西北农林科技大学。
生命科学导论(自然科学版)自。动。
化。在。果。园。
管。理。中。的。
应。用。
水利与建筑工程学院。
自动化在果园管理中的应用。
白琳。水建学院,电气工程及其自动化,陕西,杨凌,712100)
摘要: 为谋求果园获得较高经济效益、生态效益和社会效益而采取的各种技术措施。一般根据树龄、树势和环境条件的变化进行。
果园管理的内容大致可归纳为土壤管理、树体管理和灾害防治等方面。
关键词:果园,自动化,土壤管理,灾害防治。
一. 自动化与土壤管理。
果树大多栽于山丘地带,定植后一般多年生长在同一地点,园土良好理化性状的保持比一般农田困难。因而随着根系的伸展,对未经改良的园地需逐年扩大深翻。方法是每年在栽植穴(沟)以外,以果树主干为中心,开挖同心圆沟或在行间挖直沟,一般沟深要求60~80厘米,宽度视劳力而定。
然后施入基肥,回填土时将表土填在果树根系分布最多的层次。直径在 1厘米以上的根应尽可能保留,损伤的须削平断面以利愈合。以后每年扩大进行,直至全园深翻完毕。
深翻时期以果树休眠期或秋季为宜。除增施有机肥外,还可加入壤土或沙以改良土壤。地下水位高或土层较浅的果园可逐年培土,或深沟排水以加深耕作层。
因此,土壤管理有着举足轻重的作用。果园的土壤管理,中国习惯用清耕法,即在生长季节不断除草,使园土保持疏松。欧美各国果园多采用生草法。
包括全园生草和行间生草,以后者居多,即用多年生禾本科和豆科植物在果树定植当年混播,以后每年生长季节刈割几次,以减少在果树座果、花芽分化等关键时期或旱季与果树竞争水肥的矛盾。株间用除草剂免耕。实行生草法可不断增加土壤腐殖质,改善土壤理化性状,减少水土流失和改善果园生态条件;但必须及时补充氮肥和水分。
因为果园面积比较大,所以在土壤管理时需加入机械的帮助,而自动化管理将更是果农们的福音。目前机械在土壤管理方面还需要人工操作,基本用来种植,除草,或者修剪根系,但随着自动化在农业中的应用,以后一定会达到从检测到调节植被一体化。
二. 自动化与灾害防治。
果园的灾害一般分为四大类别:冻害,霜冻害及冷害;旱害及冻害;风害和雹害;以及环境污染。而灾害防治目的是对果园中的果树及果实进行有效保护。
近年来,农业经济结构发生了很大变化,果业成为许多市、县的支柱产业之一,也成为许多地方致富的重要途径。冻害造成的经济损失也随着经济作物的发展而成倍增长,所以冻害成为防灾减灾的主要研究对象之一.果树传统的花芽冻害预防方法主要分物理法和化学法.物理法预防果树花芽冻害就是采取一定的物理措施进行树体保护,改善果园环境气候,破坏霜冻或冻害发生的条件等,包括果园灌水、熏烟、覆盖地膜、套袋、增施有机肥等。化学法预防果树花芽冻害就是对果树喷洒化学药剂或肥料,使花芽抗逆性增强,从而降低受冻率和受冻程度,如喷旆植物抗寒剂等,以有效增强果树的抗寒性,减轻冻芽冻花灾害‰”.这些传统防寒措施在气候情况正常变化的时候能起到一定的保护作用,但是对于异常的突发性气候变化,果农就会因为准备不及时而导致果树严重冻伤,继而影响果树的产量.例如,福建省2023年的降温时间就比以往提前.所以采用自动化监测管理控制系统,降低由于霜冻、寒潮等造成的影响就有其必要性.
随着机械自动化在农业上的广泛应用,现在在灾害防治方面已经大量加入了科技的元素。所以我们现在需要的是一套果园防灾减灾的自动化管理系统。
台湾省农业试验所开发设计了一套果园自动化喷雾防灾系统,目的是预防果实因为寒流突袭,气温剧烈变化或结霜而造成生理伤害或落果,此外也预防回南焚风短暂干燥的气候造成果实缩内、烧伤等生理伤害。在预防寒害及霜害上,在寒流或霜害来临前,将温度设定值,设定在高于寒害或霜害发生的临界温度一到二度.当低温来临时,温度感应器感应到低温,便会自动启动电机带动水泵抽水,用地下水或加温后的水,或热风加温水的方式喷洒水雾于果树树冠上,利用水的降温放热原理来缓和气温骤变,以形成缓风屏保护树冠.
新西兰wairarapa葡萄园农场主nell petrie采用热风防护的方法保护葡萄园不受冻害。当温度降低到接近零时控制系统启动大型鼓风机,鼓风机推动大量的热气,通过各喷头喷向葡萄树,提高果实周围的温度防止其冻伤。
在美国,某农场运用一项综合的防霜害的管理系统,它能够降低霜冻对农作物造成的损害.控制和检测系统不问断地对果园的温度和湿度进行监测,并且做出可靠的**。当霜冻来临时,防霜系统自动及时启动,对受害区进行喷水,提高果园的环境湿度。整个喷雾防灾系统必须持续地运作不能中断,直到霜害结束,否则水分蒸发会吸热而使得气温更降低,可能造成更大的伤害。
此项系统是一项将环境监测和自动喷灌控制相结合的防霜害系统。这使得果农可以在夜间安心地休息。但是对于那些想掌握果园实时情况的果农来说,此项系统可以通过gprs网络给果农的手机发信息。
此项系统包括两个盒式部分,温度和相对湿度传感器部分安装在果园里,同时也将温湿度显示出来,报警器会在霜害来临的时候报警。核心部分包括一片380串口控制器通过rs--232直接和gprs modem相连,通过变压器给控制罂接上24v的交流电源,控制器再提供24v的交流电给园间控制部分并且提供24v的直流电供gprs modem使用。田间的温度和湿度通过rs--485传给**处理器同时也显示出来.当湿度补偿温度的临界值到达,就自动启动喷水泵,喷水溷问歇性地喷洒,直到霜害结束.
随着科技的发展,自动化已经广泛涉足人们的各类生产,在果园中利用自动化,将提高我们的工作效率,而且更科学。
2. 《实用果园土壤管理》张乃明,阎和建,李任敏等编著;
3.文库。
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