智能化節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用

金力森 楊增法

摘 要：我國總體水資源處于比較匱乏的現(xiàn)狀，并且我國是一個農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)用水量占整個水資源用水的比例非常大，因此發(fā)展智能化節(jié)水灌溉技術(shù)具有非常重要的意義。本文主要對于智能化節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了具體分析，并且對我國智能化節(jié)水灌溉技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了總結(jié)，并根據(jù)自身工程實(shí)踐，提出了智能化節(jié)水灌溉技術(shù)中存在的主要問題以及相對應(yīng)的解決策略，希望相關(guān)工程技術(shù)人員以借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：智能化；節(jié)水灌溉技術(shù)；應(yīng)用

1 前言

我國水資源較為短缺，特別是西北地區(qū)，常年屬于干旱的氣候，缺水現(xiàn)象比較嚴(yán)重。我國目前總體水資源的利用狀況來說，解決水資源危機(jī)最根本的途徑是節(jié)約用水。我國是一個農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)用水量約占整個工農(nóng)業(yè)用水量的60%左右，在一些西北地區(qū)甚至?xí)哌_(dá)90%以上。因此在我國大力推廣自動化節(jié)水灌溉技術(shù)，高效利用水資源，能夠有效緩解我國水資源的供需矛盾，實(shí)現(xiàn)水資源的最大化利用。

2 智能化節(jié)水灌溉技術(shù)的優(yōu)越性

2.1 能夠提高作物灌溉的效率

工程技術(shù)人員可以通過智能化灌溉系統(tǒng)對土壤的濕度進(jìn)行及時(shí)的監(jiān)測，獲得周圍的各種環(huán)境信息，然后通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行處理，確定符合作物生長的水資源的閾值，這樣就能夠達(dá)到精準(zhǔn)化控制灌溉用水的目的，提高了在灌溉過程中對于水資源的有效利用，充分節(jié)約了水資源。

2.2 能夠?qū)崿F(xiàn)精細(xì)灌溉以及精準(zhǔn)灌溉

智能化的節(jié)水灌溉技術(shù)能夠根據(jù)作物生長的實(shí)際狀況，有效的利用當(dāng)?shù)貧夂颍鶕?jù)所種植作物的需水情況進(jìn)行及時(shí)的灌溉，對于土壤情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，適量灌溉植物，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)農(nóng)業(yè)種植過程中的適量灌溉，使得灌溉過程更加科學(xué)合理，提高了我國農(nóng)業(yè)灌溉用水的質(zhì)量要求。

2.3 提高了灌溉的管理水平

通過智能化節(jié)水灌溉系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠能夠農(nóng)業(yè)作物的用水量在節(jié)水灌溉系統(tǒng)顯示屏上得以展示，也能夠通過顯示屏觀看灌溉所利用的水資源以及肥料資源的供應(yīng)數(shù)據(jù)，然后通過自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，對灌溉的用水量以及用水時(shí)間進(jìn)行合理的控制。這樣就能夠使得農(nóng)民從灌溉作業(yè)中解放出來，而且還能夠解決以往施肥以及灌溉過程中進(jìn)度控制不佳的問題，有效提高了作物生產(chǎn)的科學(xué)化管理水平，有助于節(jié)省人力成本。

2.4 能夠有效促進(jìn)作物增產(chǎn)

應(yīng)用自動化噴灌技術(shù)以及滴灌系統(tǒng)可以廣泛用于小麥、棉花等經(jīng)濟(jì)作物，與常規(guī)的灌溉技術(shù)相比，一般可以增長10%以上。對于智能化的滴灌系統(tǒng)，在種植水果蔬菜等經(jīng)濟(jì)作物時(shí)，具有更加顯著的增產(chǎn)效果，所得的蔬菜和果實(shí)的質(zhì)量相比來說更加顯著。

智能化節(jié)水灌溉技術(shù)系統(tǒng)在發(fā)達(dá)國家的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用，特別是以色列以及沙特阿拉伯這種缺水國家，節(jié)水灌溉技術(shù)控制系統(tǒng)非常先進(jìn)。由于我國智能化節(jié)水灌溉技術(shù)系統(tǒng)起步較晚，而且自行研制的成套系統(tǒng)產(chǎn)品比較少，大多數(shù)智能化灌溉系統(tǒng)需要從外國進(jìn)口。在智能化灌溉系統(tǒng)中，地理信息系統(tǒng)能夠?yàn)殛P(guān)個系統(tǒng)提供有效的地理數(shù)據(jù)，有的研究學(xué)者利用單片機(jī)技術(shù)在灌溉系統(tǒng)中應(yīng)用，單片機(jī)技術(shù)能夠使得智能化節(jié)水灌溉技術(shù)系統(tǒng)降低其使用成本，運(yùn)行更加可靠，具有有效的可拓展性。在灌溉系統(tǒng)中應(yīng)用無線傳感器，能夠使得網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加靈活，數(shù)據(jù)傳輸距離更遠(yuǎn)等優(yōu)勢，因此在智能化節(jié)水灌溉技術(shù)系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。李相林等人根據(jù)無線傳感網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)出能夠?qū)τ诠喔刃畔⑦M(jìn)行精確采集，智能節(jié)水灌溉系統(tǒng)提高了農(nóng)田灌溉信息的自動化監(jiān)測水平。趙楠等技術(shù)人員設(shè)計(jì)了農(nóng)田灌溉無線傳感監(jiān)測系統(tǒng)，這種節(jié)水灌溉系統(tǒng)克服了傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)環(huán)境中有線檢測以及進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的困難性，監(jiān)測傳感器體型較小，非常適合推廣使用，操作比較靈活能夠，能夠按照需要進(jìn)行精確的灌溉。

3 我國的智能化節(jié)水灌溉技術(shù)推廣中所面臨的問題及相對應(yīng)的措施

3.1 存在的問題

智能化節(jié)水灌溉技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)農(nóng)田灌溉的精確性，提高精神灌水以及精準(zhǔn)施肥的效果，而且增產(chǎn)的幅度比較大，有效提高勞動效率，能夠充分節(jié)約水資源，節(jié)約能源，節(jié)約土地以及節(jié)約施肥，具有環(huán)境友好型以及容易節(jié)約控制的特點(diǎn)，也能夠有效促進(jìn)我國農(nóng)業(yè)由傳統(tǒng)的小農(nóng)作業(yè)模式轉(zhuǎn)向集約化、標(biāo)準(zhǔn)化以及信息化的發(fā)展方向，有助于實(shí)現(xiàn)我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化。但是在實(shí)際智能化節(jié)水灌溉技術(shù)的推廣中，仍舊出現(xiàn)了諸多的問題。第一，由于我國智能化節(jié)水灌溉技術(shù)發(fā)展起步較晚，因此智能化節(jié)水灌溉技術(shù)研究水平與系統(tǒng)的整體推廣相對于發(fā)達(dá)國家來說仍具有很大的差距，因此需要對智能化節(jié)水灌溉技術(shù)加大投入，加快推廣的力度。與以色列等節(jié)水智能化節(jié)水灌溉技術(shù)較為先進(jìn)的國家相比，我國的自動化節(jié)水灌溉技術(shù)上相比來說，整體研究水平還處于比較低的水平，缺乏比較明顯性的研究成果，而且所研究的成果沒有辦法在通常范圍以及更高層次上對于我國智能化節(jié)水灌溉提供有效保障，這也就制約了整體系統(tǒng)的推廣和維護(hù)，使得我國智能化節(jié)水灌溉技術(shù)遲滯不前，有效降低了其整體的效用發(fā)揮能力。

3.2 智能化節(jié)水灌溉技術(shù)，造價(jià)整體偏高，這影響了其在農(nóng)村的推廣和使用。智能化節(jié)水灌溉技術(shù)涉及周圍的產(chǎn)品比較多，科技含量比較高，因此整套設(shè)備基本上從外國進(jìn)口，影響了系統(tǒng)的造價(jià)，這給原有的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來了極大的負(fù)擔(dān)，因此很多單位因?yàn)榻?jīng)濟(jì)價(jià)格問題而放棄使用購買智能化節(jié)水系統(tǒng)，影響了大面積推廣和應(yīng)用。

3.3 缺乏專業(yè)的智能化節(jié)水灌溉系統(tǒng)的技術(shù)人才。由于我國智能化節(jié)水灌溉系統(tǒng)研究較為落后。因此缺乏專門的自動化節(jié)水灌溉系統(tǒng)的技術(shù)人才及管理人才，專業(yè)培訓(xùn)相對缺乏，因此，管理人員對智能化節(jié)水灌溉系統(tǒng)來說，系統(tǒng)了解性不高，對于設(shè)備的操作和維護(hù)不夠熟悉，因此系統(tǒng)效率較為低下，無法達(dá)到預(yù)期的宣傳效果，不能夠充分發(fā)揮智能化節(jié)水灌溉技術(shù)系統(tǒng)的最大效用，嚴(yán)重影響自動化監(jiān)測系統(tǒng)的整體增產(chǎn)的效果，因此到最后也會影響農(nóng)民使用智能化及節(jié)水系統(tǒng)的積極性。

4 相應(yīng)的對策

4.1 需要有效借鑒國外發(fā)達(dá)國家的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)我國農(nóng)業(yè)發(fā)展灌溉的實(shí)際情況，有針對性的對智能化節(jié)水灌溉系統(tǒng)進(jìn)行研究，加大推廣的力度，構(gòu)建多批次的示范性智能節(jié)水。隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，廣大農(nóng)民對于節(jié)水灌溉技術(shù)需求更加迫切，因此需要加快對于智能化節(jié)水系統(tǒng)的研究進(jìn)度，充分借鑒發(fā)達(dá)國家的先進(jìn)方法經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合我國實(shí)際國情進(jìn)行積極的研究，推廣成果示范以及成果的全面應(yīng)用。

4.2 加大各地方政府的扶持力度。需要整合相關(guān)的財(cái)政資源，對于智能化節(jié)水灌溉地區(qū)，進(jìn)行監(jiān)督性的扶持，并且給予一定的財(cái)政補(bǔ)貼，建立國家投資為主體的資金投入制度，選取重點(diǎn)項(xiàng)目進(jìn)行扶持，力求使得資金節(jié)約最大化，實(shí)現(xiàn)多元化投資的目的。

4.3 有效通過技術(shù)培訓(xùn)等方式，培養(yǎng)專業(yè)的智能化灌溉技術(shù)的管理人員以及設(shè)備維護(hù)使用人員，這樣才能夠提高整個智能化觀測系統(tǒng)的穩(wěn)定性。建立多層次的應(yīng)用培訓(xùn)系統(tǒng)，使得掌握整個智能化節(jié)水灌溉技術(shù)系統(tǒng)操作規(guī)律，避免由于人為的原因發(fā)生故障，防止設(shè)備損壞，實(shí)現(xiàn)資源的有效利用，保障智能化節(jié)水灌溉技術(shù)環(huán)保性及運(yùn)行高效性以及可控制性，使其得到充分的發(fā)揮和利用。

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（作者單位：浙江豐誼建筑有限公司）