盆栽迷你玫瑰水胁迫声发射精准灌溉系统研究
2018-04-13刘存瑞
江苏农业科学 2018年6期
周 桥, 陈 钊, 刘存瑞, 时 玲
(云南农业大学机电工程学院,云南昆明 650201)
视情精准灌溉是节水农业的重要组成部分,也是提高节水效率的重要途径之一。为有效地进行视情灌溉,研究者从不同方面研究作物缺水状况的评价方法,制定了相应的灌溉指标。长期以来,人们把土壤含水量或大气相对湿度作为控制农作物灌溉的指标,但这些指标都是反映作物生长环境的间接指标,用于对反映作物的缺水情况比较迟钝、滞后,且精度低。因此,从植物本身出发,使其成为“会说话的植物”(the speaking plant),建立人与植物的对话,以植物自身在水胁迫下的生理变化作为控制灌溉的依据已成为近年来国内外学者研究的热门领域[1-3]。其中,以植物水胁迫下声发射信号为主要技术指标的精准灌溉显示出极大的优势和前景,相关理论研究也取得很多进展,但目前相应灌溉系统的研究还不多。本研究以云南花卉中具有一定代表性的盆栽迷你玫瑰为研究对象,以声发射作为其水分亏缺的主要诊断指标,初步建立一套温室花卉视情精准灌溉系统并进行灌溉试验和效果分析,为将来基于声发射技术更加成熟的智能化灌溉系统作相关探索和研究。
1 灌溉控制系统组成
本系统为以PC机为核心、以LabWindows[4-6]为软件开发平台,配合必要的传感器[7]、信号调理器、数据采集[8-9]卡、执行单元等硬件组成的多通道水胁迫声发射灌溉控制系统。
1.1 系统硬件设计
系统硬件是整个灌溉系统的物理基础,针对系统功能的要求同时考虑精度、分辨率、传输速度等技术指标,对硬件进行了优化设计,主要分为数据检测设备[10-11]、信号调理设备、信号分析设备以及外围设备4个部分(图1)。……
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