一種大樹移植過程中肥水一體化灌溉方法與流程
2023-05-10 18:46:36 1
本發明屬於施肥領域，尤其涉及一種大樹移植過程中肥水一體化灌溉方法。
背景技術：
我國是水資源嚴重緊缺的國家之一,農業用水佔全國用水總量的60％以上,每年農業用水短缺嚴重製約了我國農業的可持續發展。目前,隨著整形修剪、促成花技術以及病蟲害綜合防治等樹上管理技術的普及和提高，肥水管理逐漸成為許多果園增產增收的瓶頸。一方面，在果樹栽培管理中,果農普遍存在重視果實產量而過量施用氮磷鉀等無機肥料的現象,致使土壤酸化板結、水資源汙染嚴重,給自然環境帶來巨大壓力。另一方面，果樹在應用底肥及部分追肥時，需要挖坑施肥，生長期挖坑容易傷害根系並且勞動力成本很大，導致果園難以實現規模化經營。再者，目前也有採用水肥一體化施肥技術，水肥一體化就是利用管道灌溉系統，將肥料溶解在水中，同時進行灌溉與施肥，適時、適量地滿足農作物對水分和養分的需求，實現水肥同步管理和高效利用的節水農業技術。所以，水肥一體化技術能大幅度提高肥料利用率。然而，傳統的滴灌、噴灌等措施是將水施用於土表，水分容易蒸發，還會造成果樹根系上浮，不利於果樹抗旱及抗寒；傳統的滴灌及噴灌還存在施肥不均勻，肥料浪費多、農事操作不方便。
綜上所述，現有技術存在的問題是：傳統的滴灌及噴灌還存在施肥不均勻，肥料浪費多。
技術實現要素：
針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種大樹移植過程中肥水一體化灌溉方法，
本發明是這樣實現的，一種大樹移植過程中肥水一體化灌溉方法，所述大樹移植過程中肥水一體化灌溉方法包括以下步驟：
步驟一，在大樹根系周圍以標註線為基準挖滲灌坑，然後將滲灌管道埋於滲灌坑中；
步驟二，將引水泵的水管連接施肥器的入水口，施肥器的施肥口連接滲灌管道；
步驟三，水泵將水引入施肥器內與肥料進行混合；
步驟四，施肥器內水肥混合液體通過滲灌管道流入土壤中進行施肥；所述施肥器集成開關控制器，流速控制器和信號的無線發射模塊，開關控制信息和流速控制信息通過信號無線發射模塊傳送到伺服器中，然後公布到網絡上，工作人員可以通過無線信號連接網絡遠程控制肥水混合液的流速和灌溉開關控制操作；
所述無線發射模塊的節點h發送數據包給目的節點，h+i是節點h的一個鄰居節點，如果其靠近最遠鄰居節點並且有更多的剩餘能量，則鄰居節點h+i可作為候選轉發節點，對合適的候選節點依據到能量等效節點的距離和每個節點的剩餘能量排序：
dh+i-dh為節點h和其鄰居節點h+i之間的距離。eh+i代表節點h+i的剩餘能量；n(h)為選出的節點h的候選轉發節點；p(h+i)的值越大，節點優先級越高；最高優先級的候選轉發節點作為下一個轉發節點；
所述伺服器時頻重疊信號的歸一化高階累積量方程組構建方法包括：
接收信號的信號模型表示為：
r(t)＝x1(t)+x2(t)+…+xn(t)+v(t)
其中，xi(t)為時頻重疊信號的各個信號分量，各分量信號獨立不相關，n為時頻重疊信號分量的個數，θki表示對各個信號分量載波相位的調製，fci為載波頻率，aki為第i個信號在k時刻的幅度，tsi為碼元長度，pi(t)為滾降係數為α的升餘弦成形濾波函數，且n(t)是均值為0，方差為σ2的平穩高斯白噪聲；
混合信號的高階累積量公式如下：
兩邊同時除以混合信號的二階矩k/2次方：
進一步變形為：
其中和表示各分量信號功率與總功率的比值和噪聲功率與總功率的比值，分別表示為和λv；由於高斯白噪聲的高階累積量為0，所以上式表示為：
由此，構建歸一化高階累積量方程組：
所述無線發射模塊信號間幹擾關係分析模塊的方法包括以下步驟：
步驟一，構建多維幹擾空間模型，確定待分析的幹擾信號特徵矢量與參照信號特徵矢量
步驟二，基於幹擾空間模型，針對幹擾信號特徵矢量定義其對參照信號特徵矢量的位移矢量
步驟三，定義位移矢量在幹擾空間中對某個維度坐標軸的投影，為幹擾信號特徵矢量到參照信號特徵矢量在該cp維度上的距離，即有：
其中rpj(·)算子表示針對某一cp維度的投影運算，計算的值；
步驟四，定義幹擾信號對參照信號的幹擾狀態為s，用以表示幹擾信號對參照信號的幹擾關係，從而判斷是否存在幹擾；判斷方法包括以下步驟：
1)對於由單獨幹擾矢量表示的單模幹擾信號和參照信號，當幹擾信號矢量對參照信號矢量在空間模型中各個維度的距離均小於該維度的解析度時，表示幹擾信號對參照信號產生幹擾，s＝1；反之，若存在某一維度或者多個維度上幹擾信號矢量對參照信號矢量的距離大於等於該維度的解析度，則表示幹擾信號未對參照信號形成幹擾，s＝0，即幹擾信號和參照信號在該維度是可分離的；
2)對於幹擾信號和參照信號各自包含若干幹擾特徵矢量的多模情況，此時的幹擾狀態s(vi，vs)可以如下計算：
其中s[vi，vs]m×n被稱為幹擾狀態矩陣，矩陣中的每個元素表示vi中的第k個特徵矢量和vs中的第l個特徵矢量的幹擾狀態；只有兩個特徵矢量集合中每個元素都不幹擾時，s(vi，vs)＞0，幹擾信號才不對參照信號形成幹擾；反之，s(vi，vs)＞0，此時幹擾信號將對參照信號形成幹擾；
步驟五，在已經形成幹擾的前提下，選取並確定幹擾作用參數ep，對於幹擾信號而言，該參數通常為信號功率p或者能量e；進一步，定義幹擾信號對參照信號的幹擾程度為g，計算出幹擾信號對參照信號的幹擾影響程度；計算方法包括以下步驟：
1)對僅包括單獨特徵矢量的單模幹擾信號和參照信號，幹擾信號矢量對參照信號矢量的幹擾程度g(vi，vs)，利用幹擾作用參數ep進行評估：
2)對包含若干特徵矢量的多模幹擾信號和參照信號，此時幹擾信號對參照信號的幹擾程度g(vi，vs)定義以特徵矢量集合表示的幹擾信號對參照信號的幹擾程度；此時的計算如下：
進一步，所述滲灌坑的形狀為長條形、圓形中的一種；滲灌坑的深度為6-40cm，寬度為6-55cm。
進一步，所述灌溉管道上每間隔24cm設置一個出水段；所述出水段上均勻分布有出水孔。
進一步，所述滲灌管道的直徑為1.5-3cm，所述出水孔的直徑為0.5-0.7mm。
進一步，所述出水段的長度為4cm；出水段的外側設置有保護套，保護套與出水段之間的間隙小於0.4mm；通過設置保護套，且保護套與出水段之間具有一定間隙，該間隙即可使肥水從出水孔中流出到土壤裡，且由於間隙小於泥土的直徑。
進一步，所述水肥混合液在滲灌管道中的流速為500kg/7min。
本發明的優點及積極效果為：本發明在灌溉的同時，將肥料溶解於水中，水肥同施，充分提高肥料利用率。滲灌管道出水均勻，使得水肥充分分布在果樹根系周圍，養分可被根系快速吸收利用，不傷根、不燒根，避免了水分及肥料的浪費，保護了生態環境。在根系周圍挖滲灌坑，水肥同時施用，在後續生長期避免再一次挖坑施肥，極大地保護了果樹根系，降低了肥害，有效避免土壤酸化。對於缺水地區，與現有技術滴灌施肥相比，本發明使地表微溼，可避免水分大量蒸發，在降低人工提高效率的同時極大地節省了水資源；同時可以遠程操作，省時省力。
附圖說明
圖1是本發明實施提供的大樹移植過程中肥水一體化灌溉方法流程圖。
具體實施方式
為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。
下面結合附圖及具體實施例對本發明的應用原理作進一步描述。
本發明提供一種大樹移植過程中肥水一體化灌溉方法包括以下步驟：
步驟s101：在大樹根系周圍以標註線為基準挖滲灌坑，然後將滲灌管道埋於滲灌坑中。
步驟s102：將引水泵的水管連接施肥器的入水口，施肥器的施肥口連接滲灌管道。
步驟s103：水泵將水引入施肥器內與肥料進行混合。
步驟s104：施肥器內水肥混合液體通過滲灌管道流入土壤中進行施肥。
進一步，所述滲灌坑的形狀為長條形、圓形中的一種；所述滲灌坑的深度為6-40cm，寬度為6-55cm。
進一步，所述灌溉管道上每間隔24cm設置一個出水段；所述出水段上均勻分布有出水孔。
進一步，所述滲灌管道的直徑為1.5-3cm，所述出水孔的直徑為0.5-0.7mm。
進一步，所述出水段的長度為4cm；出水段的外側設置有保護套，保護套與出水段之間的間隙小於0.4mm。通過設置保護套，且保護套與出水段之間具有一定間隙，該間隙即可使肥水從出水孔中流出到土壤裡，且由於間隙小於泥土的直徑，可阻止泥土回滲堵塞出水孔，從而不易導致土壤回流至滲灌管道內。
進一步，所述水肥混合液在滲灌管道中的流速為500kg/7min。
進一步，所述施肥器集成開關控制器，流速控制器和信號無線發射模塊，開關控制信息和流速控制信息通過信號無線發射模塊傳送到伺服器中，然後公布到網絡上，工作人員可以通過無線信號連接網絡遠程控制肥水混合液的流速和灌溉開關控制操作。
所述無線發射模塊的節點h發送數據包給目的節點，h+i是節點h的一個鄰居節點，如果其靠近最遠鄰居節點並且有更多的剩餘能量，則鄰居節點h+i可作為候選轉發節點，對合適的候選節點依據到能量等效節點的距離和每個節點的剩餘能量排序：
dh+i-dh為節點h和其鄰居節點h+i之間的距離。eh+i代表節點h+i的剩餘能量；n(h)為選出的節點h的候選轉發節點；p(h+i)的值越大，節點優先級越高；最高優先級的候選轉發節點作為下一個轉發節點；
所述伺服器時頻重疊信號的歸一化高階累積量方程組構建方法包括：
接收信號的信號模型表示為：
r(t)＝x1(t)+x2(t)+…+xn(t)+v(t)
其中，xi(t)為時頻重疊信號的各個信號分量，各分量信號獨立不相關，n為時頻重疊信號分量的個數，θki表示對各個信號分量載波相位的調製，fci為載波頻率，aki為第i個信號在k時刻的幅度，tsi為碼元長度，pi(t)為滾降係數為α的升餘弦成形濾波函數，且n(t)是均值為0，方差為σ2的平穩高斯白噪聲；
混合信號的高階累積量公式如下：
兩邊同時除以混合信號的二階矩k/2次方：
進一步變形為：
其中和表示各分量信號功率與總功率的比值和噪聲功率與總功率的比值，分別表示為和λv；由於高斯白噪聲的高階累積量為0，所以上式表示為：
由此，構建歸一化高階累積量方程組：
所述無線發射模塊信號間幹擾關係分析模塊的方法包括以下步驟：
步驟一，構建多維幹擾空間模型，確定待分析的幹擾信號特徵矢量與參照信號特徵矢量
步驟二，基於幹擾空間模型，針對幹擾信號特徵矢量定義其對參照信號特徵矢量的位移矢量
步驟三，定義位移矢量在幹擾空間中對某個維度坐標軸的投影，為幹擾信號特徵矢量到參照信號特徵矢量在該cp維度上的距離，即有：
其中prj(·)算子表示針對某一cp維度的投影運算，計算的值；
步驟四，定義幹擾信號對參照信號的幹擾狀態為s，用以表示幹擾信號對參照信號的幹擾關係，從而判斷是否存在幹擾；判斷方法包括以下步驟：
1)對於由單獨幹擾矢量表示的單模幹擾信號和參照信號，當幹擾信號矢量對參照信號矢量在空間模型中各個維度的距離均小於該維度的解析度時，表示幹擾信號對參照信號產生幹擾，s＝1；反之，若存在某一維度或者多個維度上幹擾信號矢量對參照信號矢量的距離大於等於該維度的解析度，則表示幹擾信號未對參照信號形成幹擾，s＝0，即幹擾信號和參照信號在該維度是可分離的；
2)對於幹擾信號和參照信號各自包含若干幹擾特徵矢量的多模情況，此時的幹擾狀態s(vi，vs)可以如下計算：
其中s[vi，vs]m×n被稱為幹擾狀態矩陣，矩陣中的每個元素表示vi中的第k個特徵矢量和vs中的第l個特徵矢量的幹擾狀態；只有兩個特徵矢量集合中每個元素都不幹擾時，s(vi，vs)＝0，幹擾信號才不對參照信號形成幹擾；反之，s(vi，vs)＞0，此時幹擾信號將對參照信號形成幹擾；
步驟五，在已經形成幹擾的前提下，選取並確定幹擾作用參數ep，對於幹擾信號而言，該參數通常為信號功率p或者能量e；進一步，定義幹擾信號對參照信號的幹擾程度為g，計算出幹擾信號對參照信號的幹擾影響程度；計算方法包括以下步驟：
1)對僅包括單獨特徵矢量的單模幹擾信號和參照信號，幹擾信號矢量對參照信號矢量的幹擾程度g(vi，vs)，利用幹擾作用參數ep進行評估：
2)對包含若干特徵矢量的多模幹擾信號和參照信號，此時幹擾信號對參照信號的幹擾程度g(vi，vs)定義以特徵矢量集合表示的幹擾信號對參照信號的幹擾程度；此時的計算如下：
以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。