智能水肥一体化的施肥装置设计

徐 翔 石荣玲 胡万佳 顾峰博 王加龙

(徐州工程学院，江苏 徐州 221000)

1 浇灌施肥装置的背景和工作原理

直至20 世纪末，大型喷灌机的主要技术才被我国研究人员掌握，于是在市场中进行推广。当前农村经济体制改革需要喷灌，喷灌对提高作物产值，解决水资源不足问题，对农业的进步都意义非凡。截止至今，在我国的大型喷灌机的数量越来越多。尤其是在进入21 世纪后，我国对于研究和创新大型喷灌机设备的进程已进入到工业化生产阶段。水肥一体化技术，指灌溉与施肥融为一体的农业新技术。水肥一体化是借助液压系统，将可溶性固体或液体肥料，按作物种类的需肥规律和特点，配兑成的肥液与灌溉水一起，通过管道系统供水供肥至储肥桶，混合均匀后，通过注肥泵输送至喷头进行均匀施肥。

2 设计参数确定

2.1 灌水定额计算

灌水定额是智能水肥一体化的施肥装置进行水力灌溉需要参考的条件，根据不同的作物以及不同作物对水的需要，这会使得灌水定额发生改变，还有如何去灌溉用水、如何让水资源得到最大利用、一个地区天气的情况，以及该地区的土地结构是怎样的，这些都会造成影响。可以通过以下的公式来计算灌水定额：

式中：m- 灌水定额(mm)；γ1- 土壤容重，取值1.4g/cm3；γ2- 土壤容重，取值1.0g/cm3；h- 计划湿润层深度, 取值40cm；β1- 适宜土壤含水量上限(重量百分比)，取值90%；β2- 适宜土壤含水量下限(重量百分比)，取值60%；η- 灌溉水利用系数，见表1。η 取值0.9，将上述数值代入公式：计算得到m=19mm。……