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《生态农田实践与展望》连载之二十六:肥水防治病虫害与肥水一体化

已有 697 次阅读 2024-5-16 21:23 |个人分类:生态科普|系统分类:科普集锦

蒋高明  郭立月

3.5.3 肥水的防病虫害效果

沼液不仅能代替部分化肥起到促进农作物生长发育的作用,还能对农作物的大部分病虫害起到减轻或防治作用,而且效果非常显著,与农药相比具有无抗性、价格低、无残留等优势,是理想的化学农药替代品(李建波,2018)。沼液具有驱虫、杀虫的功效,对幼虫和虫卵的致死率为 90%以上,属于绿色生物杀虫剂。沼液所含有机酸中的丁酸和植物生长激素中的赤霉素、吲哚乙酸及维生素 B12 等,能够破坏单细胞病菌的细胞膜和体内蛋白质,有效控制有害病菌的繁殖;沼液中的氨、铵盐和抗生素,能抑制和封闭红蜘蛛等害虫的呼吸系统,从而达到驱虫、杀虫、杀菌的作用。对果树腐烂病、轮纹病、干腐病、根腐病、斑点落叶病、霉心病、褐斑病、白粉病、黑点病、红点病;梨树黑星病;葡萄黑痘病、白腐病、灰霉病、霜霉病、炭疽病;樱桃叶面穿孔病、叶斑病、流胶病;果树蔬菜及大田苗期疫病、纹枯病等真菌、细菌病害均有明显的控制作用。沼液对蚜虫、红蜘蛛、白蜘蛛、地蛆、食心虫卵、菜青虫、甜菜夜蛾、棉铃虫等虫害均有显著防效。常年使用沼液的作物能减少病虫害防治次数(3 次以上),且无污染、无残毒、无抗药性,被称为“生物农药”。

3.5.4 肥水一体化系统

为了提高有机肥肥效,可以将有机肥溶解出来的速效成分与灌溉系统连用,既补充水分,又补充养分,这样的技术已经非常成熟,肥水一体化智能灌溉系统就是这样的系统。系统由软件系统、区域控制柜、分路控制器、变送器、数据采集终端组成。通过与供水系统有机结合,实现智能化控制;智能化监测、控制灌溉中的供水时间、施肥浓度及供水量。变送器(土壤水分变送器、流量变送器等)将实时监测灌溉状况,当灌区土壤湿度达到预先设定的下限值时,电磁阀可以自动开启;当监测的土壤含水量及液位达到预设的灌水定额后,可以自动关闭电磁阀系统。可根据时间段调度整个灌区电磁阀的轮流工作,并手动控制灌溉和采集

墒情。肥水一体化管网系统可协调工作实施轮灌,充分提高灌溉用水效率,实现节水、节电,减少劳动强度,降低人力成本。需要指出的是,化肥是容易溶于水的,而有机肥难溶于水,需要进行长时间发酵后,取上清液并通过过滤,按照一定比例进入管网系统施肥。每次的有机肥溶解液如沼液等,可根据同期施加的化肥,以纯氮量进行折算。

1.用水量控制管理

实现两级用水计量,通过监测出口流量作为农田用水总量计量,通过每个支管压力传感采集数据实时计算各支管的轮灌水量,与阀门自动控制功能结合,实现每个阀门控制单元的用水量统计。同时水泵引入流量控制,当超过用水总量将通过远程控制,限制农田用水。

2.运行状态实时监控

通过水位和视频监控能够实时监测滴灌系统水源状况,及时发布缺水预警;通过水泵电流和电压监测、出水口压力和流量监测、管网干管流量和压力监测,能够及时发现滴灌系统爆管、漏水、低压运行等不合理灌溉事件,及时通知系统维护人员,保障滴灌系统高效运行。

3.自动控制

通过对生态农田土壤墒情信息、小气候信息和作物长势信息的实时监测,采用无线或有线技术,实现阀门的遥控启闭和定时轮灌启闭。根据采集到的信息,结合当地作物的需水和灌溉轮灌情况制定自动开启水泵、阀门,实现无人值守自动灌溉,分片控制,预防人为误操作。

4.运行与维护

日常运行与维护管理包括系统维护、状态监测和系统运行的现场管理;实现农田用水量计量管理、旱情和灌溉预报专家决策、信息发布等功能的远程决策管理;对用水、耗电、灌水量、维护、材料消耗等进行统计和成本核算,对灌溉设备生成定期维护计划,记录维护情况,实现灌溉工程的精细化维护运行管理。节水灌溉自动化控制系统能够充分发挥现有的节水设备作用,优化调度,提高效益,通过自动控制技术的应用,更加节水节能,降低灌溉成本,提高灌溉质量,将使灌溉更加科学、方便,提高管理水平。

5.移动终端 App

为方便管理人员对肥水智能化灌溉进行远程管理,有些设备与互联网密切结合,通过手机等移动终端设备随时随地查看系统信息,并进行远程操作。该系统的特点如下。①节水、节肥,高效水肥灌溉和精准调控;②省时省力,可迅速大面积灌溉和施肥;③智能控制,根据土壤水分等相关参数自动反馈控制灌溉;④提高产量,投运该系统可增产 30%50%



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