果園環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用研究.pdf

1、中國水果資源十分豐富,果樹的栽培面積和水果的產(chǎn)量均居世界首位,果園產(chǎn)業(yè)已成為我國農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展的優(yōu)勢支柱產(chǎn)業(yè)之一。然而,我國水果生產(chǎn)與世界水果生產(chǎn)先進(jìn)國家相比存在很大差距,主要表現(xiàn)在我國水果生產(chǎn)中果園農(nóng)事作業(yè)機(jī)械化程度偏低,果園生產(chǎn)管理自動化技術(shù)落后。我國果園環(huán)境監(jiān)測與控制技術(shù)研究處于起步階段,適用于實際果園應(yīng)用的自動監(jiān)控設(shè)施尚很稀缺。在果園生產(chǎn)管理中,果園環(huán)境監(jiān)測尤為重要,它是指導(dǎo)農(nóng)民進(jìn)行科學(xué)生產(chǎn)的基本依據(jù)?，F(xiàn)階段的果園環(huán)境監(jiān)測主要靠人

2、工監(jiān)測,這種方式費時費力并具有較大盲目性和隨機(jī)性,對提高果品質(zhì)量以及實現(xiàn)果園生產(chǎn)自動化也具有較大影響。因此,針對我國果園生產(chǎn)管理現(xiàn)狀,研制開發(fā)果園環(huán)境監(jiān)控設(shè)施,實現(xiàn)果園生產(chǎn)自動化管理尤為重要。
　　 果園環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)采用傳感器技術(shù)、自動檢測技術(shù)和微型計算機(jī)控制技術(shù),實現(xiàn)對土壤水分、溫度和光照的自動監(jiān)測與記錄,并且能夠按照果園最佳需水量進(jìn)行自動灌溉,實現(xiàn)了果園生產(chǎn)自動化管理的功能。整套系統(tǒng)由主控電路模塊、環(huán)境信息采集模塊,液晶顯示

3、模塊和按鍵控制模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、太陽能自動供電模塊以及上位機(jī)軟件組成。
　　 為了考核系統(tǒng)的主要技術(shù)性能指標(biāo)、主要參數(shù)是否符合設(shè)計要求以及是否滿足果園生產(chǎn)管理的需求,結(jié)合果園園藝與生產(chǎn)管理方法,將本系統(tǒng)與國外同類產(chǎn)品進(jìn)行了各個模塊和傳感器性能的對比試驗,并將其應(yīng)用于實際果園內(nèi)進(jìn)行了應(yīng)用試驗研究,結(jié)果表明基于FDR原理的土壤濕度傳感器具有快速、方便、不擾動土壤等優(yōu)點,而且有很寬的工作頻率范圍,精度不受限于測量時間,同時,FDR土

4、壤濕度傳感器比TDR土壤濕度傳感器的校正更簡單方便,便于用戶安裝和使用;溫度和光照的監(jiān)測儀器采用技術(shù)較為成熟的鉑電阻溫度傳感器和硅光伏計光敏探測器,能夠精確地采集果園環(huán)境的溫度和光照度;灌溉模塊與環(huán)境監(jiān)測模塊組成的灌水閉環(huán)控制系統(tǒng)可實現(xiàn)精確灌溉,使果園的土壤含水量始終保持在果樹生長所需的最佳范圍之內(nèi)。果園實地應(yīng)用表明本系統(tǒng)對實際果園環(huán)境因子能夠進(jìn)行自動監(jiān)測與記錄,實現(xiàn)自動化灌溉,創(chuàng)造有利于果樹生長的最佳環(huán)境,有利于提高蘋果的質(zhì)量和產(chǎn)量。