一种番茄膜下精准滴灌施肥的调控方法与流程

1.本发明涉及农产品精细化种植技术领域，特别涉及一种番茄膜下精准滴灌施肥的调控方法。


背景技术：

2.番茄原产南美洲，中国南北方广泛栽培。番茄的果实营养丰富，具特殊风味。可以生食、煮食、加工番茄酱、汁或整果罐藏，为了提高番茄种植效率，可以进行番茄的滴灌种植。其中滴灌是利用塑料管道将水通过直径约10mm毛管上的孔口或滴头送到作物根部进行局部灌溉。滴灌是目前最有效的一种节水灌溉方式，水的利用率可达95％。滴灌较喷灌具有更高的节水增产效果，同时可以结合施肥，提高肥效一倍以上。滴灌可适用于果树、蔬菜、经济作物以及温室大棚灌溉。
3.滴灌的不足之处是滴头易结垢和堵塞，同时管道连接处可能发生泄漏，难以第一时间进行处理。其中公开号cn105638064a公开了一种远程计量棉花膜下滴灌水肥耦合调控系统，所述系统包括自动灌溉系统和施肥系统，所述自动灌溉系统包括水泵、微处理器、土壤水分传感器、电磁阀、远传水表、无线通信装置、水表采集器和远程监控平台。其有益效果为通过自动控制系统在棉花生长周期的不同阶段提供适宜的水分和养分，这样可以避免灌溉过程中人为因素的不利影响，提高操作的准确性。但是并没有解决滴头易结垢和堵塞，同时管道连接处可能发生泄漏，无法第一时间处理的问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种番茄膜下精准滴灌施肥的调控方法，具备滴灌效果均匀，同时能第一时间发现管道堵塞位置和三通漏水位置，便于针对性的更换和检修管道，实用性好的优点，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种番茄膜下精准滴灌施肥的调控方法，该调控方法包括以下步骤：
7.s1：松整土地，其中通过犁地设备将待种植的土地犁松，同时去除土壤中的根系与残茬，使土壤达到番茄苗栽种状态；
8.s2：番茄移植，其中将土地分割成均匀分布的多块种植区域，并在此种植区域内移植番茄苗，此时保证番茄苗植株的间隙相同；
9.s3：布置滴灌管，其中预先根据番茄种植土地的尺寸确定种植区域的中心线，并在此中心线处布置滴灌总管，接着沿着滴灌总管两侧布置滴灌支管，然后滴灌支管的两侧布置滴灌毛管；
10.s4：连通管路，其中在预留水泵安装位置的情况下进行滴灌管连通，其中在滴灌毛管的一端安装三通并使其连通滴灌支管，接着在滴灌支管的一端安装三通并使其连通滴灌总管，滴灌总管的开口端与水泵连接；
11.s5：安装监测设备，其中将带有无线通讯装置的土壤水分传感器均匀的布置在种
植区域内，接着将带有无线通讯装置的湿度监测传感器安装在滴灌管三通接头的下方；
12.s6：检查调试，其中通过无线传输技术将土壤水分传感器和湿度监测传感器与远程监控平台连接起来，远程监控平台获得土壤水分传感器和湿度监测传感器的监测数据；
13.s7：覆膜保湿，待日平均气温稳定通过15
‑
20℃时将预留有圆孔的地膜铺设在土地上。
14.所述调控方法所需要的构件包括水泵、土壤水分传感器、无线通讯装置、远程监控平台和滴灌管，所述滴灌管的一端连接水泵，滴灌管包括滴灌总管、滴灌支管和滴灌毛管。
15.进一步的，所述滴灌管中的滴灌总管一端连通水泵，滴灌总管通过其外壁均匀分布的三通接头连接滴灌支管，滴灌支管通过其外壁均匀分布的三通接头连接滴灌毛管，滴灌毛管上开设有均匀分布的滴灌口，同时此滴灌口靠近番茄苗的根部，滴灌口与番茄苗的距离控制在两到三厘米。
16.进一步的，所述滴灌总管与滴灌支管的连接处安装带有无线通讯装置的第一湿度监测传感器，滴灌支管与滴灌毛管的连接处安装带有无线通讯装置的第二湿度监测传感器。
17.进一步的，所述滴灌管横平竖直的布置在种植地面上，滴灌管与水平面保持齐平。
18.进一步的，所述土壤水分传感器通过无线通讯装置和无线通信技术的作用下连接远程监控平台，远程监控平台通过导线连接水泵。
19.进一步的，所述滴灌总管与水泵的连接处安装有流量阀，同时水泵置于营养液混合仓内。
20.进一步的，所述土壤水分传感器的主动监测频率为四小时每次，第二湿度监测传感器的主动监测频率为六小时每次，第一湿度监测传感器的主动监测频率为八小时每次。
21.进一步的，所述滴灌总管、滴灌支管和滴灌毛管均为一端封闭的pe软管。
22.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提出的本番茄膜下精准滴灌施肥的调控方法，其中水泵将营养液输送给滴灌总管，滴灌总管再将营养液输送给滴灌支管，滴灌支管再将营养液输送给滴灌毛管，最后营养液从滴灌毛管侧壁上预设的滴灌口滴落，滴灌口滴落的营养液给番茄苗提供营养，其中远程监控平台能得到实时水分和湿度数据，并根据实际需求来调整水泵的泵水量，其中多个土壤水分传感器对不同位置的土壤进行水分数据采集，不同类型的湿度监测传感器对不同位置的三通接头进行湿度数据采集，然后进行数据复核；这样就能第一时间发现管道堵塞位置和三通漏水位置，便于针对性的更换和检修管道，实用性好。
附图说明
23.图1为本发明的整体流程框图；
24.图2为本发明的整体控制拓扑图；
25.图3为本发明的滴灌管俯视示意图；
26.图4为本发明的滴灌支管安装位置示意图；
27.图5为本发明的第二湿度监测传感器安装位置示意图。
28.图中：1、水泵；2、土壤水分传感器；3、无线通讯装置；4、远程监控平台；5、滴灌管；51、滴灌总管；52、滴灌支管；53、滴灌毛管；54、第一湿度监测传感器；55、第二湿度监测传感
器。
具体实施方式
29.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
30.请参阅附图1
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附图5，一种番茄膜下精准滴灌施肥的调控方法，该调控方法包括以下步骤：
31.第一步：松整土地，其中通过犁地设备将待种植的土地犁松，同时去除土壤中的根系与残茬，使土壤达到番茄苗栽种状态，具体的来说，犁地设备将土地犁松，这样能提高土壤的含氧量，利于植物的生长，同时去除根系与残茬能避免可能出现的上一轮植物复生；
32.第二步：番茄移植，其中将土地分割成均匀分布的多块种植区域，并在此种植区域内移植番茄苗，此时保证番茄苗植株的间隙相同，均匀分布的番茄苗能更好的得到滴灌，提高土地利用率；
33.第三步：布置滴灌管5，其中预先根据番茄种植土地的尺寸确定种植区域的中心线，此中心线为矩形土地中心线中长度较长的一根，并在此中心线处布置滴灌总管51，接着沿着滴灌总管51两侧布置滴灌支管52，然后滴灌支管52的两侧布置滴灌毛管53，这样的设置能较少管道的铺设，滴灌毛管53能最大范围的覆盖番茄种植区域，同时便于改造管道；
34.第四步：连通管路，其中在预留水泵1安装位置的情况下进行滴灌管5连通，其中在滴灌毛管53的一端安装三通并使其连通滴灌支管52，接着在滴灌支管52的一端安装三通并使其连通滴灌总管51，滴灌总管51的开口端与水泵1连接，这样水泵1就可以将营养液输送给滴灌总管51，滴灌总管51再将营养液输送给滴灌支管52，滴灌支管52再将营养液输送给滴灌毛管53，最后营养液从滴灌毛管53侧壁上预设的圆孔中滴落；
35.第五步：安装监测设备，其中将带有无线通讯装置3的土壤水分传感器2均匀的布置在种植区域内，接着将带有无线通讯装置3的湿度监测传感器安装在滴灌管5三通接头的下方，其中多个土壤水分传感器2对不同位置的土壤进行水分数据采集，不同类型的湿度监测传感器对不同位置的三通接头进行湿度数据采集；
36.第六步：检查调试，其中通过无线传输技术将土壤水分传感器2和湿度监测传感器与远程监控平台4连接起来，远程监控平台4获得土壤水分传感器2和湿度监测传感器的监测数据，即多个土壤水分传感器2将不同位置的土壤水分数据传输给远程监控平台4，多个不同类型的湿度监测传感器将不同位置的湿度数据传输给远程监控平台4；
37.第七步：覆膜保湿，待日平均气温稳定通过15
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20℃时将预留有圆孔的地膜铺设在土地上，铺设地膜能充分提高肥料利用率、减少水分的蒸发，同时节省灌溉用水。
38.本调控方法所需要的构件包括水泵1、土壤水分传感器2、无线通讯装置3、远程监控平台4和滴灌管5，滴灌管5的一端连接水泵1，滴灌管5包括滴灌总管51、滴灌支管52和滴灌毛管53，滴灌总管51、滴灌支管52和滴灌毛管53均为一端封闭的pe软管，滴灌管5横平竖直的布置在种植地面上，滴灌管5与水平面保持齐平，这样滴灌效果好。
39.滴灌管5中的滴灌总管51一端连通水泵1，滴灌总管51通过其外壁均匀分布的三通
接头连接滴灌支管52，滴灌支管52通过其外壁均匀分布的三通接头连接滴灌毛管53，滴灌毛管53上开设有均匀分布的滴灌口，同时此滴灌口靠近番茄苗的根部，滴灌口与番茄苗的距离控制在两到三厘米，即水泵1将营养液输送给滴灌总管51，滴灌总管51再将营养液输送给滴灌支管52，滴灌支管52再将营养液输送给滴灌毛管53，最后营养液从滴灌毛管53侧壁上预设的滴灌口滴落，滴灌口滴落的营养液给番茄苗提供营养。
40.滴灌总管51与滴灌支管52的连接处安装带有无线通讯装置3的第一湿度监测传感器54，滴灌支管52与滴灌毛管53的连接处安装带有无线通讯装置3的第二湿度监测传感器55，即多个土壤水分传感器2将不同位置的土壤水分数据传输给远程监控平台4，多个不同类型的湿度监测传感器将不同位置的湿度数据传输给远程监控平台4，土壤水分传感器2通过无线通讯装置3和无线通信技术的作用下连接远程监控平台4，远程监控平台4通过导线连接水泵1，其中远程监控平台4根据土壤的水分需求来调整水泵1的泵水量，滴灌总管51与水泵1的连接处安装有流量阀，可以观测到营养液的流量，同时水泵1置于营养液混合仓内，这样滴灌管5不仅可以进行清水的滴灌很能进行营养液的滴灌。
41.土壤水分传感器2的主动监测频率为四小时每次，第二湿度监测传感器55的主动监测频率为六小时每次，第一湿度监测传感器54的主动监测频率为八小时每次，其中土壤水分传感器2、第二湿度监测传感器55和第一湿度监测传感器54会按照预定时间将采集到的数据上传到远程监控平台4，同时远程监控平台4还可以随之激活土壤水分传感器2、第二湿度监测传感器55和第一湿度监测传感器54，这样就能得到实时水分和湿度数据。
42.本番茄膜下精准滴灌施肥的调控方法，首先松整土地，接着番茄移植，然后布置滴灌管5，接着连通管路，然后安装监测设备，其中将带有无线通讯装置3的土壤水分传感器2均匀的布置在种植区域内，接着将带有无线通讯装置3的湿度监测传感器安装在滴灌管5三通接头的下方，具体的来说，滴灌总管51与滴灌支管52的连接处安装带有无线通讯装置3的第一湿度监测传感器54，滴灌支管52与滴灌毛管53的连接处安装带有无线通讯装置3的第二湿度监测传感器55，即多个土壤水分传感器2对不同位置的土壤进行水分数据采集，不同类型的湿度监测传感器对不同位置的三通接头进行湿度数据采集，然后进行检查调试，最后覆膜保湿。本调控方法所需要的构件包括水泵1、土壤水分传感器2、无线通讯装置3、远程监控平台4和滴灌管5，滴灌管5的一端连接水泵1，滴灌管5包括滴灌总管51、滴灌支管52和滴灌毛管53，水泵1将营养液输送给滴灌总管51，滴灌总管51再将营养液输送给滴灌支管52，滴灌支管52再将营养液输送给滴灌毛管53，最后营养液从滴灌毛管53侧壁上预设的滴灌口滴落，滴灌口滴落的营养液给番茄苗提供营养，其中远程监控平台4根据土壤的水分需求来调整水泵1的泵水量，其中土壤水分传感器2、第二湿度监测传感器55和第一湿度监测传感器54会按照预定时间将采集到的数据上传到远程监控平台4，同时远程监控平台4还可以随之激活土壤水分传感器2、第二湿度监测传感器55和第一湿度监测传感器54，这样就能得到实时水分和湿度数据。其中当某处滴灌毛管53出现堵塞时，土壤水分传感器2将采集的数据上传，可知此处的土壤水分会比其他位置的土壤水分底，这样就能针对性的更换和检修管道，同时当管道三通处漏水时，三通漏下的水分会导致湿度监测传感器数据变化，这样能第一时间发现漏水源，实用性好。
43.综上所述，本发明提出的本番茄膜下精准滴灌施肥的调控方法，其中水泵1将营养液输送给滴灌总管51，滴灌总管51再将营养液输送给滴灌支管52，滴灌支管52再将营养液
输送给滴灌毛管53，最后营养液从滴灌毛管53侧壁上预设的滴灌口滴落，滴灌口滴落的营养液给番茄苗提供营养，其中远程监控平台4能得到实时水分和湿度数据，并根据实际需求来调整水泵1的泵水量，其中多个土壤水分传感器2对不同位置的土壤进行水分数据采集，不同类型的湿度监测传感器对不同位置的三通接头进行湿度数据采集，然后进行数据复核；这样就能第一时间发现管道堵塞位置和三通漏水位置，便于针对性的更换和检修管道，实用性好。
44.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
45.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。