[发明专利]一种远程计量棉花膜下滴灌水肥耦合调控系统

说明书

技术领域

本发明涉及地面灌溉技术领域，特别是涉及一种远程计量棉花膜下滴灌水肥耦合调控系统。

背景技术

众所周知，温、光、水、肥、气是作物生长的五大要素，其中水分和养分是作物生长必需的两大要素，适宜的水分条件和合理的养分供应是作物高产优质的基本保证。水分胁迫，养分缺乏及其二者供应的不同步性，是制约我国农业发展的关键因素。因此，以肥调水，以水促肥，水肥耦合成为解决农业问题的共识。

滴灌施肥不当容易造成盐分流失或根区盐分积累，会导致作物产量下降，引起水和肥料浪费，造成多余肥料对作物的不良影响。

发明内容

水肥耦合灌溉是肥料随同灌溉水一同进入田间的一种灌溉方式，是施肥技术和灌溉技术相结合的一种新技术。本发明提供一种远程计量棉花膜下滴灌水肥耦合调控系统，用于提高西北干旱地区棉花膜下滴灌种植条件下的水分养分利用率和作物产量。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种远程计量棉花膜下滴灌水肥耦合调控系统，所述系统包括自动灌溉系统和施肥系统，所述自动灌溉系统包括水泵、微处理器、土壤水分传感器、电磁阀、远传水表、无线通信装置、水表采集器和远程监控平台，所述水泵连接水源，通过灌溉主管连接电磁阀，灌溉主管连接各个支管，所述远传水表连接支管的进水口，所述远传水表通过并联方式连接水表采集器，水表采集器和土壤水分传感器通过无线网络连接无线通信装置，无线通信装置通过无线网络将总数据传送到微处理器，微处理器通过无线网络连接远程监控平台，远程监控平台根据微处理器数据控制水泵工作；所述施肥系统包括施肥罐，所述施肥罐连接于远传水表一侧。

优选的，所述土壤水分传感器用于采集土壤水分信息并传送至所述微处理器。

优选的，所述远传水表是阀门、水表一体化设计的智能远传水表。

优选的，还包括水表集中器，水表集中器连接水表采集器，采用微功率无线方式对其管辖的所述水表采集器进行数据采集、处理和存储，所述水表集中器通过无线网络与所述远程监控平台实现远程通信。所述水表集中器与所述远传水表、所述水表采集器共同组成远程抄表系统。

优选的，包括一套灌溉施肥制度：棉花生长周期中的8次灌溉，每次灌溉时的8类水肥配比处理，每类处理均有3个重复；所述灌溉施肥制度是依据北疆地区多年来棉花膜下滴灌水肥耦合效应的诸多研究成果而制定，具体内容如表1、表2所示：

表1小区单次灌溉量(m³)

表2小区单次尿素施用量(kg)

优选的，所述施肥系统是一个手动控制的施肥装置，所述施肥罐连接于所述远传水表的水流下游一侧，每个灌溉小区均安装有一个所述远传水表和一个所述施肥罐，负责该灌溉小区的灌溉施肥。

优选的，还包括过滤器，所述过滤器连接电磁阀，可过滤水泵中杂质。

优选的，在每个灌溉日，通过人机交互或远程通信方式，在所述远程监控平台上远程开启所述水泵和所述电磁阀，所述水源经所述过滤器、所述灌溉干管、所述灌溉支管流入各灌溉小区，同时根据各灌溉小区的水肥配比处理，在所述远程监控平台上设置各所述远传水表阀门的定时开闭时间，通过人工的方式将定量的速溶性氮肥倒入所述灌溉支管一端的所述施肥罐中，使水肥经过所述灌溉支管、所述灌溉毛管、所述滴头直至作物根部。

本发明的有益效果为：本发明以此最优灌溉施肥方案为基础，设置8类不同的水肥配比处理，通过自动控制系统在棉花生长周期的不同阶段提供适宜的水分和养分，这样可以避免灌溉过程中人为因素的不利影响，提高操作的准确性，实现以肥调水、以水促肥，提高水分利用率和作物产量，发挥精准灌溉施肥的最大功效。

附图说明

图1为本发明所涉及的远程计量棉花膜下滴灌水肥耦合调控系统总体框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。