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農業生態氣象站如何實現與灌溉系統的智能聯動?
在智慧農業發展中,“氣象監測 + 智能灌溉" 的聯動模式,正改變傳統 “憑經驗澆水" 的粗放模式。農業生態氣象站通過精準捕捉環境與土壤數據,與灌溉系統形成閉環控制,實現 “需水即灌、按需供水",既減少水資源浪費,又保障作物生長水分需求。這種聯動并非復雜的技術堆砌,而是通過 “數據采集 - 分析決策 - 執行反饋" 三大核心環節,讓設備自主完成灌溉調控。
聯動的核心基礎是 “精準數據采集",這是智能灌溉的 “眼睛"。農業生態氣象站需聚焦與灌溉相關的關鍵參數,構建全面的水分需求判斷體系。核心監測參數包括:土壤墑情(重點監測 0-20cm、20-40cm 雙層土層,反映作物根系吸水區域濕度)、空氣濕度、降水量、氣溫及蒸發量。例如,小麥拔節期適宜土壤濕度為 60%-70%,氣象站每 15-30 分鐘采集一次數據,實時上傳至云端平臺;若遭遇降雨,降水量數據會同步記錄,自動調整灌溉計劃。同時,部分設備還會加入作物葉面濕度、風速等輔助參數,結合蒸發量模型,精準計算作物實際耗水量,避免單純依賴土壤墑情導致的判斷偏差。

數據傳輸與智能決策是聯動的 “大腦",實現從數據到指令的轉化。氣象站采集的數據通過 4G/5G 或 LoRa 網絡,實時傳輸至智能灌溉云平臺,平臺內置不同作物的生長需水模型(如水稻、玉米、果樹的需水閾值差異)。系統會自動對比實時數據與預設閾值:當土壤墑情低于適宜范圍(如小麥低于 55%),且未來 24 小時無有效降雨(降水量預測<5mm)時,平臺會生成灌溉指令;若墑情處于適宜區間或即將降雨,則自動暫停灌溉。決策過程中,系統還會結合氣溫、蒸發量動態調整灌溉量 —— 高溫干旱天氣下,灌溉量增加 20%-30%;低溫高濕天氣下,減少灌溉量或延長灌溉間隔,確保水分供給與作物需求精準匹配。
執行反饋與閉環調控是聯動的 “手腳",保障灌溉效果落地。智能灌溉系統接收平臺指令后,通過控制器啟動水泵、電磁閥等設備,按預設時長、流量完成灌溉。灌溉過程中,氣象站持續監測土壤墑情變化,當數據顯示土壤濕度達到適宜上,立即反饋至平臺,觸發停止指令,避免積水爛根;若灌溉后墑情未達標(可能因管道漏水、流量不足),系統會發出故障預警,提醒農戶排查問題。例如,大棚蔬菜種植中,氣象站監測到土壤墑情 50%,平臺指令啟動滴灌系統,30 分鐘后墑情升至 65%,系統自動停機;若 30 分鐘后墑情僅 58%,則推送 “灌溉效果不佳" 預警,幫助農戶及時發現管道堵塞問題。
不同種植場景下,聯動模式可靈活適配,提升實用性。平原大田種植(如小麥、玉米)可采用 “氣象站 + 水肥一體化滴灌系統" 聯動,通過土壤墑情數據控制灌溉流量,同時同步調控施肥量,實現 “水肥協同";果園種植(如蘋果、柑橘)需重點監測深層土壤墑情(20-40cm),聯動微噴灌系統,避免表層澆水導致根系上浮;大棚種植則結合空氣濕度、氣溫數據,聯動噴霧灌溉系統,在降溫增濕的同時補充水分。北方干旱地區可加入蒸發量監測,優化灌溉頻率;南方多雨地區則強化降水量與墑情的聯動,避免雨后灌溉造成水資源浪費。
實際應用案例充分驗證了聯動的價值。山東德州的小麥大田,通過農業生態氣象站與滴灌系統聯動,灌溉頻率從傳統的 7 天一次優化為 “按需灌溉",每畝節水 40%,灌溉用工減少 80%,小麥畝均增產 10%;浙江臺州的柑橘園,借助深層土壤墑情監測與微噴灌聯動,避免了干旱導致的果實偏小問題,優質果率提升 15%;河北廊坊的大棚蔬菜基地,通過氣溫、墑情雙參數聯動灌溉,蔬菜病蟲害發生率降低 25%,產量提升 12%。
農業生態氣象站與灌溉系統的智能聯動,核心是讓 “數據替代經驗",實現灌溉的精準化、自動化、高效化。農戶只需根據作物類型預設需水閾值,做好設備日常維護(如定期校準傳感器、檢查管道),就能讓系統自主完成灌溉調控,既節省人力物力,又能限度發揮水資源效益,為作物高產優質提供堅實保障,這也是智慧農業降本增效的重要體現。
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