农业农村部〔2024〕3号文件强调“加快智慧农业技术装备研发和推广应用,推动农业产业数字化改造”。其中“推进主要作物种植精准化”条款中提出“建立健全“天空地”一体化监测体系,积极推进卫星遥感和航空遥感资源共享,提高农业遥感监测的精度和频次;合理布局田间物联网监测设备,统筹推进农业气象、苗情、土壤墒情、病虫害、灾情等监测预警网络建设”。
“水肥一体智能化系统”的开发建设,是智慧农业体系建设之一,旨在通过集成物联网、大数据、云计算及自动控制等多种技术,实现对农田灌溉和施肥的精准控制,提高农业生产效率和水肥利用率。
该系统的原理是将灌溉与施肥集于一体,借助压力系统(或地形自然落差),根据农作物的生长规律及所需化肥的种类、规律和特点,将可溶性固体或液体肥料配兑成肥液,与灌溉水相融合。通过可控的管道系统够均匀、定时、定量地将水肥输送到作物生长区域,满足作物的水肥需求。
说的具体一些,就是该系统由水源系统、首部枢纽系统(包括水泵、过滤器、压力和流量监测设备等)、输配水管网系统、灌水器系统(如滴灌管、微喷头等)以及可能的环境数据采集器、无线阀门控制器等辅助设备组成。在这些组成部分的共同协作下,实现了水肥的精准供给和智能化管理。包括精准灌溉和施肥、节水节肥、提高产量和质量、远程监控和管理以及环境友好等。通过实时监测土壤湿度、温度等环境参数,并根据作物的需水需肥规律进行决策,系统能够实现自动化的灌溉和施肥操作,从而显著提高资源利用率和农业生产效率。
由此可见,农业水肥一体化系统,由智慧农业管理平台、智能控制单元、灌溉管道网络、水肥混合装置、传感器群及云平台等部分组成。其中传感器群负责实时采集田间环境数据,如土壤湿度、养分含量、气象条件等;智能控制单元根据预设规则或实时数据分析结果,自动调节水肥比例和灌溉方案;灌溉管道网络则将水肥精准输送到作物根部;云平台则提供远程监控、数据管理和智能决策支持等功能。
目前,河西走廊某地高标准农田(灌区)智能化示范区建设项目如期展开,兰州东方商易技术人员历经十多天、对河西、河东及陇中等地的农田项目进行实地考察调研及论证之后,“水肥一体智能化系统”正式进入开发建设,同时开发开发建设的还有智能检测系统。
兰州东方商易技术部负责人介绍:“农业水肥一体化系统”的开发建设,首先要明确系统建设的目标和需求,包扩作物种类、生长周期、灌溉施肥需求等,要确保系统设计的针对性和实用性;其次是根据目标需求,选择合适物联网、挖数据、云计算及自动控制等技术方案,确保系统的稳定性和可靠性;再次是要对接好各组成部分的无缝集成和协同工作,确保系统能够高效、准确地完成灌溉施肥任务。
水肥一体智能化系统,是将灌溉与施肥相结合的现代农业技术,实现了水分与养分的同步供给,不仅提高了肥料利用率,还减少了水资源的浪费,是智慧农业中不可或缺的技术之一。系统开发建设过程中,一定要本以人为本这个重心,聚焦现代农业这个重心,熟练信息技术的编程开发这个核心,才能够提高农业生产效率和水肥利用率,实现农业的可持续发展。