CN115316229B - 一种微滴灌管理方法及系统 - Google Patents

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Abstract

一种微滴灌管理方法和系统，通过预设种植指定农作物的田间土壤湿度阈值和田间土壤张力阈值，获取种植指定农作物的实时田间土壤湿度数据和田间土壤张力数据；当获取的实时田间土壤湿度数据小于田间土壤湿度阈值，获取的实时田间土壤张力数据小于田间土壤张力阈值时，执行当次滴灌流程：对指定农作物的A侧进行滴灌，在指定农作物的B侧进行土壤湿度和土壤张力监测，当指定农作物的B侧土壤湿度、张力均达到设定值时，停止对指定农作物A侧的滴灌；开始对指定农作物的B侧进行滴灌，当对指定农作物的B侧滴灌达到预设时长后，停止对指定农作物B侧的滴灌。本发明可根据土壤墒情进行适时适量灌溉，可做到局部精确灌溉，提高滴灌使用价值。

Description

一种微滴灌管理方法及系统
技术领域
本发明属于滴灌技术领域，具体涉及一种微滴灌管理方法及系统。
背景技术
目前，微滴灌技术是世界上节水效果最好的浇灌技术，其主要特点是以低压小流量出流浇灌，实现局部浇灌。利用低压管道系统，使滴灌水成点滴地、缓慢地、匀称而定量地浸润作物根系最发达的区域，使作物主要根系活动的土壤始终保持在合理的含水状态。
滴灌不同于传统的地面浇灌潮湿全面积土壤，是一种缺水地区的有效利用资源的灌水方式，同时还是一种盐碱地水盐管理的重要措施。虽然滴灌方案得到了较快的发展，但是现阶段大多的滴灌系统并未做到科学合理的使用，特别是对于管理人员而言，确定何时开始灌水、该灌多少水，何时停止灌水，并不是一件简单的事情，操作不当会不利于农作物的生长。特别是盐碱地微滴灌的难点在于，如何根据土壤环境情况实现农作物的局部精确灌溉，降低管理人员的管理难度具有现实的应用意义。
发明内容
为此，本发明提供一种微滴灌管理方法及系统，解决滴灌管理难度大，不利于根据土壤环境情况实现农作物的局部精确灌溉问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种微滴灌管理方法，包括：
预设种植指定农作物的田间土壤湿度阈值和田间土壤张力阈值，获取种植所述指定农作物的实时田间土壤湿度数据和田间土壤张力数据；
当获取的实时所述田间土壤湿度数据小于所述田间土壤湿度阈值，且获取的实时所述田间土壤张力数据小于所述田间土壤张力阈值时，执行当次的滴灌流程：
对所述指定农作物的A侧进行滴灌，在所述指定农作物的B侧进行土壤湿度和土壤张力监测，当所述指定农作物的B侧土壤湿度达到湿度设定值，且所述指定农作物的B侧土壤张力达到张力设定值时，停止对所述指定农作物A侧的滴灌；
开始对所述指定农作物的B侧进行滴灌，当对所述指定农作物的B侧滴灌达到预设时长后，停止对所述指定农作物B侧的滴灌。
作为微滴灌管理方法优选方案，当对所述指定农作物的A侧和B侧进行滴灌均结束后，记录所述指定农作物A侧和B侧的三层土壤湿度变化曲线值，并记录所述指定农作物A侧和B侧的土壤张力值；
如果所述指定农作物A侧和B侧的三层土壤湿度变化曲线值一致，且所述指定农作物A侧和B侧的土壤张力差值在预定范围内，对当次的滴灌配置数据进行存储，并在下次同样工况条件下，采用之前存储的滴灌配置数据；
滴灌配置数据包括对所述指定农作物B侧进行滴灌的预设时长。
作为微滴灌管理方法优选方案，如果所述指定农作物A侧和B侧的三层土壤湿度变化曲线值不一致，或所述指定农作物A侧和B侧的土壤张力差值超出预定范围，在下次同样工况条件下，调整对所述指定农作物B侧进行滴灌的预设时长，直至所述指定农作物A侧和B侧的三层土壤湿度变化曲线值一致，对当次的滴灌配置数据进行存储。
作为微滴灌管理方法优选方案，对所述指定农作物的A侧进行土壤养分监测，当监测到所述指定农作物A侧的土壤养分降低达到养分阈值时，对所述指定农作物的B侧进行水肥滴灌；
当对所述指定农作物B侧进行水肥滴灌完成后，开始对所述指定农作物A侧进行水肥滴灌；
对所述指定农作物A侧进行水肥滴灌的肥料含量小于对所述指定农作物B侧进行水肥滴灌的肥料含量。
作为微滴灌管理方法优选方案，当对所述指定农作物的A侧和B侧水肥滴灌完成后，监测所述指定农作物的A侧和B侧的土壤养分变化曲线；
根据土壤养分变化曲线对所述指定农作物的A侧和B侧下次水肥滴灌进行指导。
作为微滴灌管理方法优选方案，当所述指定农作物为果树时，按照果树的树龄结合之前的滴灌量和气象信息计算出灌水量I：
I＝(ET-P-D-R+ETO)·W
式中，ET为果树需要水量；P为降水量；D为深层渗漏量；R为人工经验赋值；W为滴灌水利用效率；
ETO为蒸腾量，
Figure BDA0003846007590000031
其中，Δ为饱和水蒸气曲线斜率；Rn为地表净辐射；u为风速；G为土壤热通量；r为干湿表常数。
作为微滴灌管理方法优选方案，按照果树的树龄和月份不同，按比例分配出每月的月灌水量Ts，每月灌水量Ts根据上月的灌水量和天气进行调整；
灌水间隔＝上次灌水量/作物日耗水量，单次灌水量分配给果树A侧和B侧的滴灌进行。
作为微滴灌管理方法优选方案，当上次首先对所述指定农作物的A侧进行滴灌，再对所述指定农作物的B侧进行滴灌；
则在下次：首先对所述指定农作物的B侧进行滴灌，再对所述指定农作物的A侧进行滴灌。
本发明还提供一种微滴灌管理系统，包括：
阈值设置模块，用于预设种植指定农作物的田间土壤湿度阈值和田间土壤张力阈值；
实时数据监测模块，用于获取种植所述指定农作物的实时田间土壤湿度数据和田间土壤张力数据；
滴灌启动模块，用于当获取的实时所述田间土壤湿度数据小于所述田间土壤湿度阈值，且获取的实时所述田间土壤张力数据小于所述田间土壤张力阈值时，执行当次的滴灌流程：
A侧滴灌子模块，用于对所述指定农作物的A侧进行滴灌；
B侧监测子模块，用于在所述指定农作物的B侧进行土壤湿度和土壤张力监测监测；
A侧停止子模块，用于当所述指定农作物的B侧土壤湿度达到湿度设定值，且所述指定农作物的B侧土壤张力达到张力设定值时，停止对所述指定农作物A侧的滴灌；
B侧滴灌子模块，用于对所述指定农作物的B侧进行滴灌；
B侧停止子模块，用于当对所述指定农作物的B侧滴灌达到预设时长后，停止对所述指定农作物B侧的滴灌。
作为微滴灌管理系统优选方案，还包括：
数据记录模块，用于当对所述指定农作物的A侧和B侧进行滴灌均结束后，记录所述指定农作物A侧和B侧的三层土壤湿度变化曲线值，并记录所述指定农作物A侧和B侧的土壤张力值；
滴灌数据存储模块，用于如果所述指定农作物A侧和B侧的三层土壤湿度变化曲线值一致，且所述指定农作物A侧和B侧的土壤张力差值在预定范围内，对当次的滴灌配置数据进行存储，并在下次同样工况条件下，采用之前存储的滴灌配置数据；滴灌配置数据包括对所述指定农作物B侧进行滴灌的预设时长。
作为微滴灌管理系统优选方案，还包括：
数据调整模块，用于如果所述指定农作物A侧和B侧的三层土壤湿度变化曲线值不一致，或所述指定农作物A侧和B侧的土壤张力差值超出预定范围，在下次同样工况条件下，调整对所述指定农作物B侧进行滴灌的预设时长，直至所述指定农作物A侧和B侧的三层土壤湿度变化曲线值一致，对当次的滴灌配置数据进行存储。
作为微滴灌管理系统优选方案，还包括：
施肥管理模块，用于对所述指定农作物的A侧进行土壤养分监测，当监测到所述指定农作物A侧的土壤养分降低达到养分阈值时，对所述指定农作物的B侧进行水肥滴灌；当对所述指定农作物B侧进行水肥滴灌完成后，开始对所述指定农作物A侧进行水肥滴灌；对所述指定农作物A侧进行水肥滴灌的肥料含量小于对所述指定农作物B侧进行水肥滴灌的肥料含量；当对所述指定农作物的A侧和B侧水肥滴灌完成后，监测所述指定农作物的A侧和B侧的土壤养分变化曲线；根据土壤养分变化曲线对所述指定农作物的A侧和B侧下次水肥滴灌进行指导。
作为微滴灌管理系统优选方案，还包括：
灌水量分析模块，用于当所述指定农作物为果树时，按照果树的树龄结合之前的滴灌量和气象信息计算出灌水量I：
I＝(ET-P-D-R+ETO)·W
式中，ET为果树需要水量；P为降水量；D为深层渗漏量；R为人工经验赋值；W为滴灌水利用效率；
ETO为蒸腾量，
Figure BDA0003846007590000051
其中，Δ为饱和水蒸气曲线斜率；Rn为地表净辐射；u为风速；G为土壤热通量；r为干湿表常数；
灌水量管理模块，用于按照果树的树龄和月份不同，按比例分配出每月的月灌水量Ts，每月灌水量Ts根据上月的灌水量和天气进行调整；灌水间隔＝上次灌水量/作物日耗水量，单次灌水量分配给果树A侧和B侧的滴灌进行；
作为微滴灌管理系统优选方案，还包括：滴灌循环控制模块，用于当上次首先对所述指定农作物的A侧进行滴灌，再对所述指定农作物的B侧进行滴灌；则在下次：首先对所述指定农作物的B侧进行滴灌，再对所述指定农作物的A侧进行滴灌。
本发明具有如下优点：通过预设种植指定农作物的田间土壤湿度阈值和田间土壤张力阈值，获取种植指定农作物的实时田间土壤湿度数据和田间土壤张力数据；当获取的实时田间土壤湿度数据小于田间土壤湿度阈值，且获取的实时田间土壤张力数据小于田间土壤张力阈值时，执行当次的滴灌流程：对指定农作物的A侧进行滴灌，在指定农作物的B侧进行土壤湿度和土壤张力监测，当指定农作物的B侧土壤湿度达到湿度设定值，且所述指定农作物的B侧土壤张力达到张力设定值时，停止对指定农作物A侧的滴灌；开始对指定农作物的B侧进行滴灌，当对指定农作物的B侧滴灌达到预设时长后，停止对指定农作物B侧的滴灌。本发明可以根据土壤墒情进行适时适量的灌溉，可以做到局部精确灌溉，除了用于补充土壤水分满足植物生长需要外，还可将肥料、农药溶解在水中，行施肥打药作业；实现合理的灌溉还可避免土壤盐碱化，对已经出现盐碱化的土壤，可利用灌溉冲洗土壤中的可溶盐分，以改良土壤；将滴灌变成“傻瓜”式操作，而且既简便又准确又便宜，提高滴灌使用价值。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引申获得其他的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
图1为本发明实施例提供的微滴灌管理方法流程示意图；
图2为本发明实施例提供的微滴灌管理系统示意图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
参见图1，本发明实施例1提供一种微滴灌管理方法，包括以下步骤：
S1、预设种植指定农作物的田间土壤湿度阈值和田间土壤张力阈值，获取种植所述指定农作物的实时田间土壤湿度数据和田间土壤张力数据；
S2、当获取的实时所述田间土壤湿度数据小于所述田间土壤湿度阈值，且获取的实时所述田间土壤张力数据小于所述田间土壤张力阈值时，执行当次的滴灌流程：
S21、对所述指定农作物的A侧进行滴灌，在所述指定农作物的B侧进行土壤湿度和土壤张力监测，当所述指定农作物的B侧土壤湿度达到湿度设定值，且所述指定农作物的B侧土壤张力达到张力设定值时，停止对所述指定农作物A侧的滴灌；
S22、开始对所述指定农作物的B侧进行滴灌，当对所述指定农作物的B侧滴灌达到预设时长后，停止对所述指定农作物B侧的滴灌。
其中，A侧和B侧是为了区分农作物的不同侧位置，比如左侧和右侧，其中A侧代表左侧，B侧代表右侧。
具体的，通过实时监测田间土壤湿度和田间土壤张力结合的方式监测土壤状态，其中，田间土壤湿度通过土壤湿度传感器获取，可以设置深度为20厘米、40厘米、60厘米，间隔30米分别在农作物的两侧距离农作物20厘米处设置。田间土壤张力通过张力传感器获取，张力传感器可以实现测量测定土壤张力，土壤张力由土壤含水量决定，土壤含水量越大，基质势越高；土壤含水量越小，基质势越低。按照“盐随水来，盐随水去”的原则，在盐碱地通过控制张力值控制土壤中水往上走，控制盐的运动方向，从而达到控制土壤一定深度的含盐量。
其中，根据农作物的不同，张力传感器插入土壤的深度不同，以检测不同深度的土壤张力(1000亩设置3个)，通过不同农作物的不同生育期，设置不用土壤张力阈值，当张力传感器监测的土壤张力小于设置的土壤张力阈值，则进行灌溉。灌溉完监测土壤张力的变化。当负压值没有增加到设定的土壤张力阈值时进行灌溉，直到设定值大于土壤张力阈值，停止灌溉。对于多年生作物，可以在50cm深度处也埋设一支张力传感器。
其中，通过对不同农作物设置不同的田间土壤湿度阈值和田间土壤张力阈值，如玉米、棉花20cm、40cm深处田间土壤张力阈值可分别设置为-35kpa、-50kpa；黄瓜田间土壤张力阈值设置为-25kpa、-40kpa。对于牧草、小麦，可在根部20cm插入土壤,基质势下限：-20kPa；对于马铃薯、红薯等根茎作物，在根部插入围绕根部30cm左右土壤中，基质势下限：-25kPa；对于木本植物，可将张力传感器插入土壤50cm处，围绕根部50cm左右的土壤中，基质势下限：-35kPa。
当湿度传感器和张力传感器检测得到的数值小于设定的阈值，可以控制自动启动水泵并打开农作物A侧的滴灌管电磁阀和各毛管的电磁阀门(农作物B电磁阀门关闭)，当打开A侧毛管电磁阀时，由于滴灌润湿土壤，当B侧20厘米处湿度传感器检测到湿度达到湿度设定值时，农作物A侧毛管电磁阀关闭。同时打开B侧毛管电磁阀，为了达到农作物两侧水量均匀。B侧毛管滴水量第一次按照设定时间进行控制。当B侧毛管滴水时间到达预设时长后停止滴水。
本实施例中，当对所述指定农作物的A侧和B侧进行滴灌均结束后，记录所述指定农作物A侧和B侧的三层土壤湿度变化曲线值，并记录所述指定农作物A侧和B侧的土壤张力值；如果所述指定农作物A侧和B侧的三层土壤湿度变化曲线值一致，且所述指定农作物A侧和B侧的土壤张力差值在预定范围内，对当次的滴灌配置数据进行存储，并在下次同样工况条件下，采用之前存储的滴灌配置数据；滴灌配置数据包括对所述指定农作物B侧进行滴灌的预设时长。如果所述指定农作物A侧和B侧的三层土壤湿度变化曲线值不一致，或所述指定农作物A侧和B侧的土壤张力差值超出预定范围，在下次同样工况条件下，调整对所述指定农作物B侧进行滴灌的预设时长，直至所述指定农作物A侧和B侧的三层土壤湿度变化曲线值一致，对当次的滴灌配置数据进行存储。
具体的，当农作物A侧和B侧滴水完成，同时记录农作物两侧的三层土壤湿度变化曲线值，如果两侧的土壤湿度变化曲线值一致。则将本次的滴灌设置数据进行存储，当下次同样工况条件下，自动采用此次的滴灌设定值。如果两侧土壤湿度曲线不一致时，下次在进行此工况情况下，自动调整滴B侧滴灌毛管开启时间设定值，直至两侧土壤的湿度变化曲线一致，并进行存储。
本实施例中，通过对侧湿度传感器反馈的数值计算的水量控制本侧的滴灌。当达到控制值时关闭本侧的滴灌开启对侧的滴灌，对侧滴灌灌溉总量按照上述公式进行控制，当水量达到控制水量时，停止本次滴灌。
其中，灌水完成后实时获取A侧和B侧各深度的湿度和张力，并生成三层土壤湿度变化曲线，在下次滴水前比较A侧和B侧同深度湿度、温度和张力传感器的变化值。当A侧和B侧湿度传感器的变化区别不大时(在预设的范围内)，无需修正两侧灌水比例。如当A侧和B侧湿度传感器的湿度值和变化值不一致时，小幅度修正两侧供水比例(如原来A、B侧比例为80％和20％，如果曲线出现B侧的土壤含水率下降速度较快，调整A、B侧比例为78％和22％)观察下次两侧的湿度变化值，以此方法逐次调整到两侧湿度变化值，直至一致。将调整合适的值安装当时的工况进行存储，以便下次相同工况情况下进行合理的调用和灌溉。
本实施例中，当所述指定农作物为果树时，按照果树的树龄结合之前的滴灌量和气象信息计算出灌水量I：
I＝(ET-P-D-R+ETO)·W
式中，ET为果树需要水量；P为降水量；D为深层渗漏量(可取0)；R为人工经验赋值；W为滴灌水利用效率；
ETO为蒸腾量，
Figure BDA0003846007590000091
其中，Δ为饱和水蒸气曲线斜率(kpa/℃)；Rn为地表净辐射(MJ/m2·d)；u为风速(通过田间气象站获取)；G为土壤热通量(MJ/m2·d)；r为干湿表常数(kpa/℃)。
本实施例中，按照果树的树龄和月份不同，按比例分配出每月的月灌水量Ts，每月灌水量Ts根据上月的灌水量和天气进行调整；
灌水间隔＝上次灌水量/作物日耗水量，单次灌水量分配给果树A侧和B侧的滴灌进行。
具体的，根据果树的树龄和月份不同，按比例分配出每月的灌水量Ts，每月灌水量根据上月的灌水量和天气进行调整，灌水间隔＝上次灌水量/作物日耗水量，单次灌水量分配给A侧和B侧的滴灌进行，单侧滴灌灌水量按80％进行阈值设置，按对侧传感器进行控制。对侧按20％阈值进行设置，即两侧水量按0.8Ts和0.2Ts进行灌溉(下次在进行灌水时反序进行，水量比例按调整的比例进行)。
其中，对侧按通过设置在两侧不同深度的湿度传感器和张力传感器，分别计算出的灌水量值，按照实时的湿度传感器反馈的数据计算出灌水量，每月的灌水量Ts的计算公式：TS＝10·P·H(θmax-θmin)·η，式中，P为土壤湿度比H为土壤深度(以60cm深度的每行的湿度传感器平均值计算湿度)，θmax为灌溉上限(％)，占土壤持水量的百分比；θmin为灌溉下限(％)，占土壤持水量的百分比；η为灌溉水利用系数，最佳取0.92。
本实施例中，当上次首先对所述指定农作物的A侧进行滴灌，再对所述指定农作物的B侧进行滴灌；则在下次：首先对所述指定农作物的B侧进行滴灌，再对所述指定农作物的A侧进行滴灌。
具体的，如果本次是先开启农作物A侧毛管电磁阀，通过农作物B侧20cm处湿度传感器的检测控制A侧毛管电磁阀关闭，然后B侧毛管电磁阀打开。下次滴灌作业应先开启B测毛管电磁阀，通过A测20cm处湿度传感器的检测控制B侧毛管电磁阀关闭，然后A侧电磁阀打开，从而循环进行滴灌作业。通过此种方式能够在农作物两侧达到灌溉均衡，有利于农作物根系发展，使根系发展更均衡，也更加节水，实现了局部精确灌溉。
本实施例中，对所述指定农作物的A侧进行土壤养分监测，当监测到所述指定农作物A侧的土壤养分降低达到养分阈值时，对所述指定农作物的B侧进行水肥滴灌；当对所述指定农作物B侧进行水肥滴灌完成后，开始对所述指定农作物A侧进行水肥滴灌；对所述指定农作物A侧进行水肥滴灌的肥料含量小于对所述指定农作物B侧进行水肥滴灌的肥料含量。当对所述指定农作物的A侧和B侧水肥滴灌完成后，监测所述指定农作物的A侧和B侧的土壤养分变化曲线；根据土壤养分变化曲线对所述指定农作物的A侧和B侧下次水肥滴灌进行指导。
具体的，通过设置在农作物A侧和B侧的土壤养分传感器对土壤进行实时的监测，例如：当监测到A侧的土壤养分达到养分阈值时，即明显降低时，说明农作物A侧相对于B侧的根系比较发达，这时在进行水肥灌溉时，先打开B侧毛管电磁阀，并加大肥料用量补充B侧肥料。当B侧肥料补充完成后，打开A侧毛管电磁阀关闭B侧毛管电磁阀，减少肥料用量补充A侧肥料。施肥完成后，监测A侧和B侧的土壤养分变化曲线。通过土壤养分变化曲线分析结果指导下次施肥量和施肥时间。通过此种方式调整果树根系的发展，并且做到肥料的精确利用。
综上所述，本发明通过预设种植指定农作物的田间土壤湿度阈值和田间土壤张力阈值，获取种植指定农作物的实时田间土壤湿度数据和田间土壤张力数据；当获取的实时田间土壤湿度数据小于田间土壤湿度阈值，且获取的实时田间土壤张力数据小于田间土壤张力阈值时，执行当次的滴灌流程：对指定农作物的A侧进行滴灌，在指定农作物的B侧进行土壤湿度和土壤张力监测，当指定农作物的B侧土壤湿度达到湿度设定值，且所述指定农作物的B侧土壤张力达到张力设定值时，停止对指定农作物A侧的滴灌；开始对指定农作物的B侧进行滴灌，当对指定农作物的B侧滴灌达到预设时长后，停止对指定农作物B侧的滴灌。当对所述指定农作物的A侧和B侧进行滴灌均结束后，记录所述指定农作物A侧和B侧的三层土壤湿度变化曲线值；如果所述指定农作物A侧和B侧的三层土壤湿度变化曲线值一致，对当次的滴灌配置数据进行存储，并在下次同样工况条件下，采用之前存储的滴灌配置数据；滴灌配置数据包括对所述指定农作物B侧进行滴灌的预设时长。如果所述指定农作物A侧和B侧的三层土壤湿度变化曲线值不一致，在下次同样工况条件下，调整对所述指定农作物B侧进行滴灌的预设时长，直至所述指定农作物A侧和B侧的三层土壤湿度变化曲线值一致，对当次的滴灌配置数据进行存储，如果本次是先开启农作物A侧毛管电磁阀，通过农作物B侧20cm处湿度传感器的检测控制A侧毛管电磁阀关闭，然后B侧毛管电磁阀打开。下次滴灌作业应先开启B测毛管电磁阀，通过A测20cm处湿度传感器的检测控制B侧毛管电磁阀关闭，然后A侧电磁阀打开，从而循环进行滴灌作业。本发明可以根据土壤墒情进行适时适量的灌溉，可以做到局部精确灌溉，除了用于补充土壤水分满足植物生长需要外，还可将肥料、农药溶解在水中，行施肥打药作业；实现合理的灌溉还可避免土壤盐碱化，对已经出现盐碱化的土壤，可利用灌溉冲洗土壤中的可溶盐分，以改良土壤；将滴灌变成“傻瓜”式操作，而且既简便又准确又便宜，提高滴灌使用价值。
需要说明的是，本实施例的方法也可以应用于分布式场景下，由多台设备相互配合来完成。在这种分布式场景的情况下，这多台设备中的一台设备可以只执行本公开实施例的方法中的某一个或多个步骤，这多台设备相互之间会进行交互以完成所述的方法。
需要说明的是，上述对本公开的一些实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于上述实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
实施例2
参见图2，本发明实施例2提供一种微滴灌管理系统，包括：
阈值设置模块11，用于预设种植指定农作物的田间土壤湿度阈值和田间土壤张力阈值；
实时数据监测模块12，用于获取种植所述指定农作物的实时田间土壤湿度数据和田间土壤张力数据；
滴灌启动模块13，用于当获取的实时所述田间土壤湿度数据小于所述田间土壤湿度阈值，且获取的实时所述田间土壤张力数据小于所述田间土壤张力阈值时，执行当次的滴灌流程：
A侧滴灌子模块131，用于对所述指定农作物的A侧进行滴灌；
B侧监测子模块132，用于在所述指定农作物的B侧进行土壤湿度和土壤张力监测；
A侧停止子模块133，用于当所述指定农作物的B侧土壤湿度达到湿度设定值，且所述指定农作物的B侧土壤张力达到张力设定值时，停止对所述指定农作物A侧的滴灌；
B侧滴灌子模块134，用于对所述指定农作物的B侧进行滴灌；
B侧停止子模块135，用于当对所述指定农作物的B侧滴灌达到预设时长后，停止对所述指定农作物B侧的滴灌。
本实施例中，还包括：
数据记录模块14，用于当对所述指定农作物的A侧和B侧进行滴灌均结束后，记录所述指定农作物A侧和B侧的三层土壤湿度变化曲线值，并记录所述指定农作物A侧和B侧的土壤张力值；
滴灌数据存储模块15，用于如果所述指定农作物A侧和B侧的三层土壤湿度变化曲线值一致，且所述指定农作物A侧和B侧的土壤张力差值在预定范围内，对当次的滴灌配置数据进行存储，并在下次同样工况条件下，采用之前存储的滴灌配置数据；滴灌配置数据包括对所述指定农作物B侧进行滴灌的预设时长。
本实施例中，还包括：
数据调整模块16，用于如果所述指定农作物A侧和B侧的三层土壤湿度变化曲线值不一致，或所述指定农作物A侧和B侧的土壤张力差值超出预定范围，在下次同样工况条件下，调整对所述指定农作物B侧进行滴灌的预设时长，直至所述指定农作物A侧和B侧的三层土壤湿度变化曲线值一致，对当次的滴灌配置数据进行存储。
本实施例中，还包括：
施肥管理模块17，用于对所述指定农作物的A侧进行土壤养分监测，当监测到所述指定农作物A侧的土壤养分降低达到养分阈值时，对所述指定农作物的B侧进行水肥滴灌；当对所述指定农作物B侧进行水肥滴灌完成后，开始对所述指定农作物A侧进行水肥滴灌；对所述指定农作物A侧进行水肥滴灌的肥料含量小于对所述指定农作物B侧进行水肥滴灌的肥料含量；当对所述指定农作物的A侧和B侧水肥滴灌完成后，监测所述指定农作物的A侧和B侧的土壤养分变化曲线；根据土壤养分变化曲线对所述指定农作物的A侧和B侧下次水肥滴灌进行指导。
本实施例中，还包括：
灌水量分析模块18，用于当所述指定农作物为果树时，按照果树的树龄结合之前的滴灌量和气象信息计算出灌水量I：
I＝(ET-P-D-R+ETO)·W
式中，ET为果树需要水量；P为降水量；D为深层渗漏量；R为人工经验赋值；W为滴灌水利用效率；
ETO为蒸腾量，
Figure BDA0003846007590000141
其中，Δ为饱和水蒸气曲线斜率；Rn为地表净辐射；u为风速；G为土壤热通量；r为干湿表常数；
灌水量管理模块19，用于按照果树的树龄和月份不同，按比例分配出每月的月灌水量Ts，每月灌水量Ts根据上月的灌水量和天气进行调整；灌水间隔＝上次灌水量/作物日耗水量，单次灌水量分配给果树A侧和B侧的滴灌进行；
本实施例中，还包括：滴灌循环控制模块20，用于当上次首先对所述指定农作物的A侧进行滴灌，再对所述指定农作物的B侧进行滴灌；则在下次：首先对所述指定农作物的B侧进行滴灌，再对所述指定农作物的A侧进行滴灌。
需要说明的是，上述系统各单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本申请实施例1中的方法实施例基于同一构思，其带来的技术效果与本申请方法实施例相同，具体内容可参见本申请前述所示的方法实施例中的叙述，此处不再赘述。
实施例3
本发明实施例3提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有微滴灌管理方法的程序代码，所述程序代码包括用于执行实施例1或其任意可能实现方式的微滴灌管理方法的指令。
计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘(SolidState Disk、SSD))等。
实施例4
本发明实施例4提供一种电子设备，包括：存储器和处理器；
所述处理器和所述存储器通过总线完成相互间的通信；所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行实施例1或其任意可能实现方式的微滴灌管理方法。
具体的，处理器可以通过硬件来实现也可以通过软件来实现，当通过硬件实现时，该处理器可以是逻辑电路、集成电路等；当通过软件来实现时，该处理器可以是一个通用处理器，通过读取存储器中存储的软件代码来实现，该存储器可以集成在处理器中，可以位于所述处理器之外，独立存在。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (7)

1.一种微滴灌管理方法，其特征在于，包括：
预设种植指定农作物的田间土壤湿度阈值和田间土壤张力阈值，获取种植所述指定农作物的实时田间土壤湿度数据和田间土壤张力数据；
当获取的实时所述田间土壤湿度数据小于所述田间土壤湿度阈值，且获取的实时所述田间土壤张力数据小于所述田间土壤张力阈值时，执行当次的滴灌流程：
对所述指定农作物的A侧进行滴灌，在所述指定农作物的B侧进行土壤湿度和土壤张力监测，当所述指定农作物的B侧土壤湿度达到湿度设定值，且所述指定农作物的B侧土壤张力达到张力设定值时，停止对所述指定农作物A侧的滴灌；
开始对所述指定农作物的B侧进行滴灌，当对所述指定农作物的B侧滴灌达到预设时长后，停止对所述指定农作物B侧的滴灌；
当对所述指定农作物的A侧和B侧进行滴灌均结束后，记录所述指定农作物A侧和B侧的三层土壤湿度变化曲线值，并记录所述指定农作物A侧和B侧的土壤张力值；
如果所述指定农作物A侧和B侧的三层土壤湿度变化曲线值一致，且所述指定农作物A侧和B侧的土壤张力差值在预定范围内，对当次的滴灌配置数据进行存储，并在下次同样工况条件下，采用之前存储的滴灌配置数据；
滴灌配置数据包括对所述指定农作物B侧进行滴灌的预设时长；
如果所述指定农作物A侧和B侧的三层土壤湿度变化曲线值不一致，或所述指定农作物A侧和B侧的土壤张力差值超出预定范围，在下次同样工况条件下，调整对所述指定农作物B侧进行滴灌的预设时长，直至所述指定农作物A侧和B侧的三层土壤湿度变化曲线值一致，对当次的滴灌配置数据进行存储；
当所述指定农作物为果树时，按照果树的树龄结合之前的滴灌量和气象信息计算出灌水量I：
I＝(ET-P-D-R+ETO)·W
式中，ET为果树需要水量；P为降水量；D为深层渗漏量；R为人工经验赋值；W为滴灌水利用效率；
ETO为蒸腾量，
Figure FDA0004169794230000021
其中，Δ为饱和水蒸气曲线斜率；Rn为地表净辐射；u为风速；G为土壤热通量；r为干湿表常数。
2.根据权利要求1所述的一种微滴灌管理方法，其特征在于，对所述指定农作物的A侧进行土壤养分监测，当监测到所述指定农作物A侧的土壤养分降低达到养分阈值时，对所述指定农作物的B侧进行水肥滴灌；
当对所述指定农作物B侧进行水肥滴灌完成后，开始对所述指定农作物A侧进行水肥滴灌；
对所述指定农作物A侧进行水肥滴灌的肥料含量小于对所述指定农作物B侧进行水肥滴灌的肥料含量。
3.根据权利要求2所述的一种微滴灌管理方法，其特征在于，当对所述指定农作物的A侧和B侧水肥滴灌完成后，监测所述指定农作物的A侧和B侧的土壤养分变化曲线；
根据土壤养分变化曲线对所述指定农作物的A侧和B侧下次水肥滴灌进行指导。
4.根据权利要求1所述的一种微滴灌管理方法，其特征在于，按照果树的树龄和月份不同，按比例分配出每月的月灌水量Ts，每月灌水量Ts根据上月的灌水量和天气进行调整；
灌水间隔＝上次灌水量/作物日耗水量，单次灌水量分配给果树A侧和B侧的滴灌进行。
5.根据权利要求1所述的一种微滴灌管理方法，其特征在于，当上次首先对所述指定农作物的A侧进行滴灌，再对所述指定农作物的B侧进行滴灌；
则在下次：首先对所述指定农作物的B侧进行滴灌，再对所述指定农作物的A侧进行滴灌。
6.一种微滴灌管理系统，其特征在于，包括：
阈值设置模块，用于预设种植指定农作物的田间土壤湿度阈值和田间土壤张力阈值；
实时数据监测模块，用于获取种植所述指定农作物的实时田间土壤湿度数据和田间土壤张力数据；
滴灌启动模块，用于当获取的实时所述田间土壤湿度数据小于所述田间土壤湿度阈值，且获取的实时所述田间土壤张力数据小于所述田间土壤张力阈值时，执行当次的滴灌流程：
A侧滴灌子模块，用于对所述指定农作物的A侧进行滴灌；
B侧监测子模块，用于在所述指定农作物的B侧进行土壤湿度和土壤张力监测；
A侧停止子模块，用于当所述指定农作物的B侧土壤湿度达到湿度设定值，且所述指定农作物的B侧土壤张力达到张力设定值时，停止对所述指定农作物A侧的滴灌；
B侧滴灌子模块，用于对所述指定农作物的B侧进行滴灌；
B侧停止子模块，用于当对所述指定农作物的B侧滴灌达到预设时长后，停止对所述指定农作物B侧的滴灌；
还包括：
数据记录模块，用于当对所述指定农作物的A侧和B侧进行滴灌均结束后，记录所述指定农作物A侧和B侧的三层土壤湿度变化曲线值，并记录所述指定农作物A侧和B侧的土壤张力值；
滴灌数据存储模块，用于如果所述指定农作物A侧和B侧的三层土壤湿度变化曲线值一致，且所述指定农作物A侧和B侧的土壤张力差值在预定范围内，对当次的滴灌配置数据进行存储，并在下次同样工况条件下，采用之前存储的滴灌配置数据；滴灌配置数据包括对所述指定农作物B侧进行滴灌的预设时长；
数据调整模块，用于如果所述指定农作物A侧和B侧的三层土壤湿度变化曲线值不一致，或所述指定农作物A侧和B侧的土壤张力差值超出预定范围，在下次同样工况条件下，调整对所述指定农作物B侧进行滴灌的预设时长，直至所述指定农作物A侧和B侧的三层土壤湿度变化曲线值一致，对当次的滴灌配置数据进行存储；
灌水量分析模块，用于当所述指定农作物为果树时，按照果树的树龄结合之前的滴灌量和气象信息计算出灌水量I：
I＝(ET-P-D-R+ETO)·W
式中，ET为果树需要水量；P为降水量；D为深层渗漏量；R为人工经验赋值；W为滴灌水利用效率；
ETO为蒸腾量，
Figure FDA0004169794230000041
其中，Δ为饱和水蒸气曲线斜率；Rn为地表净辐射；u为风速；G为土壤热通量；r为干湿表常数。
7.根据权利要求6所述的一种微滴灌管理系统，其特征在于，还包括：
施肥管理模块，用于对所述指定农作物的A侧进行土壤养分监测，当监测到所述指定农作物A侧的土壤养分降低达到养分阈值时，对所述指定农作物的B侧进行水肥滴灌；当对所述指定农作物B侧进行水肥滴灌完成后，开始对所述指定农作物A侧进行水肥滴灌；对所述指定农作物A侧进行水肥滴灌的肥料含量小于对所述指定农作物B侧进行水肥滴灌的肥料含量；当对所述指定农作物的A侧和B侧水肥滴灌完成后，监测所述指定农作物的A侧和B侧的土壤养分变化曲线；根据土壤养分变化曲线对所述指定农作物的A侧和B侧下次水肥滴灌进行指导；
灌水量管理模块，用于按照果树的树龄和月份不同，按比例分配出每月的月灌水量Ts，每月灌水量Ts根据上月的灌水量和天气进行调整；灌水间隔＝上次灌水量/作物日耗水量，单次灌水量分配给果树A侧和B侧的滴灌进行；
滴灌循环控制模块，用于当上次首先对所述指定农作物的A侧进行滴灌，再对所述指定农作物的B侧进行滴灌；则在下次：首先对所述指定农作物的B侧进行滴灌，再对所述指定农作物的A侧进行滴灌。
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