农业物联网与水肥一体化技术的结合,是现代农业向智能化、精准化转型的重要应用之一。通过传感器、自动化控制和数据分析技术,实现对农作物灌溉和施肥的精准管理,显著提升资源利用效率、降低生产成本,同时减少环境污染。以下是对该技术的系统解析:
核心技术组成
(1)物联网感知层
- 土壤传感器:实时监测土壤湿度、温度、电导率(EC值)、pH值、氮磷钾含量等参数。
- 气象站:采集光照强度、空气温湿度、降雨量、风速等环境数据。
- 作物生理监测:通过叶面湿度传感器、茎流仪等监测作物蒸腾作用与生长状态。
(2)数据传输层
- 通信技术:采用LoRa、NB-IoT等低功耗广域网络(LPWAN)或4G/5G传输数据,偏远地区可使用卫星通信。
- 边缘计算:在田间网关设备上进行数据预处理,减少云端负载。
(3)智能决策层
- 数据分析平台:基于历史数据和机器学习算法,预测作物需水需肥规律(如结合作物生长模型)。
- 控制策略:设定阈值触发灌溉(如土壤湿度低于60%时启动),或按动态模型自动调整水肥配方。
(4)执行层
- 灌溉系统:滴灌、微喷灌等节水设施,搭配电磁阀控制水流。
- 施肥系统:智能配肥机按比例混合液态肥料,通过文丘里注肥器注入灌溉管道。
- 自动化控制:PLC或物联网控制器远程启停设备,支持手机APP/电脑端操作。
典型应用场景
3.1 设施农业(温室/大棚)
- 需求特点:高经济价值作物(番茄、草莓)、环境可控性强。
- 方案亮点
- 联动温室环控系统(如卷帘机、风机)优化微环境。
- 按生长阶段调整营养液配方(如花期增磷钾)。
3.2 大田规模化种植
- 需求特点:面积大、土壤异质性高(如新疆棉田)。
- 方案亮点
- 分区管理,通过GIS地图标注土壤肥力差异区域。
- 无人机遥感辅助监测作物长势,修正灌溉模型。
3.3 果园/茶园
- 需求特点:根系深、需水肥周期长。
- 方案亮点
- 地下滴灌结合土壤剖面传感器,避免表层蒸发浪费。
- 有机肥液态化注入,解决传统撒施不均问题。
案例:山东寿光蔬菜大棚
- 应用效果:黄瓜种植水肥成本下降40%,糖度提升12%,实现手机APP远程控制。
- 技术亮点:AI视觉识别病虫害后自动调整钾肥配比。
物联网+水肥一体化不是简单的技术叠加,而是通过数据闭环重构农业生产逻辑。从“经验种植”到“数字种植”,艾农云控提供全链条解决方案,助力农业走向精准化、绿色化、智能化。
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