成果介紹
水肥藥一體化高效利用及太陽能節(jié)水灌溉技術(shù)涉及到農(nóng)業(yè)裝備、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、微電子技術(shù)、機械工程、作物生理學、農(nóng)業(yè)氣象學、植物營養(yǎng)與肥料學、農(nóng)作物栽培學、應用生態(tài)學、灌溉工程學、土壤學、水文學、經(jīng)濟學乃至社會學等多學科多領(lǐng)域融合與交叉, 也屬于區(qū)域水-農(nóng)業(yè)復雜生態(tài)系統(tǒng)工程范疇。
目前,在水肥藥一體化高效利用方面,我國傳統(tǒng)施肥施藥技術(shù)造成大量肥藥的流失和排放,導致其利用率低、污染環(huán)境,且養(yǎng)分水分不平衡,難以提高作物產(chǎn)量;在水資源及利用方面,我國人均占有水資源量較低,水資源時空分布嚴重不均,且局部河段污染嚴重造成用水緊張;在新能源利用方面,基礎(chǔ)性傳統(tǒng)資源緊缺已成為嚴重制約全國社會經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的瓶頸;在科學智能化灌溉方面,我國灌溉方法與技術(shù)手段通常采用傳統(tǒng)的濕度控制灌溉,這不利于調(diào)虧灌溉應用,而以色列、美國等西方國家的灌溉設備存在著需用市電及埋布線的不方便性和定時灌溉的不合理性;在經(jīng)濟性方面,已有的設備尤其進口設備,采用首部控制灌溉,需消耗大量的管材和電纜,也增加了挖溝、填埋成本,由于設備昂貴、人工成本高,以致于如果沒有政府配套資金支持,普通用戶依然只能采用傳統(tǒng)人工控制方法進行水肥灌溉。
針對以上問題,本團隊緊跟現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技學術(shù)前沿,開展多領(lǐng)域?qū)W科交叉,通過八元耦合及多目標協(xié)同控制,提出了干深度和水脅迫時間與濕點時長的干深時域的灌溉控制理論及方法,研發(fā)了基于云計算、物聯(lián)網(wǎng)、APP、大數(shù)據(jù)的太陽能智能灌溉器和水肥藥一體灌溉及同步作業(yè)供水的設備與系統(tǒng),實現(xiàn)了水肥花一體化的智能灌溉和產(chǎn)業(yè)化應用,解決目前灌溉在時間、空間、水分上不夠精準的難題,取得了顯著的經(jīng)濟效益,經(jīng)大量的農(nóng)業(yè)工程實踐已經(jīng)證明,本項目是解決上述問題的有效途徑。因此,大力開展其示范推廣對打破西方發(fā)達國家的技術(shù)封鎖,促進我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的轉(zhuǎn)型與升級,實現(xiàn)生態(tài)農(nóng)業(yè)和美麗中國宏偉目標,將我國建設成為現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)強國,具有十分迫切和重要的意義!