引言:在当前的农业灌溉领域,滴灌技术得到了十分广泛的应用,在促进作物正常生长和减少水资源浪费方面起到了重要作用。而在滴灌的基础上辅以施肥,实现灌溉和施肥一体化,可减少肥料的使用以及其对环境、土壤、水源等造成的污染,是一项值得大范围推广应用的新技术。
一、滴灌水肥一体化技术概述
(一)技术主要内容
水肥一体化技术是在灌溉、施肥融合之后形成的一种新型的农业种植技术。这项技术主要是借助于压力系统或地形的自然落差来进行施用的。其中肥料的配兑需要根据土壤的养分含量和所种植农作物的种类与需求规律和生长特点来进行。基于管道标准,水分与肥料融合后可以在管道滴头作用下形成滴灌,浸润农作物根系,促使其生长发育。这样一来农作物根系、土壤可以始终保持疏松。这项技术多适用于种植地附近有固定水源,且水质条件良好,符合微灌的要求,已建设或有条件建设微灌设施的区域。其中果园栽培、棉花种植、大田经济作物的应用效果较好[1]。
(二)技术优势
滴灌水肥一体化技术主要具有以下优势特点。一是节省水资源。借助管道与滴灌装置将灌溉水和肥料按照一定时间与用量直接输送至作物根系所在土壤中。采用管道进行输送能避免径流发生,同时减少渗漏与蒸发,进而起到节水和节肥的重要作用。二是提高肥料的实际利用率。采用滴灌施肥的方法能将灌溉水与肥料直接输送至作物根系,最大限度地减少灌溉水和肥料的使用量,进而降低施肥成本。三是减少劳动力。利用压力系统完成灌水施肥,基本上所有操作均按照事先设定好的系统程序进行,能大量减少劳动力。四是降低作物病虫害发生率。采用温度与湿度传感器进行实时监测,并根据实时监测结果对作物所处环境的温湿度进行适当调节,确保作物能正常生长,实现降低病虫害发生率的目标。
二、农业灌溉中滴灌水肥一体化技术应用要点
(一)设施准备
一是蓄水和输配电基础设施。灌溉水源以地下水为主,灌溉之前相关人员应充分过滤水源,否则容易出现设备堵塞的问题。二是施肥装置及施药装置。首先,在管道中注入肥料时,相关人员应该利用过滤器有针对性地处理肥料及药液,接下来通过管道输送的方式控制滴灌设备被堵塞。其次,关注设备腐蚀现象,灌溉操作及施肥操作结束后应保持自动化冲洗,在滴灌水肥一体化技术的程序设计上重点关注。最后,安设逆止阀在管道主入口部位及水源之间,避免污染水源质量。三是水泵管理。水泵及滴灌水肥一体化技术中的施肥泵都要通过电磁阀加以管理,通过电磁阀能够无线对系统指令进行获取,结合获取的指令科学管理好水泵的开关状态。四是滴灌管理。通过滴灌水肥一体化技术把土壤的温度指数及湿度指数传递给技术操作的人员,和事先保存的信息数据互相比较,有针对性地制定决策,依托无线模式发送指令信息,落实电磁阀的管理和控制。
(二)硬件控制
在这个技术应用中,硬件部分是一个重要组成结构,体现芯片的作用,对闪存微管理器视作前提,一方面,涉及高性能;另一方面,动态处理数字信号,对应的功耗相对低一些,开发更加容易。在核心管理器中,首先是保存结构,引进SD卡,起到信息数据的保存作用;其次是交互接口结构,管理器及触摸屏之间有交互信息,可在数据显示的前提下显示参数信息;再次是AI输入,有SPI及ADC两个模块,检验肥料的技术参考指数,监督管道压力等状态量;最后是DO接口,给决策者提供诸多信号信息,和功率继电器互相衔接,起到了控制电磁阀开关状态与灌溉泵运作状态的性能。
(三)软件控制
在系统的具体设计和运用过程中,相关人员强调下列要点:首先,用户可自动在系统中获取信息,细致查看与监督设备运作情况,尤其是当前信息与历史信息;其次,专业化设计机械设备的按钮,让滴灌水肥一体化技术的生产管理可具备智能化特征;最后,用户能够巧妙地输入与管理数据参数,挑选不相同运作模式,包含肥料比例的指数设定、施肥计划的指数设定或者EC设定值的指数设定。
(四)管理部分
因为滴灌水肥一体化技术芯片存有强大功能,包含了开发性能,因而能够给专业编制管理带来支持。管理软件的设定有以下作用,具体的使用中应该吸引工作者的重视。首先,利用滴灌水肥一体化技术的管理软件进行首页设定,有设备管理区、视频区和编号区,对编号区加工之后,可以在软件的页面中呈现对应数据与画面,并且在数据区域之中显示机械设备的运用状态。其次,软件设备管理区的运作模式有计算机对传感器传递的数据进行识别,把数据信息和原有的参数互相比较,接下来依托专家系统提供的建议挑选针对性施肥方案,计算机能够给予土壤等参数指标加以巡回监督,涉及pH与EC值等,随时随地和专家系统的信息关联,切合实际给操作者提供滴灌水肥一体化技术的应用灌溉方法与施肥模式。
三、农业灌溉中滴灌水肥一体化技术发展困境
(一)生产平衡性无法保障
一直以来,农业灌溉作为农作物种植的基本方案,农业灌溉技术在农业灌溉领域中的运用和创新,逐步展现了滴灌水肥一体化的运用成效。可是因为技术推广等因素的影响,滴灌水肥一体化技术的运用范围不够广泛。
(二)技术仍需完善
在具体运用滴灌水肥一体化技术进行农业灌溉时,此种技术的模式并不能实现统一化,由于此系统包含多种类别,诸多区域的地质环境及水源环境存在差异,因而具体的提灌设施建设时可能存在模式不够统一的问题,无法保障滴灌水肥一体化技术的运用效率[2]。
(三)技术专业性不足
滴灌水肥一体化的技术运用,特别是在传统的农业中,专业人才数量不多,影响着一体化技术性能的发挥。如果不能科学挑选肥料,仅仅关注土壤养分及水分的运用,势必会降低滴灌系统的运用效率。
四、农业灌溉中滴灌水肥一体化技术发展策略
(一)加强技术宣传
滴灌水肥一体化技术作为现代化节水灌溉种植技术,非常符合我国可持续发展理念中的发展绿色农业和现代农业的要求。所以要加强对滴灌水肥一体化技术的推广宣传工作。各地区可以采取广播、电视、互联网等多个渠道来开展宣传与推广。
(二)提高专业能力
各地区可以加强学习沟通交流,提升对水肥一体化技术应用经验的吸收,深入研究分析水肥一体化技术在各地区的实际应用操作流程。开办知识讲座、技术培训班,以此来提升农技服务人员的专业能力,以便能够更好地应对突发问题。
(三)加强技术支持
滴灌水肥一体化技术,需要加大资金的扶持力度,政府不仅要充分重视灌溉系统的运用,还要增加资金投入。对现有的法律规定进行完善,使得诸多管理主体可以切合实际地参与,给滴灌水肥一体化技术的运用提供资金补贴,实现节水设备的普及与推广。
结论:综上所述,滴灌水肥一体化技术对农业灌溉项目来说存在重要的价值,农户应及时形成一体化技术的应用意识,国家要大力宣传和推广此种技术的应用,增强一体化技术的运用能力、提供滴灌水肥一体化技术长久发展的支持条件,从而进一步发挥先进技术的优势,提高农业灌溉效率。