基于云平台的果园水肥精准管理系统介绍

一年之计在于春。眼下正是苹果树水肥管理的关键时节，在宁阳县葛石镇宁庄岭村的万林新生态苹果示范园里，今年的场景却跟往年大不相同：果园里空无一人，智能化设施在果园里大显身手，自动浇水设备随处可见，整套动作一气呵成，开启了无人化苹果春管模式。专家远程在线指导、可视化管理，云端平台让农事生产实现远程操作，成为今春果园管理的新亮点。

“智能化管理系统帮了大忙，省工省时效率高，节水节肥成本低。”果园负责人刘万林介绍，这片智能化果园有1500多亩，除了采摘季节，平时要几十人管理。在安装了智慧果园云平台系统后，足不出户就可以监控果园的环境信息、气象信息、果树的生长情况，还具有对病虫害和灾害辅助预警功能。

这套水肥精准管理的云平台系统，是山东农业大学机电学院王金星教授团队自主研发设计的智慧果园管理系统技术成果之一。作为国家苹果产业技术体系智能化生产岗位科学家项目和国家重点研发计划课题，这套云端系统集成了团队多年的研究成果，以基于大数据、物联网和人工智能的“智慧果业系统”建设为统领，实现标准、数据和管理的统一，突破苹果智能化生产关键共性技术，全方位实现种植生产作业远程实时监管，提升生产管理作业效率，确保果园的智慧生产管控能力。

“3月上中旬，在苹果树根系第一次生长高峰到来之前，要进行追肥灌水，这个时期追肥应以氮肥为主，以磷、钾肥为辅，并配合施用一些微肥。”王金星说，“根据系统采集的土地肥力、树体营养、气候参数、土壤墒情等基本情况，结合预期产量制订果树管理最佳水肥方案，通过精准的配肥系统、水肥一体化灌溉管路系统，可以将水肥精准施到每一棵果树上。”

这几天，团队里的王冉冉、刘双喜正在忙着调试太阳能智能小型气象站和云摄像头。他们告诉记者，这些就是智慧果园的“眼睛”，能时刻观察果园的水肥含量和果树的水肥需求，并通知远在云端的“大脑”，对灌溉和施肥策略及时作出调整，再下达指令让泵站自动精准化运行。

据了解，团队建立的基于云平台的果园水肥精准管理模型，依据养分平衡法，以果树目标产量、土壤养分含量、肥料利用率和肥料养分含量等四个参数作为输入参数，计算果园年周期内氮、磷、钾肥的施肥总量，分析不同树龄的果树在年周期内生长特点和需肥规律，划分施肥时期。根据果树不同生长时期需肥量将施肥总量分配到各个施肥时期，制定合理的施肥制度，建立基础施肥模型。另外，还使用叶片营养诊断技术检测果树叶片中氮、磷、钾三种元素的含量，诊断果树在每个生长阶段对氮磷钾肥料的需求状态，对基础施肥模型进行动态调整。

果园现场管理人员张军刚介绍，过去除草、施肥、浇水、打农药等果园管理工作几乎全部依赖传统人工做，1500亩的苹果园需要请大量的劳动力，耗时费力且用药损耗大。现在果园实现了机械化、智能化作业全程覆盖，只要设定好参数，水肥设备就能自动运转，工作人员相互接触的频率大大降低，在疫情期间也可以保证安全生产。
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