本文收录于《农业工程技术-农业信息化》2024年第5期，目次09
摘要：玉米是重要的粮食作物，其实际产量以及质量的高低，能够对农业经济还有社会发展产生较大影响。近几年随着科技的发展进步，智慧农业迅速到来，一系列自动化、智能化的玉米生产技术陆续涌现，大幅度提高了玉米生产成效，而智能玉米滴灌水肥一体化技术便是其中之一。为充分发挥此项技术的价值和作用，该文就系统设计、滴灌带铺设以及灌溉、施肥等技术做出了深入探讨，以此助推玉米生产活动，实现长远健康发展。
关键词：智慧农业；健康发展；玉米生产栽培；滴灌水肥一体化技术
玉米滴灌水肥一体化技术，是将智能技术、灌溉系统以及施肥技术等进行有机融合之后的一种新型产物，其能够结合玉米作物生长期间对水和肥料的需求规律，合理地对水肥开展同步调控工作，达到精准给水施肥的目的，有助于提高玉米生产成效。因此，有必要对智慧化的玉米滴灌水肥一体化技术做出深入研究，从而提高技术运用水平，为玉米生产活动实现高质量健康发展进行助力。
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智能化玉米滴灌水肥一体化系统设计
智能化玉米滴灌水肥一体化技术的设计主要包括以下几个部分：
1.1 水源
灌溉水源需要保证符合国家《农田灌溉水质标准》的相关要求，同时由于智能玉米滴灌水肥一体化技术具有较强的精密性，所以水源还需要确保杂质较少，不容易对相应管带造成堵塞问题。一般水源可选用水质达标的水库、河流以及湖泊或者是水井。若是缺少合适水源，还可以借助打造蓄水池的方式来充当水源，在实际建设蓄水池时可对智能化设计软件进行选用，可提高蓄水池建设的合理性以及适宜性。
1.2 首部系统
智能玉米滴灌水肥一体化技术中首部系统属于一个核心组成内容，其主要包括以下几项内容：
1.2.1 水泵
现阶段比较常用的水泵主要有离心泵以及潜水泵两大类型，用来取水加压有效地送入输水管道。通常水泵选型需要借助倒推法进行确定，也就是以典型玉米灌区的工作水头，来合理地倒推出设计水头，再通过最大灌区灌溉实际流量充当设计流量，以此确保设计出的智能化滴灌水肥一体化系统满足灌溉要求。
1.2.2 过滤器
目前智能化玉米滴灌水肥一体化技术中比较常见的过滤器主要有离心过滤器、砂石过滤器、网式过滤器以及叠片过滤器等，在实际选用时，需要结合水源杂质情况、系统峰值流量设计情况以及灌水区流道直径等进行确定。
1.2.3 施肥设备
施肥设备的类型也相对较多，包括文丘里施肥器、旁通施肥罐以及施肥泵等，通常需要结合玉米种类、系统设备以及施肥面积等做出合理选用。
1.3 智能化控制系统
1.3.1 灌溉电子阀
主要用来对田间阀门开关进行控制，可以和无线阀门控制器进行配套使用，能够实现无线自动化控制。
1.3.2 液位变送器
主要用来对水池存水量进行监测（如水源为水库等则不需配备），需要借助专用电缆有效地接到控制主机上，能够通过监测水池水位，合理地控制系统的关停[1]。
1.3.3 土壤含水率传感器
主要用来对玉米表层以及深层土壤开展墒情方面的在线测量，配合系统设置的含水率阈值，实现智能化以及自动化滴灌。
1.3.4 视频监控系统
该系统由摄像头、交换机以及相应服务器等构成，能够对玉米生长情况还有灌溉情况开展实时图像传输，同时该系统一般拥有红外功能，可自动化开展玉米长势监测工作，从而及时反映整株发育状况，为系统及时智能化、自动化开展滴灌活动提供数据支持。
1.3.5 控制软件
智能玉米滴灌水肥一体化技术需要打造一款专用控制软件，对于该软件需要能够做到人机对话，能够随时制定以及修改滴灌计划，可以结合土壤墒情监测等数据信息开展自动化灌溉，同时可以显示灌溉以及水泵运行等一系列数据信息。此外还需要配备智能手机APP软件，以此便于远程实时开展滴灌系统的管理以及控制工作[2]。
智能玉米滴灌水肥一体化技术应用要点
2.1 做好滴灌带以及管网铺设工作
在有效完成智能玉米滴灌水肥一体化系统设计工作之后，即可开展滴灌带以及管网铺设作业。而在实际开展滴灌带及管网的铺设作业时，需要结合玉米种植地的地形地貌合理地选择铺设方法，所以如果种植规模较大，建议对无人机摄像系统以及GIS系统等一系列智能化技术进行运用，以此搜集地形地貌以及地址数据信息，构建玉米种植地虚拟模型，开展滴灌带以及管网铺设作业的设计工作，以此提高滴灌带及管网铺设工作成效。通常情况下每公顷需用到2000 m左右的滴灌带，对于主管道、支管道以及毛管的设置主要如表1所示。其中支管间距，一般需要控制在60～80 m之间，同时整个滴灌带应尽量铺设在地表，也可以浅埋2～3 cm左右[3]。
2.2 灌溉
在完成播种作业后，当天需要有效滴灌出苗水，对于滴水量需要结合土壤墒情加以明确，这便需要对土壤含水率传感器等智能化技术进行运用，以此对墒情开展定点监测以及在线测量，比如可以运用上述提到的土壤湿度水分传感器，对于量程一般为0～100%体积含水量，能够分别对玉米地不同土层深度开展含水率监测工作，比如0～20 cm、20～40 cm以及40～60 cm等。该传感器获取到的数据信息可以直接通过移动通信技术上传到智能控制软件系统，再结合具体墒情给出对应的滴水方案，并通过智能化系统、PLC设备以及电子化阀门等自动开展智能化滴水作业，通常当天滴灌出苗水主要为10～20 cm3/667 m2。而完成播种后一直到小喇叭口期，通常不旱不需要滴水，也可结合传感器的监测情况人工或智能进行滴水，进入到小喇叭口后期，应该以追肥为目的，合理开展滴水作业，一般在8～9展叶和吐丝散粉及吐丝后大约15天开展滴水冲肥作业。
2.3 施肥
对于智能玉米滴灌水肥一体化技术而言，其施肥作业需要将肥料通过滴水活动直接施入土壤即可。为保证施肥作业的准确性和及时性，还需要利用智能化技术进行精准追肥，可在智能化软件控制系统当中结合不同时期玉米所需肥料情况设置不同的施肥方案，通过上述提到的视频监控系统监测玉米生长情况，在监测到玉米生长至需施肥阶段时，自动化调取方案，并以告警等形式提醒相关农户或者是管理人员，相关人员可通过手机APP等看到告警信息，及时根据系统给出的方案配置肥料，再通过滴灌系统进行施肥。此外，也可以利用视频监控系统对玉米长势进行长期监测，并利用大数据技术开展自动化分析工作，从而明确是否需要追肥，同样再进行告警，以此提高施肥的及时性和有效性[4]。
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结语
智能玉米滴灌水肥一体化技术，不仅能够提高水资源利用率，还能够提高水肥管理工作的科学性、及时性和有效性，有助于提高玉米产量以及质量。本文针对智慧农业背景下玉米滴灌水肥一体化技术展开了深入探究，以此进一步增强智慧化玉米水肥管控能力，推动玉米生产活动更好地实现高质量健康发展。
参考文献：
[1] 张静,王霞. 小麦—玉米周年滴灌水肥一体化栽培技术[J]. 中国农业文摘-农业工程,2023,35(3):59-62.
[2] 李玉珩. 内蒙古赤峰市松山区玉米无膜浅埋滴灌水肥一体化技术[J]. 农业工程技术,2022,42(26):36,38.
[3] 白静,缪纯庆,王托和,等. 河西走廊玉米膜下"9812"水肥一体化滴灌技术[J]. 甘肃农业科技,2022,53(1):42-45.
[4] 陈宗红. 玉米滴灌水肥一体化的优势及技术要点[J]. 农业工程技术,2023,43(5):26-27.
作者单位：汶上县农业技术推广中心
http://www.nygcjs.cn/cn/article/doi/10.16815/j.cnki.11-5446/s.2024.14.009
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