水肥一體化與物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用研究

中國電子科技集團第二十七研究所 毛博識

經(jīng)濟的發(fā)展和科技水平的進步促進了我國信息化技術(shù)的發(fā)展，許多先進的技術(shù)被應(yīng)用于各個領(lǐng)域，其中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和水肥一體化在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用，提高了我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和云計算等技術(shù)的使用能夠了解農(nóng)作物生長過程中所需的溫度和濕度，從而實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的精準化。將農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用在水肥一體化技術(shù)中能夠節(jié)約水資源，促進農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1 水肥一體化技術(shù)

1.1 水肥一體化技術(shù)的基本概念

水肥一體化技術(shù)即使用一定的設(shè)備將肥料按照植物的需求和土壤含量、一定的比例和水混合，通過專業(yè)的設(shè)備管道將水和肥料充分混合后，再通過滴灌或噴灌的方式輸送給農(nóng)作物。此外，結(jié)合農(nóng)作物生長的特點和需要的水肥含量設(shè)計不同的供給系統(tǒng)，以將水和肥料準時和科學(xué)地供給給農(nóng)作物。水肥一體化系統(tǒng)既減少了化學(xué)藥品的使用，提高了水肥的利用效率，也降低了水肥使用的成本。從現(xiàn)階段我國的水肥一體化產(chǎn)品來看存在著一些不足之處，如操作難和空間占用大。一些廠家生產(chǎn)的設(shè)備沒有經(jīng)過實際調(diào)查，尤其在仿真分析和傳輸管道等方面需要不斷的深化和深入。

1.2 國內(nèi)水肥一體化發(fā)展現(xiàn)狀與技術(shù)優(yōu)勢

我國農(nóng)業(yè)對化肥的使用量比較大，但是化肥的使用效率不高，有些化肥不能被農(nóng)作物利用，即使被農(nóng)作物利用，也會影響土地的結(jié)構(gòu)，降低土地的蓄水能力。為此，開發(fā)精準的施肥技術(shù)能夠節(jié)約水資源，同時也能降低農(nóng)戶的生產(chǎn)成本，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中可以將灌溉和施肥結(jié)合起來，不斷提高水肥的利用效率。如果農(nóng)作物經(jīng)過多次灌溉和施肥，而未掌握好用量，很容易導(dǎo)致作物的減產(chǎn)和勞動成本的增加。而應(yīng)用水肥一體化灌溉施肥技術(shù)就能很好地避免這些問題，提高化肥的使用效率。還能使農(nóng)作物很好地吸收養(yǎng)分。為此，水肥一體化技術(shù)在我國有巨大的市場優(yōu)勢和前景。

2 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

2.1 射頻識別技術(shù)

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，該技術(shù)有著廣泛的應(yīng)用前景。該技術(shù)的主要優(yōu)點就是采用無線電信號對目標進行識別，不需要實際接觸物體。無論何種天氣，該技術(shù)都能夠穩(wěn)定的使用，該技術(shù)正是復(fù)雜多變的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境所需要的。此外，該技術(shù)不需要人來進行實時的操作，可以節(jié)省一定的勞動力。

2.2 傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的重要組成部分，該技術(shù)的主要特點就是通過不斷的感知與報告來監(jiān)控某一地區(qū)的各項數(shù)據(jù)。傳感器的類型有多種，能夠?qū)r(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的溫度、濕度、光照和壓力等狀況進行感知，之后對數(shù)據(jù)進行掌握和分析，能夠明確發(fā)現(xiàn)各種因素的變化對農(nóng)作物的影響，從而對參數(shù)進行有效的調(diào)節(jié)。

2.3 定位技術(shù)

在農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中位置信息有著至關(guān)重要的作用，能夠確定出農(nóng)作物的具體生長位置，之后進行具體的操作。此外，GPS技術(shù)已經(jīng)成為全球最廣泛使用的無線定位技術(shù)，能夠提供更加精確和實時的定位服務(wù)。為此，定位技術(shù)在農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用會更加廣泛。

2.4 智能處理技術(shù)

對信息進行采集和掌握之后，需要對信息進行處理。隨著技術(shù)的發(fā)展，信息處理能力也不斷加強。許多智能處理技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中，如數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，在一定程度上提高了農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)信息處理能力和判斷能力。

3 物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)灌溉中的應(yīng)用

3.1 農(nóng)作物信息采集

在農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中，只有對作物的生長情況進行及時的了解，才能采取科學(xué)的管理手段。在作物信息采集方面，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠為信息的采集提供強有力的支持，同時對農(nóng)作物的生長情況進行長時間的監(jiān)視。通過定位系統(tǒng)掌握農(nóng)作物的生長情況，掌握農(nóng)作物的地理位置，對農(nóng)作物生長的每一個階段都有所了解，之后采取有針對性的措施進行調(diào)整和改變。

3.2 灌溉水肥控制

在傳統(tǒng)的水肥灌溉過程中，利用效率不高，同時農(nóng)作物的吸收效果也不好。農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠改變這些問題，通過計算機系統(tǒng)對土壤和作物的情況以及生長規(guī)律進行了解，從而采取更加精確的水肥控制管理方式。

3.3 農(nóng)作物信息反饋系統(tǒng)

在農(nóng)作物生長過程中，可以通過傳感器技術(shù)對后面的發(fā)展情況進行調(diào)節(jié)，依靠數(shù)據(jù)處理技術(shù)進行分析，將處理的數(shù)據(jù)信息經(jīng)過反饋和分析之后可以掌握更多不同變量對農(nóng)作物帶來的影響。

4 物聯(lián)網(wǎng)下水肥一體化的發(fā)展對策

4.1 加大產(chǎn)品開發(fā)的力度

加強農(nóng)業(yè)規(guī)模化種植力度，保證水肥一體化技術(shù)能夠充分運用到物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中，同時和傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)技術(shù)相融合。更好地促進水肥一體化技術(shù)，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)向著規(guī)?；椭悄芑较虬l(fā)展。

4.2 加快灌水與施肥一體化進程

農(nóng)業(yè)技術(shù)人員應(yīng)該加強對農(nóng)作物生長所需肥料、土壤養(yǎng)料的成分以及水分含量的調(diào)查，使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的灌溉與施肥一體化。促進農(nóng)業(yè)發(fā)展的同時提高農(nóng)民的經(jīng)濟收入。

4.3 完善水肥一體化的服務(wù)水平

應(yīng)該擴大物聯(lián)網(wǎng)下水肥一體化技術(shù)的推廣范圍，可以建立一個全面的技術(shù)示范基地，在示范基地內(nèi)采取不同的技術(shù)。通過講座的方式向農(nóng)業(yè)技術(shù)人員宣傳物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和水肥一體化技術(shù)。此外，企業(yè)還應(yīng)該建立完善的市場服務(wù)機構(gòu)，在技術(shù)創(chuàng)新的同時做好售后服務(wù)，更好地為農(nóng)民提供咨詢服務(wù)，保證物聯(lián)網(wǎng)下水肥一體化技術(shù)能夠更好地應(yīng)用到實際生產(chǎn)中，促進農(nóng)村的發(fā)展并提高農(nóng)民的經(jīng)濟收入。