[发明专利]一种基于作物环境协同反馈的灌溉施肥系统

说明书

一种基于作物环境协同反馈的灌溉施肥系统，该系统包括气象站、土壤湿度传感器、叶面积指数测定仪和控制器，气象站、土壤湿度传感器和叶面积指数测定仪获得与农作物生长有关的日照时数、气压、气温、空气湿度、降水量、小气候环境2米高风速、太阳辐射、田间持水量、田间持水率、含水饱和度、凋萎点土壤含水量、凋萎系数、叶面积指数参数后，传输给控制器进行数据处理与计算，得到入渗量、潜在入渗量、潜在作物蒸腾量、土壤表面潜在蒸发量和潜在蒸发量参数，进一步运算建立数学模型，形成灌溉计划。

技术领域

本发明属于现代农业技术领域，特别涉及一种基于作物环境协同反馈的灌溉施肥系统。

背景技术

公开号为CN102165876A的专利文献公开了“一种智能节水浇灌施肥系统，其特征在于，所述系统包括：管理控制单元、核心处理单元、通信单元、土壤环境检测单元、用水检测单元、施肥控制单元以及浇灌控制单元；其中，所述管理控制单元通过所述通信单元接收管理人员的远程/本地指令，并转发给所述核心处理单元；所述核心处理单元自动或响应所述指令向所述环境检测单元和/或用水检测单元发送状态参数采集指令，根据所述状态参数和预先存储的历史统计数据生成浇灌施肥决策信息；根据管理人员的控制指令或所述决策信息发送施肥/浇灌指令；以及，根据需要将所接收的信息转发给所述管理控制单元；所述土壤环境检测单元实时或响应所述参数采集指令获取与待浇灌场地的土壤环境有关的信息，包括土壤养分信息，并发送给所述核心处理单元；所述用水检测单元实时或响应所述参数采集指令获取与浇灌用水的水质和浇灌管道的水压有关的信息，并发送给所述核心处理单元；所述施肥控制单元响应所述施肥指令，控制溶入浇灌用水中的肥料类型和用量；接受施肥设备的指令反馈信息并发送给所述核心处理单元；所述浇灌控制单元响应所述浇灌指令，对浇灌施肥用水的水质进行过滤处理；对浇灌管道的水压和/或出水量进行调节；接受浇灌设备的指令反馈信息并发送给所述核心处理单元。”上述文件对于作物的灌溉施肥提供了一个较为完整的解决方案，但是，由于现代精细农业对于灌溉施肥的控制要求越来越高，现有技术对于智能化的灌溉施肥要求还是无法满足。

发明内容

本发明提供的一种基于作物环境协同反馈的灌溉施肥系统，目的在于解决现有农作物灌溉施肥系统在控制算法上不能满足越来越精细的要求。

一种基于作物环境协同反馈的灌溉施肥系统，该系统包括气象站、土壤湿度传感器、叶面积指数测定仪和控制器，气象站、土壤湿度传感器和叶面积指数测定仪获得与农作物生长有关的日照时数、气压、气温、空气湿度、降水量、小气候环境2米高风速、太阳辐射、田间持水量、田间持水率、含水饱和度、凋萎点土壤含水量、凋萎系数、叶面积指数参数后，传输给控制器进行数据处理与计算，得到入渗量、潜在入渗量、潜在作物蒸腾量、土壤表面潜在蒸发量和潜在蒸发量参数，进一步运算建立数学模型，形成灌溉计划。

所述的数学模型包括以下处理步骤：

A1，将土壤参数的单位由体积单位转换为高度单位，

WP＝DP×WPP×10.0 (2)

FC＝DP×FCP×10.0 (3)

ST＝DP×STP×10.0 (4)

其中，WP、FC和ST分别是凋萎系数、田间持水量和饱和含水量；

A2，计算土壤蓄积量(S)，根据土壤入渗和径流曲线得到，

S＝254×(100/CN-1) (5)

A3，计算土壤含水量阈值，低于该阈值发生干旱胁迫(THE)，该阈值的近似公式为，

THE＝WP+0.75×(FC-WP) (6)