如果只利用
太阳照射,不能够满足水稻生长各个时期的水温要求。

本系统在晒水池旁边架设大面积真空管式太阳能集热器,利用循环水泵把晒水池中的水不断送入到加热管中进行循环加热,使整个晒水池中的水温度控制在 14 ~32℃之间,以满足水稻生长所需要的灌溉水温。

2、系统设计
智能化循环节水灌溉系统设计的目标是节约用水、提高水稻的产量和质量,因此该系统要有效控制格田中的水位和控制灌溉水温,使之适应水稻的各个生长期所需。

2. 1 地下水增温模块的设计
水稻是喜高温植物,而黑龙江省处于高寒地带,直接使用冷水灌溉会导致水稻生产产量低、米质差。

为了解决冷水害的问题,黑龙江省大多数农场充分利用大自然的力量使用晒水池增温,在天气十分晴朗的情况下,阳光照射晒水池 8 ~ 9h,水温可达到 15℃左右,不能达到水
稻生长所要求的水温。

本系统采用晒水池和太阳能热水器共同加热的方法,利用循环泵不断地把晒水池中的水注入到太阳能热水器中,实现快速增温。

在晒水池中安装 4 个无线数据采集基站,检测水池中的水位和水温。

当晒水池中的水温低于设置的水温下限值时,循环泵启动; 当水温达到上限值时,循环泵停止工作。

当晒水池中的水灌溉低于水位的下限
值时,启动井水泵抽取地下水。

增温模块结构图如图 2 所示。

2. 2 智能循环节水灌溉模块的设计
智能化循环节水灌溉模块以水稻叶龄诊断技术为理论基础,根据水稻不同叶龄时期的需水规律,分别制定出水稻各叶龄生育时期的灌溉控制策略。

由于天气高温、蒸发量大或其他原因造成格田内的水层深度低于水稻该叶龄期的水位临界值时,系统对传感器采集的数据进行分析诊断,自动发出灌水指令; 晒水池中的水泵
接到指令后立即启动,储存的灌溉水流向灌水渠,同时灌水渠的电磁阀自动打开,灌溉水进入到格田内。

当格田内的水层深度达到系统预设值时,系统发出停止指令,灌水渠电磁阀自动关闭,停止灌溉。

由于栽培技术要求需要排水,或者是遇到较强的降雨造成格田内的水层深度高于水稻该叶龄期的水位临界值时,系统诊断后立即发出排水指令; 排水渠电磁阀自动打开,田间多余的水通过排水渠流向晒水池并储存起来; 当格田内的水层深度降到系统预设值时,系统发出停止排水指令,排水渠电磁阀关闭,停止排水。

本系统可实现自动、半自动和手动 3 种灌溉方式。

由于某种特殊原因需要向格田中注水或者排水时,可以通过改变格田中设置的参数,实现半自动灌排水,也可以通过工作人员在 PLC 柜开启注水和排水电磁阀手动灌排水。

智能循环节水灌溉模块流程图如图 3 所示。

2. 3 硬件的设计
系统选用的是测温范围为-80 ~ 500℃、误差精度1% 左右的 Pt100 温度传感器来测量晒水池中的水温;选用美国邦纳 Banner 超声波水位传感器 T30UDNA 测量格田中的水位信息; PLC 采用的是小形化、高速度、高性能的三菱 FX2N 系列的可编程控制器。

3、上位机软件的实现
本系统实现实时监测格田中的数据信息,根据格田的需求自动或者手动地控制泵群和电磁阀的开启和关闭,实现灌溉和井水增温,从而节省水资源及人力,提高水稻产量。

系统采用 ASP. NET 作为开发语言,采用 SQL Server 作为后台数据库。

系统的格田水层管理界面如图 4 所示。

4 结语
寒地水稻智能化循环节水系统利用太阳能热水器增温,减少了冷水对水稻的危害。

根据水稻不同叶龄时期的需水规律对格田进行灌溉,节约了水资源。

将格田内多余的灌溉水回收到晒水池进行储存,供下次灌溉使用,减少了由于大量排水造成的养分浪费,保护了农业生态环境。

寒地水稻智能化循环节水系统的设计实现了水稻灌溉的精量化和科学化。

参考文献:
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[2]李瑞芳,徐晓辉,温阳,等.短消息在节水灌溉系统中的应用[J].农机化研究,2013,35(8) : 196-199.
[3]曹印龙,付强.井灌稻区晒水池增温及其影响因素关系试验研究[J].中国农村水利水电,2008(2) : 28-30.
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[5]石建飞,刘超,李爱传,等.寒地水稻水层管理控制系统的设计[J].湖北农业科学,2013,52(11) : 2657-2660.。

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