温室水肥一体自动化管理技术

温室水肥一体自动化管理技术内容：一、水肥一体化管理技术背景二、高垄、滴灌营养液栽培技术三、先进的无土栽培技术四、智能水肥一体化灌溉技术五、农业物联网及智能自动化控制技术近年来，我国设施园艺取得了较快的发展，截止到2012年末，我国设施园艺总种植面积已经达到379万hm2，占世界总种植面积85%以上；其中，日光温室面积80.6万hm2，占设施园艺总面积的22%。但是，日光温室的生产管理方式，尤其是灌溉施肥方法仍然相对落后，“肥大水勤”粗放的水肥施用方式不但造成了资源的浪费，而且过量的肥料随着水渗入地下，还造成了环境的污染。一、水肥一体化管理技术背景1、水资源严重短缺，制约农业可持续发展

我国农业生产一方面缺水（人多水少、水资源时空分布不均匀），另一方面水肥资源利用又偏低（由于我国农业的粗放式管理，水利用率仅为30%），制约农业的可持续发展。一、水肥一体化管理技术背景水资源地区分布极不平衡2、农民施肥观念陈旧，盲目过量施肥现象严重农户习惯凭传统经验施肥，盲目过量施肥造成土壤养分失调，土壤肥力下降，土传病虫害大量发生、盐分积累等设施土壤栽培难题。一、水肥一体化管理技术背景这些肥料在没有溶解的情况下都不能被作物吸收2、农民施肥观念陈旧，盲目过量施肥现象严重

一、水肥一体化管理技术背景因氮肥施用过量造成板结的土地黄瓜肥害

土壤盐渍化3、耕地资源数量减少，耕地质量下降随着我国经济的快速发展和人口的不断增加，在各项建设占用大量耕地和生态退耕与环境保护措施的双重影响下，我国的耕地面积在持续减少。近几年各项建设用地对耕地的占用持续强烈并有加强趋势，尤其生态建设占用耕地使得生态脆弱地区耕地面积减少。一、水肥一体化管理技术背景我国的土地资源特点3、耕地资源数量减少，耕地质量下降我国耕地总体质量不高，且后备资源不足。同时，由于气候、地形等自然因素及缺乏完善灌溉技术、农业生产技术不当等人为因素导致形成了大量的盐碱地，使得大面积土壤资源难以利用，农业综合生产能力下降。近年来，包括盐碱地，沼泽地，甚至是沙地、戈壁等未利用土地被改造成耕地，来补充耕地面积，但同时也会带来区域水资源和环境等方面的一系列问题。一、水肥一体化管理技术背景补充耕地质量太差耕地质量下降一、水肥一体化管理技术背景面对严峻形势，现代农业呼吁大力推广水肥一体化技术，把水肥一体化灌溉技术引入到设施农业中，特别是盐碱地和戈壁，将是对农业种植面积的一个延伸。同时配套无土栽培、高垄滴灌栽培、智能控制等相关技术，将在节水、节肥、省工、提高作物品质、改良土壤环境等方面起到实际的应用效果。水肥一体自动化管理技术为我国设施农业生产可持续发展提供了先进有效的技术途径。一、水肥一体化管理技术背景针对目前我国设施生产上存在的土壤连作障碍，土传病虫害大量发生、盐分积累、农业面源污染等难题，研发团队在多年无土栽培和营养液研发的基础上开发出了一种高垄、滴灌营养液栽培技术。该技术可用于各种类型土壤，包括盐碱土、戈壁，还可用于无土栽培。已获得授权专利“一种高垄、营养液滴灌栽培技术”（ZL200810043188.2）。二、高垄、滴灌营养液栽培技术将土壤滴灌肥溶入水中，随着营养液滴入土壤，会在滴入点附近形成一个倒漏斗状的浸润区域，将背景土壤中可移动的离子（包括有益及有害离子、可溶性肥料或盐分）淋洗到土壤耕作层以下，在耕作层内形成一个营养元素齐全、配比相对合理，水、气充足的土壤生长环境，使植物的根系能很好地生长，从而形成理想的产量。作用机理二、高垄、滴灌营养液栽培技术滴灌条件下，在水的淋洗下，土壤盐分的垂直运移，首先在滴头下形成一个脱盐区，在其下形成一个盐分积累区，在湿润峰附近又形成一个高盐区，其盐分含量高于盐渍化土壤的初始含盐量。滴灌条件下土壤盐分典型分布示意图滴灌条件下盐渍化土壤盐分的垂直运移二、高垄、滴灌营养液栽培技术滴灌持续滴水，形成无数次小水量洗盐脉冲式逐渐向外推进，致使盐分集中到湿润锋边沿；在多滴头情况下，湿润锋相互重叠,使盐分的侧向移动，变成向下移动，形成一个平面整体向下洗盐，使上部0-20cm土体成为“淡化脱盐土层”。滴灌条件下盐渍化土壤盐分的垂直运移二、高垄、滴灌营养液栽培技术二、高垄、滴灌营养液栽培技术二、高垄、滴灌营养液栽培技术二、高垄、滴灌营养液栽培技术二、高垄、滴灌营养液栽培技术高垄滴灌技术栽培番茄二、高垄、滴灌营养液栽培技术高垄滴灌技术栽培串番茄二、高垄、滴灌营养液栽培技术科技人员经过20多年研究开发的桶式无土栽培装置产品经历了三代：（一）无土栽培装置Ⅰ代无土栽培装置产品获得国家授权专利“无土栽培装置”（ZL99242323.6）。三、先进的无土栽培技术Ⅱ代无土栽培装置在原有无土栽培装置的基础上做了进一步改进，将无底基质托盘替换为倒扣于外桶底部的筛孔网芯，网芯内储放营养液并留有空气层，使之能更好适应瓜菜的生长，申报“储液储气式无土栽培装置”（ZL200310109079.3）专利并获授权。三、先进的无土栽培技术（二）储液储气式无土栽培装置集中育苗便于搬运

三、先进的无土栽培技术三、先进的无土栽培技术三、先进的无土栽培技术三、先进的无土栽培技术三、先进的无土栽培技术（三）无土有土栽培装置

Ⅲ代无土栽培装置在外桶的底部设置了两端开放的柱形扎根管，扎根管与礼帽状网芯桶的底端相套。装置在改进后可以更好地利用和吸收从栽培装置中溢出的营养液，从而满足作物根系对根际营养、水分和氧气的需求，达到较好的栽培效果。产品获得授权专利“一种无土有土栽培装置”（ZL200810043356.8）。三、先进的无土栽培技术三、先进的无土栽培技术该系列无土栽培装置很好地调节了装置内固体、气体、液体三相的平衡，解决了无土栽培中根际供液和供氧的矛盾，能完全满足植株对水、肥、气、温、光的需求，使植株健壮生长。其结构简单，使用方便，栽培基质用量少，营养液可以循环利用，节约肥水，可用于现代化温室、日光温室、塑料大棚以及戈壁沙漠露地等非耕土地的大规模栽培。三、先进的无土栽培技术三、先进的无土栽培技术与丹麦SENMATIC公司有长期的合作，在SENMATIC产品的基础上，公司综合智能控制和目前高效栽培技术的灌溉系统，形成了智能水肥一体化灌溉技术。该系统真正做到节水节肥、提高肥效利用率、减少肥料流失、环保施肥，又可节省人力物力，提高产量，实现设施农业生产的健康可持续发展。智能灌溉控制终端可以是耕地或盐碱地进行土壤高垄滴灌栽培，用于果树、蔬菜等的栽培，也可以是蔬菜等的基质无土栽培。AMI系列灌溉施肥机已经在宁夏、江苏、浙江、新疆等地进行了示范应用，实现了设施农业的智能水肥一体化精准灌溉。四、智能水肥一体化灌溉技术四、智能水肥一体化灌溉技术四、智能水肥一体化灌溉技术智能水肥一体化控制室四、智能水肥一体化灌溉技术（一）土壤全价营养液滴灌肥研制的土壤全价营养液滴灌肥包含氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁、锰、铜、锌、硼等植物必需的营养元素，配比合理，营养全面，可以在不依靠外界营养的条件下，满足作物生长的需求。四、智能水肥一体化灌溉技术（二）SENMATIC施肥机配备PPs40计量泵，精准控制多种EC、pH和肥料配方控制自动清洗系统，防止管路堵塞通过SuperLink中央控制程序实现远程控制配备水源紫外杀菌系统最多可控制199个灌溉电磁阀区每个灌溉阀都可以独立设定灌溉时间和灌溉量肥料混合器可同时设定多种不同的肥料配方，并可根据当地的气候条件调节四、智能水肥一体化灌溉技术四、智能水肥一体化灌溉技术四、智能水肥一体化灌溉技术四、智能水肥一体化灌溉技术农业物联网监测系统是根据无线网络获取的植物实时的生长环境信息，如通过各个类型的传感器可监测土壤水分、土壤温度、空气湿度、光照强度、植物养分含量等参数。其它参数也可以选配，如土壤中pH值、电导率等等。信息收集、负责接收无线传感汇聚节点发来的数据、存储、显示和数据管理，实现所有基地测试点信息的获取、管理、动态显示和分析处理以直观的图表和曲线的方式显示给用户，并根据以上各类信息的反馈对栽培基地进行自动灌溉、自动降温、自动卷膜、自动进行液体肥灌溉施肥、自动喷药等自动控制。五、农业物联网及智能自动化控制技术五、农业物联网及智能自动化控制技术五、农业物联