基于智能农业的有机肥施肥系统
文献综述
摘要：我国一直一来都是一个农业大国，水资源相对短缺。现代农业发展的目标就是合理利用有限的水资源来发展高效农业，而智能化精准灌溉是可以实现这一目标的。将田间传感器、控制器以及互联网结合在一起进行应用，可以灌溉过程变得更加便利，使农民不再局限于有限的空间中，这对于实现农业高产高效，促进农业经济快速发展有着积极的意义。本文综述了智能农业、施肥系统等方面的研究现状和最新研究趋势，为课题的进一步研究提供铺垫。
关键词：智能农业；施肥；系统；物联网
引言
中国是世界上的一个农业大国，以占世界的11%的耕地面积养活了接近世界20%的人口。随着社会经济的发展，水资源的短缺已成为制约全球发展的一个难题。由于工业、农业、生态用水的用水竞争加剧，农业用水的缺口在不断扩大。截止2019年，我国农业有效灌溉面积占总耕地面积的52.5%[1]。灌溉用水量占国民经济总用水量的63.2%左右，但灌溉水有效利用系数为0.554，仅为发达国家的75%左右，有接近一半农业用水为未能够有效利用。而从农业用水占总用水量的比例和水资源实际利用效率来看，实现农业领域高效用水对解决干旱缺水情况以及保证国家水安全均具有重要意义。同时，我国进行的化肥肥效试验证明，化肥对我国粮食作物增产的贡献率超过40%。我国通过施肥保证蔬菜、水果、粮食的稳定供应。我国的粮食产量占全世界总产量的24.4%左右，而化肥用量则达到世界化肥用量的30%左右，我国每公顷作物化肥是世界平均用力的4倍左右，过量施肥会导致土壤板结，破坏土壤营养结构，不利于未来农业活动的开展[2]。目前我国当季作物氮肥利用率为30%左右，远低于世界平均水平50%左右；我国当季磷肥利用率为15%~25%，而实际的平均水平为42%；钾肥的利用率为30%~50%，而世界上钾肥利用率为50%~70%，因此可以看出我国肥料利用效率任有很大的空间[3]。化肥是农业生产活动的有效保证，对我国农作物产量稳定持续的增长发挥了重要的左右。但继续增加肥量，并不能有效地提高产量，只有提高肥料的利用效率，才能进一步增产以及提高经济收益。
农业灌溉智能化是将计算机技术、电子信息技术以及无赖那我遥感技术综合在一起，实现农作物灌溉实时监测的管理方法。该体系的建立能够实现农作物的远程遥控和管理，包括灌溉用水量、灌溉时间间隔等。与传统大面积灌溉技术相比，智能化灌溉系统的应用能够有效节约水资源，并实现远程智能控制，对于建立更加完善的现代化农业灌溉管理体系有着积极的促进作用。
1 田间信息智能化采集
对于田间信息智能化采集的研究应探讨推广过程及应用中仍然存在的技术问题。从目前应用情况来看，传感器和传感模式的选择是目前主要面临的技术问题。田间数据采集虽然能够帮助农民解决劳动力短缺问题，但是数据在传输时所需要的成本较高，增加了农业生产的经济成本。因此，需要积极讨论出进行低成本数据采集的方法，同时优化田间自动灌溉和和测量系统。例如，引入新的控制设备，使其能够完成断点续灌，同时可以进行短信播报，提示农户目前的灌溉情况。同时还可以建立适合在田间使用的互联网管理平台，为农户提供优质的农业服务，借此提高系统的运行效果。目前田间信息智能化采集已经做到可视化采集，甚至已经发展到卫星监测作物情况。卫星监测能让人们更快的智能作物的情况，但成本比较高。
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