大农场的灌溉方式和应用情况

它们之所以会俘获农场主的芳心，主要是因为以下几个优秀不可多得的特点。 
成本投入低：
长度为600米的中心支轴式喷灌机，一台价格为45万左右，可覆盖灌溉面积约为1820亩，使用寿命约为20-30年，年均亩成本仅为12.3元，这成本投入相当低；区别在于中心支轴式喷灌机的初始投入大，随着年限的增长，使用效益越来越大。
 
自动化程度高：
即使最低配的中心支轴式喷灌机也能实现简单的自动化灌溉，只需要按几下按钮，就可以安心地打LOL。甚至高配版还可以实现智能化的灌溉控制，电脑/手机操作，一人就能控制几台甚至几十台喷灌机。
 
灌溉均匀度高：
和传统的大水漫灌相比，喷灌机能够实现均匀灌溉，不会出现地头流成河，另一头沙漠的情况。
 
灌水量可调节：
不同作物、不同生长时期，需水量都有所差异，喷灌机可以通过调节运行速度，满足灌水量差异化的要求。
 
高配置可实现智能控制的中心支轴式喷灌机一次性投入相当高。一般情况下，农场主或者大型种植企业优先使用大型喷灌机或滴灌、喷灌的手动系统，
 
当作物农场灌溉分区和作物种类较多时，问题就慢慢暴露出来。
手动系统的局限性表现在三个方面，一是所有开关、调整都必须在灌溉设备里完成，没有远程便利控制；二它们只是灌溉工具，灌溉决策还是由种植员的经验决定；三目前还是靠人工决定不同分区的灌溉先后顺序。
比如我们的一个客户：某农业：
 
它的农业在内蒙某一个农场，面积足有1600亩，拥有4台中心支轴喷灌机。
一个基地管理人员每天的工作就是骑着摩托车往返于4个喷灌机之间进行开启、关闭、正反转、调速等操作。4个喷灌机8个井突突一圈半小时，才能开启所有水泵，4个喷灌圈开始作业。
接下来的时间管理员基本上是数着表针过日子，因为6个小时后他又要突突摩托车开始关闭喷灌机的行程。
比开启灌溉更挑战的是，每一个喷灌圈的面积不同，所以每一个圈的灌溉时长不同，大概需要7-12个小时才能全部灌完。因此等到深更半夜就为了按下关闭按钮，这对管理员来说再正常不过了。
更不幸的是，苜蓿草天气热的时候每天都要灌，稍微凉快一点，最晚也要2天灌一次。
所以，管理员的一天就耗在摩托车、水泵、喷灌机上。
再比如我们另一个客户：
昌平循环农业示范园，园内主要种植西红柿、黄瓜、草莓等蔬菜瓜果作物。
 
园区共有20个大棚，之前安装了水肥一体化滴灌手动系统，每个棚内2个手动控制阀，每个棚配备一个专职农艺管理员。
 
因为20个棚种不同的作物，水源最多能同时灌溉3个大棚。所以每次灌溉，各个棚的管理员都通过讨论决定灌溉顺序。
 
且和喷灌机一样，开的时候需要去棚里开一下控制阀，关的时候还得去再关下，这个灌溉过程对于管理员来说很不便利。
解决以上问题，我们就需要了解大农场的另一个灌溉秘密，即灌溉控制系统。 灌溉控制系统解决了远程控制的问题，打破了管理员的空间限制，管理员可以随时随地通过手机开基于土壤水分的反馈，实时更新农作物下次灌溉所需的灌溉时间和灌溉量，实现最优的灌溉效果。
、关、调整灌溉参数，真正实现了智能化灌溉管理。
 
比起高配置智能化控制的中心支轴喷灌机，灌溉控制系统的优势在于，可以基于农场的土壤水分实测数据，提供更加科学的灌溉决策；同时灌溉后，提供灌溉效果反馈。
 
灌溉控制系统是由土壤水分传感设备、灌溉控制设备、水泵电磁阀控制设备、手机微信数据平台组成。一台灌溉控制设备的控制范围可达2000亩左右。
 
它的核心及创新之处在于选取每一个灌溉分区的代表点，安装土壤水分传感设备，用于分析土壤动态储水情况，计算作物耗水预测；土壤水分传感设备将所有数据输出给灌溉控制设备，用于计算适宜的灌溉时间、灌溉时长；同时水泵电磁阀控制设备执行决策，控制水泵电磁阀进行灌溉。
1. 获取目标时间、地点和目标作物动态的有效储水能力（eC）和有效储水量（eW）数据。
 
2.获得目标地点和作物未来一定时间内的作物耗水量的预测值数据(fdET)。
作物耗水量的预测值数据是同一地点每天的模拟蒸发蒸腾量（sET）的预测值与真实作物系数（rK）的预测值乘积的和。
 
3. 动态比较作物耗水量的预测值 (fdET)与有效储水能力（eC）和当前有效储水量（eW），确定下一次灌水的最晚时间。
 
4. 如果此时灌溉，有效储水能力（eC）和当前有效储水量（eW）的差值决定了灌溉水量是多少。 根据以上灌溉控制的实现，可以容易地解决不同灌溉分区的灌溉次序问题。
某目标地块最小灌溉控制单元（如一个滴灌电磁阀区域）未来1-7天的作物逐日耗水量的预测值为f1ET=6mm,f2ET=5mm,f3ET=8mm,f4ET=4mm,f5ET=9mm,f6ET=3mm, f7ET=9mm。
 
该控制单元当前的有效储水能力eC=39mm，有效储水量eW=20mm，
 
则：
当前有效储水量可满足作物未来3天的耗水（19mm），但不能满足未来4天的耗水（23mm），因此下一次灌溉时间要早于第4天。
同理，可以此类推其他的灌溉分区。根据建议灌溉时间，系统会自动对灌溉分区进行排序，并控制水泵电磁阀进行灌溉。
 
灌溉控制系统解决了灌溉决策依靠人工经验的现状，同时，管理员可根据自己的经验，对比系统建议的灌溉时长，手动输入一个灌溉合理值，将农艺管理和灌溉控制结合起来打造更科学精准的作物品质管理。