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 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 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（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 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 2020 4 生育期 灌水次数 灌水定额m3/hm2 追肥推荐尿素量kg/hm2 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 6268 5762 抽雄开花期 4 450 525 68 75 6268 5762 5 450 525 63 70 5863 5258 花粒期 授粉吐丝期 6 450 525 63 70 5863 5258 7 450 525 63 70 5863 5258 灌浆成熟期 8 450 525 57 63 5257 4852 9 375 450 57 63 5257 4852 10 225 300 57 63 5257 4852 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 _