智慧農業灌溉技術是什么樣的?
大膽猜測,你說的農業灌溉技術應該是指目前比較火的智能灌溉。
下面,我就把智能農業灌溉技術換成智能灌溉。
真正的智能灌溉應該是什么樣子?
回到灌溉的本質,灌溉一定是人類的行為,自然灌溉就是降水和各種自然洪水。
智能灌溉需要人嗎?答案當然是肯定的。
在這個階段,人們s灌溉行為從提水/澆水、攔壩修渠、鋪管送水、電動啟停發展到調整用水策略、適時生長干預。
當我們分析土壤的有效蓄水能力和作物未來的用水量,決定下一次灌溉的時間和數量時,智能灌溉就是從整個種植季節規劃/優化灌溉頻率和水量。優化的目標通常是水分生產率、水肥協調效果、作物生理調節等。
我們現在實現智能灌溉了嗎?
答案肯定是沒有實現!
整個行業都沒有。;不了解土壤蓄水量、作物需水量和實際耗水量。在這種情況下,本質的"智能灌溉與控制;"市場上宣傳的是電動閥門開啟裝置,自動灌溉過程是打開"水龍頭"電動的。
單詞"智能"在"智能灌溉與管理;"被業界夸大的僅僅來自于氣象和濕度數據的輸入,加上智能手機終端的操作。
灌溉涉及輸水、蓄水、用水三個過程,其中與輸水相關的管道安全、管材選擇和效率設計、滴頭出水均勻穩定設計是灌溉行業高度強調的,但其理論基礎是流體力學和材料學,涉及的行業主要是塑料加工、膠管、泵和閥門,歸根結底是灌溉硬件的發展和完善。
同時,從土壤物理學角度研究的與作物光合作用相關的蓄水過程和作物需水過程,也僅處于理論探索階段,直接應用于生產實踐的成果很少。這種重硬件輕作物的灌溉認知,直接導致灌溉行業缺乏對土壤蓄水能力、作物需水量、水分利用效率的有效了解。
不難看出,現有灌溉系統的價值主要集中在水分運輸效率的提高,而不是在更好地理解和適應作物需水量和耗水量的基礎上,如何提高作物水分利用率(單位水分運輸中作物有效利用的比例)甚至是水分生產率(單位水獲得的產量)。
所以,我們離智能灌溉還很遠。我們經歷了人工灌溉和自動灌溉,但還沒有達到智能灌溉。我們現在在哪里?
我們現在處于什么階段?
我們認為灌溉行業應該從土壤蓄水和作物耗水的角度來設計灌溉系統,以適應動態變化,及時調整優化。我們稱這個階段為"敏捷灌溉與管理;"舞臺。
"敏捷"來自英語單詞"敏捷",意思是快速而輕盈地移動。它也是一種軟件項目管理方法,用于快速、頻繁地更新需求、評估結果和調整計劃。在灌溉方面,特別是針對不同的土壤、不同的作物和不同的氣候環境。動態適應性,以及在控制過程中能夠不斷評估效果,動態調整策略的理論方法。
同時,我們還提出了敏捷灌溉理論。
根據作業現場的實際情況,即根據土壤的有效蓄水量、作物耗水量的歷史和預測,設計、實現和控制灌溉系統。也就是說,如果能知道任何地方、任何土壤、任何作物的土壤有效蓄水量和作物耗水量的動態值,就可以用耗水量動態最大值的一定比例作為設計容量和實現灌溉制度,并根據動態值調整控制,從而達到設計優化和控制優化的目的。這個灌溉理論被稱為"敏捷灌溉與管理;"理論。
敏捷灌溉理論的基本要素定義如下:
灌溉:從土壤或其他作物中吸收水分和營養并儲存水分供植物將來使用的過程;
敏捷灌溉:基于任何地方土壤和作物的特性,通過優化、評估和調整的過程,可以實現適應土壤理化性質、作物需求和氣象動態變化的灌溉;
有效蓄水量(eC):特定時間、地點和作物的土壤田間持水率與作物脅迫點含水量之間的空間;
模擬蒸散量(sET):插值(位置插值和時間插值)后覆蓋整個區域的連續時間歷程的參考蒸散量;
真實作物系數(rK):可以面向特定作物、特定區域和特定灌溉,基于實測數據提取的作物系數,表示特定作物的耗水量與當地氣象的關系。
敏捷灌溉分三步實現:
第一步是通過田間傳感器(土壤水分監測設備)獲取與目標時間、地點、目標作物相關的動態有效蓄水量(eC)和有效蓄水量(eW)數據。
第二步,獲得目標地點未來一定時間內作物的預測日用水量(fdET)。
第三,敏捷灌溉控制器將作物耗水量預測值與當前有效蓄水量(eW)進行動態比較,給出下次灌溉的最晚開始時間。
第四步,如果用戶此時決定灌溉,灌溉箱自動計算灌溉水量,即有效蓄水量(eC)與當前有效蓄水量(
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