[发明专利]一种稻田灌溉水肥变量控制系统及装置

说明书

本发明公开了一种稻田灌溉水肥变量控制系统及装置，该系统包括：控制本体，包括依次连接的主体立杆、支座及支架，控制本体通过支架设置在待灌水施肥的田地中；水位传感器，设置在支架中，用于获取水位参数；数据库单元，设置在主体立杆中，用于获取所需参数；控制器，设置在主体立杆中，控制器包括存储器和处理器，其中存储器存储有计算机程序，程序被处理器执行时能够实现以下步骤，根据作物的生长参数、田间水量参数及水田面积计算灌水量；根据作物的生长参数、田间养分参数及肥料参数计算施肥量。通过实施本发明，可以根据不同的作物按需进行灌溉施肥，有效避免传统的借助经验进行灌溉施肥决策的问题，实现实时按需灌溉施肥。

技术领域

本发明涉及农业生产技术领域，具体涉及一种稻田灌溉水肥变量控制系统及装置。

背景技术

随着现代农业的发展，高水平的自动化设备为推动种植业水平的提高发挥了越来越重要的作用。目前，我国农业的快速发展依赖于水肥药等的大量使用，这种方式造成资源日益短缺，并引发严重的环境污染问题。我国目前农业灌溉用水量多，化肥施用量远超国际公认的化肥施用安全上线，多余的化肥随着水流进入生态圈，造成水体富营养化，并导致土壤板结和盐碱化，严重影响农业的可持续发展。

为此，现阶段人们采用水肥一体化灌溉系统，以精确配置肥料、节省资源及减小环境污染。但现有的水肥一体化灌溉系统存在以下问题：常见的水肥一体化灌溉系统施肥形式多种多样，比如可以采用简易的自动灌溉施肥设备，但灌溉量和施肥量仍然依赖粗放的经验或者定时定量灌溉，缺乏科学的依据；市场上大型园区水肥一体化灌溉系统中采用的控制装置多数成本较高，且以土壤水分或单一环境参数作为灌溉施肥决策的主要依据，不符合作物实时生长特性和水肥需求量要求。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种稻田灌溉水肥变量控制系统及装置，以解决现有技术中解决现有的水肥灌溉方法依赖粗放经验或定时定量灌溉缺乏科学依据的问题。

本发明提出的技术方案如下：

本发明实施例第一方面提供一种稻田灌溉水肥变量控制系统，包括：控制本体，包括依次连接的主体立杆、支座及支架，所述控制本体通过所述支架设置在待灌水施肥的田地中；水位传感器，设置在所述支架中，用于获取水位参数；数据库单元，设置在所述主体立杆中，用于获取作物的生长参数、水田面积、田间水量参数、田间养分参数及肥料参数；控制器，设置在所述主体立杆中，所述控制器包括存储器和处理器，其中所述存储器存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时能够实现以下步骤，根据作物的生长参数、水位参数、田间水量参数及水田面积计算灌水量；根据作物的生长参数、田间养分参数及肥料参数计算施肥量。

进一步地，该稻田灌溉水肥变量控制系统还包括：太阳能电池板，设置在主体立杆顶部，所述太阳能电池板连接所述水位传感器、数据库单元及控制器，用于为所述水位传感器、数据库单元及控制器供电。

进一步地，根据作物的生长参数、水位参数、田间水量参数及水田面积计算灌水量，包括：根据作物的生长参数确定作物的生育期；根据作物的生育期、水位参数、田间水量参数及水田面积计算灌水量。

进一步地，根据作物的生育期、水位参数、田间水量参数及水田面积计算灌水量，包括：当作物处于泡田期时，获取泡田期的水位最大值及当前水位；根据泡田期的水位最大值、当前水位及水田面积计算灌水量；当作物处于落干期时，获取落干期的水位最大值及当前水位；根据落干期的水位最大值、当前水位、田间水量参数及水田面积计算灌水量。

进一步地，根据作物的生长参数、田间养分参数及肥料参数计算施肥量，包括：根据作物的生长参数确定作物单位产量养分吸收量、目标产量及灌水次数；根据作物单位产量养分吸收量、目标产量、田间养分参数及肥料参数计算施肥总量；根据施肥总量和灌水次数计算每次灌水过程的施肥量。

进一步地，田间养分参数包括土壤中养分测定值和土壤中养分利用系数；肥料参数包括肥料中养分含量和肥料利用率。