水肥一体化远程施肥机控制系统设计与实现

钱治丞， 宋 博， 刘 勇,2， 曲 颂

(1.黑龙江大学 电子工程学院， 哈尔滨 150080；2.黑龙江东部节水设备有限公司 研发中心， 绥化 150020)

0 引 言

目前，我国传统的农业生产多采用大水漫灌、地表撒肥和穴施等方式，生产过程中农民凭借经验施肥造成的土壤板结、环境污染问题尤为严重，对肥料的有效利用率远低于其他农业大国[1-2]。在农业发达国家主要使用水肥一体化技术灌溉施肥，将水肥混合液通过低压管网输送给作物根部，同时,根据不同作物的需水肥特点，定时、定量和均匀地提供，实现水肥的高效利用[3]。近年来，随着物联网技术的快速发展，以及“智慧农业”概念的提出，许多先进的物联网技术运用到农业生产中，国内外研究人员研究的施肥机，取得了一些成果[4]。2017年， Joseph等设计一套施肥系统，该系统可以根据传感器采集的数据自动控制水泵的开启和关闭，设计了自动混肥系统，能够均匀搅拌肥料[5]。2018年，Rao等设计了一套基于物联网的水肥灌溉系统，该系统可以通过平台计算出作物需水量，并可以通过平台远程操控施肥机[6]。2019年，李欣倪等设计了基于Android平台的变量施肥控制系统，该系统通过手机APP可以查看和控制施肥机，大部分的施肥机实现了水肥一体化的功能，但在实际使用上没有针对我国农田电网实际使用情况进行设计，无法做到施肥量精准控制[7]。

随着劳动力短缺的现象越来越明显，农业用工成本也越来越高，农业向智能化、机械化发展是未来的趋势。施肥灌溉技术是农业发展的基础，其集约化程度会越来越高，对水肥的控制也会越来越精确。……