一种基于土壤肥力实时检测的精准施肥方法技术

本发明专利技术公开了一种基于土壤肥力实时检测的精准施肥方法，包括以下步骤：S1、设置土壤监测点位，沿滴灌管网将土壤划分为不同的块区；S2、在监测点位布设土壤监测传感器；S3、在耕种前建立土壤状态基线；S4、根据土壤状态基线和农作物的生长条件设置耕种参数；S5、在滴灌状态改变后一定时间后通过土壤监测传感器采集耕种参数，计算耕种参数监测值与相应阈值的差异并记录结果；S6、计算调整滴灌的水量及养份含量；S7、调整滴灌状态持续监测和施肥。本发明专利技术能够实现按需施肥，可以有效改变传统农业过度施肥引起的环境问题。

A Precise Fertilization Method Based on Real-time Detection of Soil Fertility

The invention discloses a precise fertilization method based on real-time detection of soil fertility, which includes the following steps: S1, setting up soil monitoring points, dividing soil into different blocks along drip irrigation pipeline network; S2, setting soil monitoring sensors at monitoring points; S3, establishing soil state baseline before cultivation; S4, setting cultivation parameters according to soil state baseline and crop growth conditions. S5. Collecting cultivation parameters through soil monitoring sensors after a certain time of change of drip irrigation status, calculating the difference between monitoring values and corresponding thresholds and recording the results; S6. Calculating and adjusting the water and nutrient content of drip irrigation; S7. Continuous monitoring and fertilization of drip irrigation status. The invention can realize on-demand fertilization, and can effectively change the environmental problems caused by excessive fertilization in traditional agriculture.

【技术实现步骤摘要】
一种基于土壤肥力实时检测的精准施肥方法
本专利技术涉及农业施肥
，尤其涉及一种基于土壤肥力实时检测的精准施肥方法。
技术介绍
在化肥与农药等化学品和矿物能源的大量投入条件下的农业高速发展，引起的水土流失、土壤生产力下降、农产品和地下水污染、水体富营养化等生态环境问题，已经引起了国际社会的广泛关注。精确施肥通过现代信息技术、作物栽培管理技术、农业工程装备技术等一系列高新技术，实现按需施肥，可以有效改变传统农业过度施肥引起的环境问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提供一种基于土壤肥力实时检测的精准施肥方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：本专利技术提供一种基于土壤肥力实时检测的精准施肥方法，耕种土壤区域内平行等间距的设置有多条滴灌管道，该方法包括以下步骤：S1、设置土壤监测点位，沿滴灌管网将土壤划分为不同的块区，块区内按土壤类型划分监测区域，在监测区域中央位置设置监测点位，监测点位的深度与农作物根系处于同一水平；S2、在监测点位布设土壤监测传感器，土壤监测传感器包括但不限于：土壤水分传感器、土壤温度传感器、磷传感器、氮传感器、钾传感器；S3、在耕种前，采集土壤监测传感器监测数据建立土壤状态基线；S4、根据步骤S3的土壤状态基线和农作物的生长条件设置耕种参数，耕种参数包括但不限于：土壤水分阈值、养份含量阈值；S5、在滴灌状态改变后一定时间后通过土壤监测传感器采集耕种参数，计算耕种参数监测值与相应阈值的差异并记录结果，记录结果作为历史记录数据；S6、根据参数监测值与相应阈值的差异，结合步骤S3的土壤状态基线和步骤S5的历史记录数据计算调整滴灌的水量及养份含量；S7、根据步骤S6的计算结果调整滴灌状态，返回步骤S5，进行持续监测和施肥。进一步地，本专利技术的步骤S3的具体方法为：S31、滴灌前，采样分析滴灌位置与监测位置土壤的钾浓度，分别为：S32、建立钾扩散时间曲线；在土壤水分和土壤问题不变的条件下，改变滴灌位置的钾浓度，观察监测位置的钾浓度随时间的变化，建立钾扩散时间曲线c监测点＝C(c滴灌，v滴灌，t)，c滴灌为滴灌水中钾浓度，v滴灌滴灌速度，t为时间；当监测点为钾浓度基本稳定时，测量稳定时间t稳定和稳定时监测点钾监测浓度c监测，稳定；S33、采样分析稳定时滴灌位置与监测位置土壤的钾浓度，分别为：S34、计算监测点浓度校正系数S35、计算养份利用率系数S36、计算土壤养份浓度差异系数：S37、建立监测点监测钾浓度变化Δc监测点与灌溉水钾浓度变化Δc滴灌关系：S38、建立不同土壤水分条件下养分监测校正系数；在不同纯水滴灌速度条件下，测量监测点稳定状态下的监测浓度及土壤水分k水分，计算水分利用率及养分稀释基线：进一步地，本专利技术的步骤S6的具体方法为：S61、根据步骤S38计算得到土壤水分k水分计算滴灌速度改变量Δv滴灌；S62、根据步骤S37所得监测点监测钾浓度变化Δc监测点与灌溉水钾浓度变化Δc滴灌关系，以及步骤S38所得养份稀释基线，以及步骤S61计算的滴灌速度，计算滴灌液中钾浓度改变量Δc滴灌。本专利技术产生的有益效果是：本专利技术的基于土壤肥力实时检测的精准施肥方法，通过将土壤划分为不同的监测块区，在监测点位布设土壤监测传感器，并在耕种前以及滴灌一定时间后分别采集土壤监测数据，并计算需要调整滴灌的参数；精确施肥通过现代信息技术、作物栽培管理技术、农业工程装备技术等一系列高新技术，实现按需施肥，可以有效改变传统农业过度施肥引起的环境问题。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：图1是本专利技术实施例的精准施肥方法流程图；图2是本专利技术实施例的监测点位的布置图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图1所示，本专利技术实施例的基于土壤肥力实时检测的精准施肥方法，具体步骤如下：(1)设置土壤监测点位，沿滴灌管网将土壤划分为不同的块区，块区内按土壤类型划分监测区域，在监测区域中央位置设置监测点位，如图2所示，监测点位的深度与农作物根系处于同一水平；(2)在监测点位布设土壤监测传感器，土壤监测传感器包括：土壤水分传感器、土壤温度传感器和钾传感器；(3)在耕种前，采集土壤监测传感器监测数据建立土壤状态基线：(31)滴灌前，采样分析滴灌位置与监测位置土壤的钾浓度，(32)建立钾扩散时间曲线。在土壤水分和土壤问题不变的条件下，改变滴灌位置的钾浓度，观察监测位置的钾浓度随时间的变化，建立钾扩散时间曲线c监测点＝C(c滴灌，v滴灌，t)，c滴灌为滴灌水中钾浓度，v滴灌滴灌速度；当监测点为钾浓度基本稳定时，测量稳定时间t稳定和稳定时监测点钾监测浓度c监测，稳定；(33)采样分析稳定时滴灌位置与监测位置土壤的钾浓度，(34)计算监测点浓度校正系数(35)计算养份利用率系数(36)计算土壤养份浓度差异系数：(37)建立监测点监测钾浓度变化Δc监测点与灌溉水钾浓度变化Δc滴灌关系(38)建立不同土壤水分条件下养分监测校正系数。在不同纯水滴灌速度条件下，测量监测点稳定状态下的监测浓度及土壤水分，计算水分利用率及养分稀释基线：(4)根据步骤(3)的养份基线和农作物的生长条件设置耕种参数，耕种参数包括：土壤水分钾浓度(5)在滴灌状态改变后一定时间后通过传感器采集耕种参数，计算耕种参数监测值与相应阈值的差异：土壤水分差Δh土壤水分、钾监测浓度差Δc监测；(6)通过参数监测值与相应阈值的差异计算水量及养份含量：(61)按步骤(38)所得水分利用率k水分计算滴灌速度改变量Δv滴灌；(61)按上述步骤(37)所得关系及步骤(38)所得养分稀释基线，以步骤(61)计算的滴灌速度，计算滴灌液中钾浓度改变量Δc滴灌。(7)依据步骤(6)结果调整滴灌状态，返回步骤(5)。应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本专利技术所附权利要求的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于土壤肥力实时检测的精准施肥方法，其特征在于，耕种土壤区域内平行等间距的设置有多条滴灌管道，该方法包括以下步骤：S1、设置土壤监测点位，沿滴灌管网将土壤划分为不同的块区，块区内按土壤类型划分监测区域，在监测区域中央位置设置监测点位，监测点位的深度与农作物根系处于同一水平；S2、在监测点位布设土壤监测传感器，土壤监测传感器包括但不限于：土壤水分传感器、土壤温度传感器、磷传感器、氮传感器、钾传感器；S3、在耕种前，采集土壤监测传感器监测数据建立土壤状态基线；S4、根据步骤S3的土壤状态基线和农作物的生长条件设置耕种参数，耕种参数包括但不限于：土壤水分阈值、养份含量阈值；S5、在滴灌状态改变后一定时间后通过土壤监测传感器采集耕种参数，计算耕种参数监测值与相应阈值的差异并记录结果，记录结果作为历史记录数据；S6、根据参数监测值与相应阈值的差异，结合步骤S3的土壤状态基线和步骤S5的历史记录数据计算调整滴灌的水量及养份含量；S7、根据步骤S6的计算结果调整滴灌状态，返回步骤S5，进行持续监测和施肥。

【技术特征摘要】
1.一种基于土壤肥力实时检测的精准施肥方法，其特征在于，耕种土壤区域内平行等间距的设置有多条滴灌管道，该方法包括以下步骤：S1、设置土壤监测点位，沿滴灌管网将土壤划分为不同的块区，块区内按土壤类型划分监测区域，在监测区域中央位置设置监测点位，监测点位的深度与农作物根系处于同一水平；S2、在监测点位布设土壤监测传感器，土壤监测传感器包括但不限于：土壤水分传感器、土壤温度传感器、磷传感器、氮传感器、钾传感器；S3、在耕种前，采集土壤监测传感器监测数据建立土壤状态基线；S4、根据步骤S3的土壤状态基线和农作物的生长条件设置耕种参数，耕种参数包括但不限于：土壤水分阈值、养份含量阈值；S5、在滴灌状态改变后一定时间后通过土壤监测传感器采集耕种参数，计算耕种参数监测值与相应阈值的差异并记录结果，记录结果作为历史记录数据；S6、根据参数监测值与相应阈值的差异，结合步骤S3的土壤状态基线和步骤S5的历史记录数据计算调整滴灌的水量及养份含量；S7、根据步骤S6的计算结果调整滴灌状态，返回步骤S5，进行持续监测和施肥。2.根据权利要求1所述的基于土壤肥力实时检测的精准施肥方法，其特征在于，步骤S3的具体方法为：S31、滴灌前，采样分析滴灌位置与监测位置土壤...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦孙巍，李先福，邱丹丹，孙静月，
申请(专利权)人：武汉工程大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42