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作者：王猛;王凯;张杰;杨张青;赵巧丽;秦一浪;李国强;
单位：河南省农业科学院农业信息技术研究所;农业农村部黄淮海智慧农业技术重点实验室;河南省智慧农业工程技术研究中心;河南省土壤肥料站;
摘要：为提高农田灌溉水分利用率，明确不同土质对灌溉量的影响，利用RISC-V架构芯片构建了一种基于模型的灌溉控制系统。该系统以GD32VF103VBT6芯片为核心MCU,包括主控制器、通信、传感器、灌溉量计算和安全作业等功能模块。通过量化不同类型土壤水分运移动态的差异，依据土壤中沙粒、黏粒等组分比例，构建了适用于不同土壤质地的灌溉量估算模型。系统结合土壤墒情传感器获取的田间实时墒情数据，计算各轮灌区域最佳灌溉量，并根据灌溉量控制各灌区电磁阀开启时间，实现自动灌溉。该系统具有测墒灌溉、远程控制、水肥一体化灌溉、自动化轮灌等功能。研究结果表明：与传统农户经验灌溉方式相比，该系统能够显著降低作物灌溉量17.3%,但对籽粒产量的影响较小，仅降低了0.16%;与土壤水分动态平衡模型相比，该系统灌溉量降低了9.2%,产量提高了0.19%。此系统的研究和应用在保证作物产量稳定的前提下，能有效降低农田灌溉量，对发展智慧节水农业有重要意义。
关键词：灌溉控制系统;;RISC-V;;土壤质地;;节水灌溉;;灌溉量模型
基金资助：河南省重点研发与推广专项(222102110142,232102110051);; 河南省重大科技专项(221100110700);; 河南省农业科学院自主创新项目(2023ZC065)
