成果介紹
水肥藥一體化高效利用及太陽能節水灌溉技術涉及到農業裝備、物聯網技術、微電子技術、機械工程、作物生理學、農業氣象學、植物營養與肥料學、農作物栽培學、應用生態學、灌溉工程學、土壤學、水文學、經濟學乃至社會學等多學科多領域融合與交叉, 也屬于區域水-農業復雜生態系統工程范疇。
目前,在水肥藥一體化高效利用方面,我國傳統施肥施藥技術造成大量肥藥的流失和排放,導致其利用率低、污染環境,且養分水分不平衡,難以提高作物產量;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,基礎性傳統資源緊缺已成為嚴重制約全國社會經濟持續發展的瓶頸;在科學智能化灌溉方面,我國灌溉方法與技術手段通常采用傳統的濕度控制灌溉,這不利于調虧灌溉應用,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人工控制方法進行水肥灌溉。
針對以上問題,本團隊緊跟現代農業科技學術前沿,開展多領域學科交叉,通過八元耦合及多目標協同控制,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,研發了基于云計算、物聯網、APP、大數據的太陽能智能灌溉器和水肥藥一體灌溉及同步作業供水的設備與系統,實現了水肥花一體化的智能灌溉和產業化應用,解決目前灌溉在時間、空間、水分上不夠精準的難題,取得了顯著的經濟效益,經大量的農業工程實踐已經證明,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達國家的技術封鎖,促進我國農業生產的轉型與升級,實現生態農業和美麗中國宏偉目標,將我國建設成為現代化農業強國,具有十分迫切和重要的意義!