1、ICS 65.020.99 B 10 DB12 天津市 地 方 标 准 DB12/T 985 2020 玉米物联网水肥一体化技术规范 Technical specification for the integration of water and fertilizer by internet of things in the corn 2020 - 10 - 14发布 2020 - 11 - 15实施 天津市市场监督管理委员会 发布 DB12/T 985 2020 I 前 言 本标准按照 GB/T 1.1-2009标准化工作导则 第 1部分：标准的结构和编写给出的规则起草。 本标准由天津市农业
2、农村委员会提出并归口。 本标准起草单位：天津市土壤肥料工作站、沈阳巍图农业科技有限公司。 本标准主要起草人： 郑育锁、文晓明、郭云峰、王振营、陈子学、张滈、董远、刘志杰、肖波、张 鑫 。 DB12/T 985 2020 1 玉米物联网水肥一体化技术规范 1 范围 本标准规定了玉米物联网水肥一体化系统、物联网系统 和 灌溉施肥管理。 本标准适用于应 用物联网技术实施玉米水肥精准管理。 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 5084-2005 农田灌
3、溉水质标准 GB/T 50485-2009 微灌工程技术规范 CJ/T 224-2012 电子远传水表 JB/T 7352-2010 工业过程控制系统用电磁阀 JB/T 9248-1999 工业过程控制系统用电磁流量计 JB/T 10203-2000 工业 过程控制系统用远传压力表 NY/T 1121.4 土壤容重的测定 环刀法 NY/T 1121.22-2010 土壤田间持水量的测定 环刀法 NY/T 2148-2012 高标准农田建设标准 NY/T 2624-2014 水肥一体化技术规范 总则 SL 364-2006 土壤墒情监测规范 3 术语和定义 NY/T 2623-2014界定的 术
4、语和定义适用于本文件，为了方便使用，以下重复列出了 NY/T 2623-2014 中的某些术语和定义 。 3.1 水肥一体化 fertigation 根据作物需求，对农田水分和 养分进行综合调控和一体化管理，以水促肥、以肥调水，实现水肥耦 合，全面提升农田水肥利用效率。 NY/T 2624-2014， 定义 2.1 3.2 灌溉施肥制度 fertigation schedule 集成灌溉制度和施肥制度形成的灌溉施肥条件下水肥一体化管理方案。 NY/T 2624-2014， 定义 3.6 4 水肥一体化系统 DB12/T 985 2020 2 4.1 基本要求 应 由水源、首部枢纽、输配水管网（
5、干、支、毛管）和灌水器 四个 部分组成。系统设计、安装应符 合 GB/T 50485要求。 4.2 水源 井水、地表水均可。水质应符合 GB5084-2005农田灌 溉水质标准 要求。 4.3 首部枢纽 由水泵、 施肥器 、过滤器 、控制阀和仪 表等组成，具有动力 加压 、 加 肥 、 过滤 、控制 等作用。 4.4 施肥器 依据控制面积大小，一般可选用压差式施肥罐、文丘里施肥器、注肥泵、比例施肥器、施肥机等。 4.5 过滤器 地下水水源，一级过滤一般选用离心式和筛网式组合过滤，地表水水源，一级过滤器一般选用砂石 过滤和筛网式组合过滤，田间二级过滤可选用 120目网式过滤器；过滤器尺寸根据管网
6、总流量来确定。 4.6 输水管网 应 按照 GB/T 50485-2009微灌工程技术规范布设输水管网干管、支管、毛管。干 管 采 用 塑料给水管， 支管 和毛管采用 聚乙烯管 （ PE），支管管径一般为 32mm 50mm。毛管为滴灌带或滴灌管，管径一般为 10mm 16mm。 主管 可 埋在地下 ， 支管铺在地面 ，毛管 铺设在畦面植株根部 附近。 4.7 灌水器 一般为滴头，滴头间距 30cm 40cm，流量 1.3 L/h 3.0L/h。 4.8 系统调试 开启水泵，检查滴灌系统工作是否正常，若有漏水现象或其它问题应及时处理，逐级冲洗各级管道， 使滴灌系统处于待运行状态。 5 物联网系
7、统 5.1 基本要求 物联网系统一般由信息采集终端系统、数据传输系统和自动 控制系统 组成。信息采集终端系统包括 墒情监测终端 。 数据 传输系统包括采集控制模块、存储传输模块，采用有线或无线的数据传输方式 。 自 动控制系统包括设备压力感知及控制电磁阀等。 5.2 采集终端系统 5.2.1 采集要素 利用传感器自动采集土壤含水量、温度和电导率，以及空气温度、空气湿度、光照强度、降雨量等 要素，应每小时上传一次数据。 5.2.2 站点设置 DB12/T 985 2020 3 每 500亩宜设置 1个土壤墒情监测站点和 1个农田小气候监测站点，站点应建立在灌溉控制区域具有 代表性的地块，墒情监测
8、站点应符合 SL 364-2006 土壤墒情监测规范。 5.3 数据传输系统 5.3.1 传输方式 系统可通过 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。 5.3.2 系统组成 传输系统由采集、传输、存储模块等组成。 5.4 自动控制系统 5.4.1 控制平台 控制平台作为物联网系统监测终端与控制终端的中枢管理系统。 根据土壤参数、作物系数设定灌溉 控制参数。 5.4.2 灌溉首部设备 灌溉首部应安装电磁阀、电磁流量计、电子远传水表、压力表等。设备选型应符 JB/T 7352-2010 工业过程控制系统用电
9、磁阀、 JB/T 9248-1999工业过程控制系统用电磁流量、 CJ/T 224-2012 电子远传 水表、 JB/T 10203-2000工业过程控制系统用远传压力表等相关标准。 5.4.3 田间控制终端 田间控制终端接受来自控制平台的指令，来开启或关闭田间控制终端，主要通过电磁阀实现田间灌 溉控制。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。 5.5 系统参数设置 5.5.1 土壤参数 测定种植区域土壤田间持水
10、量和土壤容重， 应符合 NY/T 1121.22-2010 土壤田间持水量的测定（环 刀法）和 NY/T 1121.4 土壤容重的测定 ，也可以通过 参考 资料性附录 A获得近似值。 5.5.2 作物系数 测定灌溉区域种植作物各生育期的作物系数，可参照国际粮农组织（ FAO）推荐作物系数测定方法， 也可以通过查询 FAO推荐玉米作物系数资料获得近似值。 5.5.3 灌溉控制参数 根据玉米生育期及土壤条件，在管理软件上设定灌溉控制参数。 应符合 表 1玉米灌溉施肥制度表进 行设置，也可以田间持水量为设定依据，或以作物潜在蒸发量为设定依据。 表 1 春玉米灌溉施肥制度 DB12/T 985 202
11、0 4 生育期 灌水次数 灌水定额 m3/hm2 追肥推荐尿素量 kg/hm 2 低肥力 中肥力 高肥力 播种出苗期 1 300 450 苗期 2 225 375 穗期 拔节期 3 525 600 68 75 62 68 57 62 抽雄开花期 4 450 525 68 75 62 68 57 62 5 450 525 63 70 58 63 52 58 花粒期 授粉吐丝期 6 450 525 63 70 58 63 52 58 7 450 525 63 70 58 63 52 58 灌浆成熟期 8 450 525 57 63 52 57 48 52 9 375 450 57 63 52 57
12、 48 52 10 225 300 57 63 52 57 48 52 以田间持水量为设定依据时，当土壤水分传感器测量数值田间持水量（ 70% 90%）土壤容重 时开始灌溉，参考灌溉量以达到田间持水量的 90%为上限。 以作物潜在蒸发量为设定依据时，则当日或灌溉时间段内，参考灌溉量 =作物潜在蒸发量，作物潜 在蒸发量按照 FAO推荐的彭曼公式计算，可通过系统软件根据监测的小气候数据直接计算。作物蒸腾蒸 发量计算 方法可参照 FAO Penman-Monteith方程计算作物需水量方法。 5.6 系统维护 应对智能灌溉系统设备进行定期维护工作 。 应用前 检查、维护田间信息采集终端、信息采集控制
13、传 输系统 。按照生产使用说明进行设备检查、维护及保养。检查、维护的情况应记入值班日志中。 6 灌溉施肥管理 6.1 灌溉管理 按照灌溉系统设计的轮灌方式灌水，当一个轮灌小区灌溉结束后，先开启下一个轮灌组，再关闭当 前轮灌组，系统应按照设计压力运行。 6.2 施肥管理 运用测土配方施肥技术，依据玉米种植地块的土壤肥力状况和肥效反应，确定基肥和追肥施肥量， 追肥通过灌溉 系统实现水肥一体化。 6.3 灌溉施肥制度 灌溉 施肥制度见表 1， 一般 播种出苗期、苗期，根据基肥使用情况，可不进行追肥。如有降雨可通 过灌溉系统只进行施肥。 夏玉米一般在 6月 15日左右播种，灌溉施肥可参照 表 1参数执行。 DB12/T 985 2020 5 A A 附 录 A （ 资料 性附录） 天津主要土壤质地的田间持水量与土壤容重 表 A.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 % 土壤容重 g/cm3 砂壤土 23 1.55 轻壤土 25 1.50 中壤土 28 1.45 重壤土 30 1.42 轻粘土 32 1.40 中粘土 34 1.35 重粘土 38 1.30 _
