棉花灌溉控制技术研究 本文关键词：灌溉，技术研究，棉花，控制
棉花灌溉控制技术研究 本文简介：摘要在干旱地区的农业生产中，滴灌技术有广泛的应用，新疆南疆地区棉花主要采用滴灌技术。为更好地实施滴灌工艺促进农业生产，开始引入物联网技术来控制滴灌技术的实施。土壤水分数据是滴灌控制的重要依据，需要及时采集水分数据。采用碳纤维材取代传感器容易腐蚀部分，能够有效提高传感器的抗腐蚀能力，保证传感器可靠有效
棉花灌溉控制技术研究 本文内容：
摘要在干旱地区的农业生产中，滴灌技术有广泛的应用，新疆南疆地区棉花主要采用滴灌技术。为更好地实施滴灌工艺促进农业生产，开始引入物联网技术来控制滴灌技术的实施。土壤水分数据是滴灌控制的重要依据，需要及时采集水分数据。采用碳纤维材取代传感器容易腐蚀部分，能够有效提高传感器的抗腐蚀能力，保证传感器可靠有效。基于此，重点探讨了棉花灌溉控制技术。
关键词物联网；交替滴灌；节水
在干旱地区农业生产中，灌溉和施肥管理会直接影响作物的种植面积、产量和品质。滴灌具有节水和增产的作用，被视为发展低碳农业的有效措施，得到越来越广泛的应用。随着滴灌设施被列入农机购置补贴目录，干旱地区开始广泛采用滴灌技术。低压和高压滴管系统都有广泛的应用，新疆地区棉花滴灌主要采用中压滴灌技术，研究表明中压滴灌技术更有利于棉花的增产[1]。
1交替滴灌技术与生长施肥
新疆地区棉花种植主要采用高压滴管技术和交替滴灌技术，能够有效提升水分的利用率[2]。交替灌溉是在植物某些生育期或全部生育期交替对部分根区进行正常灌溉，有利于植物生长和节约水资源。灌溉过程中可以采用定时循环技术，分奇数和偶数IP控制阀门完成交替灌溉和施肥过程[3-4]。
2数据采集
采集土壤水分的数据是数据采集的重要组成部分，通常采用湿度测量传感器进行数据收集。在新疆南疆地区，传感器容易腐蚀失效，进而会影响水分测量结果。碳纤维材料容易导电，化学性质稳定，碳纤维料可以替代传感器中容易腐蚀的部分，进而能有效解决传感器腐蚀失效的问题，保证数据的准确性。湿度传感器应采用具有转发功能的传感器，也可在普通传感上安装物联网芯片，组成有转发功能的湿度传感器。这样的传感器也就是物联网传感器，更容易实现数据传送和数据采集。数据测量可采用两种方式，第一种为主动方式，传感器根据作物生长的用水量确定数据采集的间隔时间；第二种为被动方式，由物联网控制器按照作物生长需要发出命令定时查询传感器，传感器启动并检测数据，并判断是否继续灌溉，如果需要灌溉则发送测量数据。采用这两种方式可以减少传感器的电能消耗。针对灌溉不均匀的问题，在安装滴灌设备时应最大限度保证供水均匀，在考虑成本的基础上适当增加传感器的数量，保证及时实施灌溉；也可以设置人力巡查，必要时手动开启灌溉阀门，同时检测系统故障以便及时维护，保证系统正常。
3数据分析和处理
物联网中心站对传感器采集的数据进行分析，根据专家经验库判断是否灌溉，如果需要灌溉，确定传感器所在位置，然后发送控制信息到物联网中心站，由物联网中心站发出控制数据，操作控制机构启动和停止灌溉设备，从而完成灌溉任务。同时，根据传感器信号确定缺水的地理位置，再由测量值判断缺水程度，可以采用查表的方式确定灌溉量，然后确定缺水位置，单独定时灌溉，作为循环灌溉的补充。
4控制系统的实现
控制系统主要采用阀门作为控制执行机构，选择利用负压原理的电动阀门。这种阀门是利用空气压力变化开关阀门，耗能低，并且灌溉次数有限，也不需要频繁操作阀门，电池或太阳能电池即可满足这种阀门需要。控制中心发出定时间指令从而实现交替灌溉，并通过控制滴灌的循环时间来控制供水量，以满足作物长需要[4]。控制器附近应配有简易手动阀门，如果控制装置失灵且不能及时维护，应及时转为手动操作以避免影响作物生长。
5结语
根据调研可知，为提高肥料的利用率采，农技术人员可采用先灌水、再灌肥、再灌水的方式进行滴灌和施肥。随着农业物联网技术的发展和应用，通过应用棉花灌溉控制技术可以解决滴灌技术的控制问题，更好地满足农业生产需要，有必要进行大面积推广。
参考文献
[1]马国强，党春丽.不同滴灌方式对棉花生长的影响[J].农村科技，2014（10）：56.
[2]刘梅先，杨劲松，李晓明，等.膜下滴灌条件下滴水量和滴水频率对棉田土壤水分分布及水分利用效率的影响[J].应用生态学报，2011，22（12）：231.
[3]章海霞，郑诗樟，樊俊，等.钾肥施用对棉花产量、品质和养分吸收的影响[J].湖北农业科学，2016，49（12）：124.
[4]杜太生，康绍忠，胡笑涛，等.根系分区交替滴灌对棉花产量和水分利用效率的影响[J].中国农业科学，2005，38（10）：2061-2068.
作者：丛申 范振岐 单位：塔里木大学新疆南疆农业信息研究中心
棉花灌溉控制技术研究 来源：网络整理
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