计算机在节水农业中的应用
一、项目介绍:
近年来,计算机在国内应用日益普及,微机不仅被农业院校、研究结构大量采用,而且在县、乡有关部门的使用也呈上升趋势。然而,目前微机功能的开发应用还多局限于文字处理、数据处理方面。而利用微机进行农田信息采集、数据处理,进而预报、调控等功能多未开发利用。随着各类传感器件和信息传输系统监测成为可能。这为大量微型机的进一步开发利用创造了条件。运用计算机实施农田节水灌溉管理即是一个成功的实例。
市售的较为稳定可靠的农用传感器有测量温度、降雨量、流量、相对湿度等传感器。我所又先后研制出土壤、湿度、水面蒸发量、水位液位、电导率(土壤盐分)等传感器。在节水灌溉管理系统里,微机由设置在田间的各类传感器不断获取信息,并依赖土壤物理和灌溉管理、作物需水规律的知识和模型为依据的软件支撑,它及时的提供管理者关于农田现时水分状况、通气状况、储水数量、灌溉日期及灌水量预报,并通过操纵机构实施灌溉自动化。根据水资源状况及产量目标,计算机可协助人们确定科学的灌溉制度,减少灌溉水的浪费。
在微机节水灌溉管理系统里,需灌日期的确定及信息采集,目前有以下几种方式:
1) 采用土壤湿度传感器。根据土壤湿度(吸力)及相应的作物需灌指
标来确定何时需要灌溉。如小麦乳熟期以前,根系密集土层土壤吸力达到50千帕斯卡即需灌溉。
2) 采用温度与相对湿度传感器。当二者测定值同时分别满足>
3) 采用蒸发量传感器,因为蒸散耗水量与水面蒸发量关系密切。研究表明当供水量为蒸发量的0.7倍时,作物的水分利用效率与经济效益均较佳。此法更宜在干旱地区或温室内采用。
4) 用水位和电导传感器作灌溉量信息采集器件。常用在无土栽培条件下,定期测定回水池(槽)的水位及电导率,确定需添加的水量与肥料。在一个管理系统内也可将这些方式组合使用。如1、2与3在一起组合使用。
通常农田灌溉水量的确定则根据传感器测得的数据换算成当时土体的储水量,并计算灌到田间持水量的0.9倍时的需用水量。因此,事先测得灌溉农田的容量、田间持水量、水分特征曲线等数据,作为计算机运算的内存参量是必需的。
此类节水灌溉管理系统已被安装在河南的封丘、长葛、温县以及上海等地。
二、合作方式
技术转让。