[发明专利]盐碱地改良水肥系统及方法

说明书

本发明涉及盐碱地改良水肥系统及方法，其包括盐碱地构建模型和/或对盐碱地进行改良作业的盐碱施工装置（52）；盐碱地构建模型包括待改良的盐碱土壤层（1）；底部透水装置（2），为渠道结构，其位于盐碱土壤层（1）下方，当盐碱土壤层（1）中存积有过饱和水分后，利用水分的重力，水分携带盐碱土壤层（1）中的盐碱成分下沉汇入到底部透水装置（2）中，实现对盐碱土壤层（1）的盐碱成分改良；本发明设计合理、结构紧凑且使用方便。

技术领域

本发明涉及盐碱地改良水肥系统及方法。

背景技术

水肥一体化是当今世界公认的一项高效节水省肥农业新技术，主要根据土壤特性和作物生长规律，利用灌溉设备同时把水分和养分均匀、准确、适时适量地供应给作物。在水肥与作物生长产量品质关系发明方面，陈晓楠等(2006)采用遗传算法求解作物水分生产函数模型，但只能解决单输出问题。王康等(2002)从水分和氮素的投入与作物生长的内在关系出发，建立了一个水分-氮素生产函数动态产量机理模型。H.Wang等(2013)使用BP神经网络建立了温室黄瓜需水量预测模型。郭丽等(2017)发明了滴灌水肥一体化条件下施氮量对夏玉米氮素吸收利用及土壤硝态氮含量的影响。蔡树美等(2018)发明了不同灌溉方式下施氮水平对设施春黄瓜产量及氮肥利用率的影响。以上发明仅考虑环境因素、土壤状况或某种肥料施用的影响，导致模型适应性差。

关于水肥调控系统的发明，国外如荷兰的Priva、以色列的Netafim、Eldar-Shany等公司的灌溉施肥系统，近年来在国内有一定程度的示范推广。国内李颖慧等(2013)开发了一套基于WSN的设施无土栽培营养液EC在线监测系统。何青海等(2015)设计了一个基于Lab VIEW的水肥药一体化系统和一个模糊控制器，但其控制效果并未得到试验验证。李加念等(2013)将文丘里施肥器与电磁阀相结合，通过控制电磁阀的开关时间实现肥液浓度的控制。魏全盛等(2017)设计了温室智能水肥一体化微喷灌装置。郝明(2018)对大田微喷灌水肥一体化技术与设备进行发明。但国内外未见有以大数据为导向，以智能水肥一体化设备为基础，根据作物的水肥控制需求分层设计智能水肥调控系统的发明报道，目前尚属空白。

在水肥过程浓度控制和pH控制技术发明方面，Hiroaki Murata等(2014)设计实现了对作物根区养分浓度的连续测量。殷鹏飞等(2018)对水肥一体化系统中水肥混合效果数值模拟进行发明。于蒙等(2012)针对pH过程控制提出了一种二次型优化的单神经元PID学习算法。薛薇等(2007)将模糊神经网络控制与PI控制相结合，并在DSP中实现了pH过程控制器的设计。以上发明与应用虽然针对水肥浓度控制过程和pH值控制过程进行了一定的发明，但由于未能综合考虑控制过程的非线性、时滞性、时变性、不确定性等特点，导致混肥控制精度差，且未见有基于大数据的不确定性人工智能理论在水肥过程控制方面的发明报道，目前基于大数据的不确定性人工智能理论在水肥过程控制方面的发明尚属空白。

发明内容

本发明所要解决的技术问题总的来说是提供一种盐碱地改良水肥系统及方法。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：

一种盐碱地改良水肥系统，包括盐碱地构建模型和/或对盐碱地进行改良作业的盐碱施工装置。

一种盐碱地改良水肥方法，基于盐碱地构建模型；该方法步骤；

步骤一，铺设底部透水装置；首先，将待改良的盐碱土壤层挖去；然后，在挖去待改良的盐碱土壤层底部铺设底部U型槽道；其次，在底部U型槽道中添加负泊松比支撑块；再次，底部U型槽道上铺设底部丰字形透水盖；

步骤二，回填盐碱土壤层并开沟形成预制新土沟槽以备培土壤层添加；

步骤三，铺设侧间隔装置；首先，开沟于待改良的盐碱土壤层与本次未改良的盐碱土壤层之间，并设置侧透水通道，并搭建侧透水垒壁；然后，在侧透水通道中放置侧勾手架，安装要求其手臂侧用于与本次未改良的盐碱土壤层接触，手指侧与待改良的盐碱土壤层接触；其次，在侧勾手架中添加负泊松比支撑块；