摘要：为了解决现代农业智能化灌溉水平低、浇灌水质监测不到位等问题,设计了一种基于物联网及太阳能技术的节水农业自适应灌溉系统;该系统将水质测量信息、水坝水位信息、土壤的温湿度信息通过无线发送模块传输到中心计算机,以便操作人员进行及时处理;系统采用太阳能供电,解决了农田处于野外环境而无法获取电源的问题;现场实践结果表明:该系统具有自适应灌溉、智能泄水、水质监测等功能。

摘要：通过模拟光照、吹风改变蒸发强度,对比分析了4种蒸发条件(CK、光照(L)、吹风(W)、光照+吹风(LW))下微润灌入渗速率以及湿润体变化特征。结果表明,常温下微润灌累积入渗量与时间呈显著线性相关关系(决定系数R2>0.99),符合Philip入渗模型水平吸渗项入渗规律;微润管出流速率因多孔介质管壁穿透入渗、管周土壤水分入渗分别随时间呈现出初期骤增、线性减小的演变规律;改变上边界条件后各处理蒸发均显著增大,然而入渗速率只随温度增加而提高,吹风带走土表热量,入渗速率反而减小;光照期间,L、LW处理入渗速率分别增长56.56%、29.51%;撤去光照2 h后,LW处理蒸发强度不变,入渗速率骤降5.90%,揭示了微润灌对温度响应的敏感性远高于上边界蒸发。湿润锋运移距离与时间呈显著幂函数关系,温度提高后入渗速率增加促进了湿润锋运移,温差和重力势共同驱动下水分向背离热源方向移动,光照处理中湿润锋水平运移距离D_(horiz)、垂直向下运移距离D_(down)较预测值分别增长75.81%、99.30%。该研究揭示了源于辐射的地温变化在微润灌入渗中的关键驱动效应,有效补充了微润灌在温差、辐射骤变区域的管出流及土壤水分动态运移机理,研究结果可为基于气象数据、作物需水和墒情的微润灌智慧调控模式设计提供理论依据。

摘要：该研究建立了一种基于作物需水模型的节水灌溉智能化管理系统,通过作物全生育期的需水量不同自适应的调整灌溉量,在保证作物正常产出的情况下,使保水节水的效果达到最大化,为提高作物需水模型估计效率,先以经验灌溉量为基础,将田间水位转化为灌溉量统计,通过观察作物全生育期的田间水位的变化,去除干扰后进行数学建模分析,并将模型带入管理系统进行迭代优化,使管理系统的逐日灌溉量逐渐逼近作物全生育期日需水量,合理有效地分配水资源,极大程度地减少了水资源的浪费。