张清泉，林卫国，郑相周*，黄远，徐张群



西瓜基质栽培智能灌溉系统的研究

张清泉a，林卫国a，郑相周a*，黄远b，徐张群a

(华中农业大学a.工学院；b.园艺林学学院，湖北武汉430070)

设计了一种基于ZigBee无线传感器网络的西瓜基质栽培智能灌溉系统。该系统由环境信息采集装置、信息处理系统和灌溉执行结构3部分组成。环境信息采集装置主要采集影响西瓜水分需求的基质相对湿度和空气相对湿度；信息处理系统对数据进行分析与处理，判断是否驱动灌溉执行机构对西瓜进行灌溉。综合考虑西瓜在不同生长阶段基质相对湿度、空气相对湿度对西瓜需水量的影响，建立了模糊控制规则库，利用MATLAB进行仿真，证明灌溉策略的有效性。结果表明，智能灌溉系统能根据智能灌溉策略适时、适量地进行灌溉，控制基质相对湿度与西瓜生长阶段相适应，伸蔓期将基质相对湿度控制在62.82%～67.25%，开花坐果期将基质相对湿度控制在68.05%～72.18%，膨瓜期将基质相对湿度控制在72.23%～77.15%，成熟期将基质相对湿度控制在58.36%～62.13%，所测得的基质相对湿度与最佳基质相对湿度之间的误差在2%左右，满足西瓜基质栽培的灌溉需求。

西瓜；基质栽培；智能灌溉；ZigBee；模糊控制

西瓜不同生育期的水肥组合[1]与不同频率的滴灌方式[2]对西瓜的产量、品质有明显影响。基质栽培是西瓜栽培的重要方式，通过控制基质中含水量的上限和下限来调节基质的相对湿度[3–4]，智能化程度较低。近年来，ZigBee无线传感器网络技术与智能灌溉技术被应用到农业灌溉领域中，为智能灌溉提供了良好的思路与应用前景[5–9]。……