計算機技術在農業節水灌溉中的應用

秦文君

（湖北第二師范學院 湖北武漢 430205）

水資源是確保農作物生長的核心要素，農作物的生長離不開水資源。在農業領域，通常是以灌溉的形式利用水資源，這主要是為了給農作物的生長提供有利的環境，從而幫助提高農業物產量。引入現代計算機技術對農作物土地濕度進行測量，以網絡記錄的數據作為參考，完成灌溉臨界點的設定，能夠有效地控制水資源的用量，通過平臺實施遠程監控避免灌溉環節耗費過多的人力勞動，同時減少在農業灌溉中耗費的資金成本。

1 國內外計算機技術在土地灌溉上的應用成果

1.1 國外有關成果

互聯網不僅對信息進行了綜合化整理，實現了信息互聯，還對計算機進行了合理有效的運用。其中，傳感器、大數據和物聯網這三方面是計算機技術應用的主要領域。對于農業發展而言，大數據技術對其表現出的促進作用十分明顯。例如，成立于以色列的Prospera 公司，長期圍繞機械學習和計算機視覺展開研究和探索，希望能夠將此技術運用于監督環節。當農作物生產狀況得到了有效的監督時，必然能夠避免農作物出現過高的損失率，從而實現農場的良好運營。美國加州選用了精準的傳感控制裝備、計算機網絡以及無線通信的方式來進行自動灌溉[1]。另外，HIA 利用了內置的軟件模塊，使得水資源的利用率大大提高，如氣象預測等，同時這些功能也對水資源和環境都提供了有效的保護。美國的計算機控制灌溉系統主要包括三部分，即傳感裝置、天氣預測系統和基站設備程序，再引入自動化計算機技術，準確掌握各個方面的實際信息，如作物生長情況、土壤含水量和天氣條件等，在了解這些信息的前提下，有針對性地控制農田的灌溉速度、灌溉形式和水量，改善土壤的濕度和通氣狀況，確保農作物處于最好的生長狀態，避免灌溉過程中浪費過多的水資源，落實精準灌溉。

1.2 國內有關成果

針對現階段農業的發展狀況來看，我國在農業節水灌溉方面對計算機技術只是進行了初步的運用，主要用于農業生產經驗和人工計算的分析及探索。相比于發達國家，我國明顯處于落后階段。計算機技術未得到全面推廣，很多農村未能配備計算機網絡，并且基礎設施不夠先進，專業人才和專業設備比較落后。因此，在農業生產活動開展的過程中，農業生產數據無法得到綜合化的分析和處理[2]。另外，大部分測試依然沒有采用計算機技術，還是依賴人工，這樣不僅導致工作效率低下，還無法確保記錄的數據具備較高的準確性和嚴謹性。對于農業的發展而言，這種農作方式表現出明顯的阻礙，與我國農業發展速度不相符。除此之外，人力資源和水資源的耗費量也巨大，農業產出率無法得到有效的提高。由此可以看出，我國還不具備先進的自動化計算水平，所以在分析相關材料的信息時，無法做到有針對性的精準分析，農田灌溉自然無法達到較高的精度[3]。因此，我們必須積極學習國外的先進技術，不斷優化和完善計算機網絡澆灌系統，推動水資源的高效利用，積極地促進我國農業發展。

2 農業節水灌溉中計算機技術的應用

現階段，計算機技術在農業灌溉中的應用呈現出精確性特點。精確灌溉指的是采用現代化的監測技術對農作物的生長情況進行詳細分析，通過智能化、網絡化以及數字化的形式做好對氣候、土壤的跟蹤[4]。通過分析數據獲取到農作物具體生長指數后，進行針對性的灌溉策略擬定，充分應用精確灌溉相關設施，提高對諸多資源的合理控制，從而提高農作物的灌溉率。

2.1 與農作物有關的位置信息

在進行節水灌溉時，計算機技術主要用于負責監測濕度和控制灌溉兩個系統。節水灌溉中計算機技術的應用主要通過GPS 來實現，由地面監控、地面控制站和使用者這3個部分組成，并通過其核心技術GPS 對世界各個地方、場地的位置信息進行收集。該技術能夠對比實際信息和衛星收集到的位置信息并進行分析，再進一步處理位置信息。在我國農業節水灌溉領域中使用這項技術，其目的主要是通過分析不同區域灌溉時的進度情況來制定合理的灌溉方案，從而控制灌水量以及盡量規避水資源浪費的情況，針對農作物生長的位置把握好土壤的濕度情況，旨在為農作物的生長營造一個良好的生長環境，確保其能夠朝著最佳生長狀態發展。

2.2 與農作物有關的地理信息

農作物的生長和地理信息有著緊密的聯系，地理信息很大程度上影響著農作物的產量。之所以大量地收集與農作物有關的地理信息，目的是了解農作物相關的各類情況，如種植區的土壤自然條件、地理位置、病蟲害產生風險及農作物的生長情況等，然后對其進行深層次地、集中地分析，從而根據分析出的結果制定更加完善、科學的方案[5]。除此之外，關于農作物在不同生長分布空間的產量，也可借助收集到的地理信息對其進行具體的分析，再以此為依據得知是哪些因素影響了農作物的生長分布，進而可以結合相應的軟件采取一定的解決措施。除了將計算機技術應用到農業節水灌溉中之外，還可以將微灌溉技術作為輔助設計，應用到農作物的現實需水量當中。微灌溉技術主要是指利用低壓管道系統和裝置，在管道末端的灌輸器完成對于農作物生長過程中需要的水分和營養物質的輸送，確保農作物的根莖能夠獲得標準水量，從而促進其快速的發育和生長。

2.3 農作物的成長信息

農作物的生長離不開水的灌溉。由于之前的灌溉方法還不完善，農民無法根據之前的灌溉方法明確地計算出作物生長需水量與灌溉水量之間的關系，這樣使得農作物生長情況參差不齊，從而造成農作物在產量上難以得到提高。如果將農業灌溉與計算機技術相結合，便能夠全面地收集農作物的信息，并通過分析各個信息之間的關聯性，進而計算出灌溉農田實際需要的水量[6]。此技術的使用不僅能夠使農作物的生長速度加快，也可以規避水資源浪費的情況，還可以解放大量的人力，真正起到了一舉三得的作用。

2.4 增強操作的標準性

如果想要更加規范地進行農業作業，不僅要嚴格地培訓進行農業作業的相關人員的技能，還要領導他們回顧并提升其農業有關的專業知識，注重農業工作人員的技能水平與文化素養的雙向提高，這樣才能加強其綜合素質，相關的技術人員也能夠通過計算機的熟練操作進而推動農業事業的發展。如果不能將計算機技術合理有效地運用到我國的農業方面，不僅不能規避水資源浪費的情況，也不能促使我國的農業發展水平快速地超過國外，反而十分不利于我國的長遠發展[7]。所以，農業工作者應該加強計算機技術運用的規范性、科學性，以確保能夠順利實施農業灌溉時的各個環節，防止由于知識短板和操作不當而造成損失，農業工作者之間也可以通過定期組織討論會，交流心得、分享經驗，從而進一步完善自身的技能。只有這樣，才能夠在不斷學習和實踐的過程中總結經驗，在農業種植過程中完善好節水灌溉工作，最終為我國農業產量的提升產生推動作用。

3 結語

我國人口眾多，且增長速率較快，人均可用淡水量非常稀少，使水資源發展面臨著十分嚴峻的考驗，農業的發展也與水密切相關。為了解決我國不能合理利用水資源的問題，必須將提高農業灌溉水利用率的課題提上日程。只要合理有效地將計算機技術運用到農業方面，實施精確灌溉，就能夠有效推動我國農業飛速發展。