DB12∕T 554-2015 日光温室黄瓜智能灌溉技术规程.pdf

ICS 65.020.20 B 31 天津市地方标准 DB12 DB12/T 554-2015 日光温室黄瓜智能灌溉技术规程 The Technical Standard of Intelligent Irrigation of cucumber in Greenhouse 2015-01-27 发布 2015-03-01 实施 天津市市场和质量监督管理委员会天津市市场和质量监督管理委员会发 布发 布 DB12/T 554-2015 1 前 言 本标准按照国家标准 GB/T1.12009标准化工作导则 第 1 部分：标准的结构和编写编写。 本标准由天津市农村工作委员会提出并归口。 本标准起草单位：天津市农业科学院信息研究所、天津市农业资源与环境研究所。 本标准起草人：陆文龙、贾宝红、王艳、吕雄杰、宋治文、钱春阳、王建春、刘绍伟、李凤菊。 DB12/T 554-2015 2 日光温室黄瓜智能灌溉技术规程 1 范围 本标准规定了日光温室黄瓜智能灌溉技术的术语和定义，规定了日光温室的选择、生产管理措施、智能灌溉系统的基本要求。 本标准适用于天津地区日光温室春茬黄瓜生产。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注日期的引用文件， 仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 19165-2003 日光温室和塑料大棚结构与性能要求 GB/Z 26581-2011 黄瓜生产技术规范 NY/T 5075-2002 无公害食品黄瓜生产技术规程 DB12/T 483-2013 番茄、黄瓜穴盘育苗技术规程 JB/T 7352-2010 工业过程控制系统用电磁阀 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3.1 智能灌溉（Intelligent Irrigation） 在滴灌条件下， 根据日光温室春茬黄瓜不同生育期的需水规律及土壤条件， 利用物联网技术实现灌溉的自动控制。 4 日光温室的选择 选取符合GB/T 19165-2003的标准建造的日光温室，且水电设施齐全，有稳定、无干扰的系统电源，能保证测量仪器安全运行。 5 生产管理措施 田间生产管理措施按照GB/Z 26581-2011、NY/T 5075.4和DB12/T 483-2013的有关要求执行。 6 智能灌溉系统的基本要求 6.1 系统组成 智能灌溉系统由滴灌系统、信息采集传输系统和监控中心组成。 DB12/T 554-2015 3 其中滴灌系统包括水源、 首部枢纽、 输水管网 （干管、 支管、 毛管、 流量表、 电磁阀、 管件及阀门） ；信息采集传输系统包括传感器、采集控制器等设备，并采用有线或无线的数据传输方式；监控中心可使用本地局域网络或远程监控平台。 6.2 数据采集要求 6.2.1 采集内容 利用传感器自动采集日光温室中15cm-20cm深度土壤的温度和湿度，每半小时上传一次数据。 6.2.2 传感器选择 选择土壤温度传感器和土壤湿度传感器。传感器的性能指标应符合表1的要求。 表 1 传感器技术性能要求 传感器种类 性能参数 土壤温度传感器 测量范围：0-50；测量精度：0.5；分辨率：0.1 土壤湿度传感器 测量参数：容积含水率；测量精度：3；量程：0100% 6.3 数据传输要求 通过ZigBee、WiFi等短距离无线传输方式进行传感器与采集控制器之间的数据传输；通过GPRS、网桥、光纤等远距离传输方式实现采集控制器与监控中心之间的数据交换。可以使用交流或直流供电。 6.4 智能控制要求 6.4.1 主要功能 监控中心接收采集控制器发送的土壤温度和含水量数据，并完成对数据的存储、分析。通过与根据黄瓜各个生育期（缓苗期、结果初期、结果盛期、结果后期）需水特点制定的灌溉控制参数进行分析、比对，形成最佳灌溉方案，然后监控中心下发指令，控制电磁阀进行滴灌作业，实现智能灌溉。 6.4.2 电磁阀选择 根据现场管道内尺寸或流量要求确定电磁阀通径尺寸；电磁阀最小工作压差范围为 0-1.0MPa，最大工作压差不应大于它的公称压力；额定供电电压优先选择 AC220V、DC24V，符合 JB/T 7352-2010中的要求。通过现场施工布线，连接至耳房内的控制器。 6.5 系统的安装、操作与维护 6.5.1 系统的安装 6.5.1.1 滴灌系统 在滴灌系统首部安装电磁阀、流量表、压力表。 按照做好的畦垄铺设滴灌管，滴灌管孔距为 25cm-30cm。铺好滴灌管后，覆盖地膜。 6.5.1.2 传感器 每个日光温室（667m2）宜设置3个土壤温度传感器和3个土壤水分传感器，分别位于日光温室中心点位置，以及中心点两侧与东西围墙的中间位置。有条件的可适当增加土壤含水量监测点的数量。传感器置于15cm-20cm的土壤中。 6.5.1.3 采集控制器 采集控制器安装在耳房墙壁上，高度以便于操作为准。 6.5.2 系统的操作 6.5.2.1 土壤参数测定 测定种植区域土壤田间持水量和土壤容重（ ），可参照资料性附录 A、B 推荐的测定方法，也可以通过查询资料性附录 C 获得近似值。 DB12/T 554-2015 4 6.5.2.2 设定灌溉控制参数 根据黄瓜不同生育期及土壤条件，在管理软件上设定灌溉控制参数。当土壤温度高于 12时，可启动灌溉程序，参数计算及设定依据如下： 表 2 日光温室黄瓜不同生育期灌溉控制依据及参考灌溉量 生长期 灌溉控制依据 参考灌溉量 （单位： m3/667m2） 定植 土壤温度传感器读数12 20-25 缓苗期 土壤水分传感器读数田间持水量70% 6-8 结果初期 土壤水分传感器读数田间持水量80% 8-10 结果盛期 土壤水分传感器读数田间持水量90% 10-12 结果后期 土壤水分传感器读数田间持水量80% 8-10 注：田间持水量和土壤容重 以田间实测结果为准。 6.5.3 系统的维护 为了确保系统稳定运行，保证监测数据的完整性与准确性，应对智能灌溉系统设备进行定期维护工作； a） 定期检查、维护土壤温度和湿度传感器、采集控制器。 b） 使用前对传感器、采集控制器进行现场检查、校验；使用中按生产厂家要求进行检查维护；黄瓜采收结束后将传感器放置安全处妥善保管。 c） 由业务部门每三个月派技术人员到现场检查、维护。 d） 定期检查、维护的情况应记入值班日志中。 DB12/T 554-2015 5 附录 A （资料性附录） 田间持水量测定方法（威尔科克斯法）田间持水量测定方法（威尔科克斯法）11 一、仪器设备一、仪器设备 1.天平：感量 0.01g，精度 0.0001g 2.环刀：容积：100cm3 3.筛子：孔径 1mm 4. 其他：电热恒温干燥箱、中号铝盒、干燥器等。 二、测定步骤二、测定步骤 1.用环刀在野外采原状土，带回室内放水中饱和一昼夜（水面较换刀上缘低 1mm-2mm，勿使环刀上面淹水） 。 2.同时在相同土层采土、风干、通过 1mm 筛子，装入另一环刀中，装土时要轻拍击实，并且稍微装满些。 3.将装有饱和水分湿土的环刀的底盖(有孔的盖子)打开，连同滤纸一起放在风干土的环刀上。接触紧密，可用砖头压实（一对环刀用三块砖压） 。 4. 经过 8 小时吸水过程后，从上面环刀（成原状土）中铝盒取土 15g-20g，立即称重，准确至 0.01g。烘干，测定含水量，此值即将接近于该的田间持水量。 本试验需进行 2-3 次平行测定，重复间允许误差1%，取算术平均值。 DB12/T 554-2015 6 附录 B （资料性附录） 土壤容重的测定方法（环刀法）土壤容重的测定方法（环刀法）22 一、仪器设备一、仪器设备 1.天平：感量 0.01g，精度 0.0001g 2.环刀：容积：100cm3 3其他：电热恒温干燥箱、中号铝盒、干燥器等。 二、测定步骤二、测定步骤 1. 先在田间选择挖掘土壤剖面的位置，然后挖掘土壤剖面，观察面向阳。挖出 的土放在土坑两边。挖的深度一般是 1 米，如只测定耕作层土壤容重，则不必挖土壤剖面。 2. 用修土刀修平土壤剖面，并记录剖面的形态特征，按剖面层次分层采样，每层重复 3 个。 3. 将环刀托放在已知重量的环刀上，环刀内壁稍涂上凡士林，将环刀刃口向下垂直压入土中，直至环刀筒中充满样品为止。若土层坚实，可用手锄慢慢敲打，环刀压如时要平稳，用力一致。 4. 用修土刀切开环刀周围的土样，取出已装上的环刀，细心削去环刀两端多余的土， 并擦净外面的土。同时在同层采样处用铝盒采样，测定自然含水量。 5. 把装有样品的环刀两端立即加盖，以免水分蒸发。随即称重（精确到 0.01 克） ，并记录。 6. 将装有样品的铝盒烘干称重（精确到 0.01 克） ，测定土壤含水量。或者直接从环刀筒中取出样品测定土壤含水量。 三、结果计算： 1. 环刀容积按下式计算： V= r2h， 式中： V 为环刀容积 （cm3） ； r 为环刀内半径 （cm） ； h 为环刀高度 （厘米） ； 为圆周率 （3.1416） 。 按下式计算土壤容重： s=g.100/v.(100+W)，式中：s为土壤容重（g/cm3） ；g 为环刀内湿样重（g） ；V 为环刀容积（cm3） ； W 为样品含水量（%） 。 此法允许平行绝对误差0.03g/cm3，取算术平均值。 DB12/T 554-2015 7 附录 C （资料性附录） 表 1 天津主要土壤质地的田间持水量与土壤容重 3 土壤质地 田间持水量（%） 土壤容重（g/cm3） 轻壤土 22 耕层土壤容重一般在1.0-1.3 中壤土 24 重壤土 26 粘土 30 DB12/T 554-2015 8 参考文献 1 中国科学院南京土壤研究所土壤物理研究室.土壤物理性质测定法.北京：中国农业出版社，1978 2 中国科学院南京土壤研究所. 土壤理化分析.上海：上海科学技术出版社，1978 3 黄昌勇.土壤学.北京：中国农业出版社，2000 _