ICS 65.020.20 B 31 天 DB12 津 市 地 方 标 准 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发 布 DB12/T 554-2015 前 言 本标准按照国家标准 GB/T1.1－2009《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。 1 DB12/T 554-2015 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。 2 DB12/T 554-2015 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：0～100% 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 2 每个日光温室（667m ）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（ρ ），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。 3 DB12/T 554-2015 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%×ρ 6-8 结果初期 土壤水分传感器读数<田间持水量×80%×ρ 8-10 结果盛期 土壤水分传感器读数<田间持水量×90%×ρ 10-12 结果后期 土壤水分传感器读数<田间持水量×80%×ρ 8-10 注：田间持水量和土壤容重ρ 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。 4 DB12/T 554-2015 附录 A （资料性附录） 田间持水量测定方法（威尔科克斯法）[1] 一、仪器设备 1.天平：感量 0.01g，精度 0.0001g 3 2.环刀：容积：100cm 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 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。 5 DB12/T 554-2015 附录 B （资料性附录） 土壤容重的测定方法（环刀法）[2] 一、仪器设备 1.天平：感量 0.01g，精度 0.0001g 3 2.环刀：容积：100cm 3．其他：电热恒温干燥箱、中号铝盒、干燥器等。 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： 2 3 V=л r h，式中：V 为环刀容积（cm ） ；r 为环刀内半径（cm） ；h 为环刀高度（厘米） ；л 为圆周率（3.1416） 。 按下式计算土壤容重： 3 3 γ s=g.100/v.(100+W)，式中：γ s 为土壤容重（g/cm ） ；g 为环刀内湿样重（g） ；V 为环刀容积（cm ）； W 为样品含水量（%） 。 3 此法允许平行绝对误差<0.03g/cm ，取算术平均值。 6 DB12/T 554-2015 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 土壤质地 田间持水量（%） 轻壤土 22 中壤土 24 重壤土 26 粘土 30 [3] 土壤容重（g/cm3） 耕层土壤容重一般在 1.0-1.3 7 DB12/T 554-2015 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 _________________________________ 8