關于節水灌溉自動控制技術的研究分析

李 寧

（鹽城生物工程高等職業技術學校，江蘇 鹽城 224000）

隨著社會經濟飛速發展，我國農業生產規模逐漸擴大，對水資源需求量也進一步增加。想要在促進作物健康生長基礎上降低水資源消耗率，需要農業生產積極推廣節水灌溉技術。尤其新時期背景下，科學技術不斷進步，各種自動化節水灌溉技術應運而生，不僅提高灌溉效率，還能夠減少水資源浪費，有利于促進農業可持續發展，切實緩解農村水資源短缺現狀。

1 節水灌溉技術的具體意義

節水灌溉技術是建立在可持續發展戰略基礎上發展而來的，能夠有效改善傳統粗放灌溉技術中存在的不足之處，有利于提高農業灌溉效率和水平，充分滿足作物生長需求，同時降低水資源消耗率和浪費率。現階段，我國農業生產中較為常見的節水灌溉技術有多種，包括多路控制型灌溉技術、中央計算機控制型灌溉技術等，為農業生產管理奠定良好基礎，提高了農業水資源調度能力。

2 自動化控制節水灌溉技術分類

2.1 結合物理控制量分類

壓力型節水灌溉技術。所謂壓力型節水灌溉技術，就是利用自動化控制技術對管道灌溉壓力進行控制，提高水資源灌溉的均勻性。想要滿足這一目標，離不開變頻控制器的支撐。在實際應用過程中需要結合壓力灌溉系統實際情況，設置相應的壓力傳感器，充分滿足壓力控制目標。作為一種新型節水灌溉技術，雖然節水效果較好能夠充分滿足農業生產需求，但是由于成本較高、操作復雜，所以適用范圍有限，當前主要應用到對灌溉水均勻性要求較高的地區。

2.2 土壤濕潤型節水灌溉技術

這種灌溉技術在應用過程中，能夠自動控制土壤水分含量，保證土壤濕潤度滿足相關需求。這種方式在應用過程中主要是將滴灌技術和滲灌技術聯合使用。系統會結合土壤實際情況，設置灌溉最大值和最小值。在灌溉過程中，系統通過傳感器準確探測土壤情況，如果土壤濕度達到設置最小值，灌溉系統會自動開啟，并灌溉一定量水資源，使土壤達到一定濕潤度。如果土壤濕潤度達到最大值，灌溉系統則會自動關閉，這種灌溉技術自動化水平較高，操作便利，但是應用成本較高，應用范圍具有局限性，主要應用到溫室大棚中。

2.3 空氣濕潤型節水灌溉技術

所謂空氣濕潤型節水灌溉技術，就是對空氣濕度進行科學控制，從而為作物生長營造良好環境，以此來提高節水灌溉目標。這種灌溉技術是將微噴灌技術與自動化技術相融合，其工作原理與上文提到的土壤濕潤型節水灌溉技術相似，即系統會結合空氣質量設置最大值和最小值。如果空氣濕度達到最小值，灌溉系統會自動開啟，補充空氣水分。相反，如果空氣濕度達到最大值，系統會自動關閉。這種灌溉技術不僅操作簡單，而且控制精確，適用于溫室大棚、育苗灌溉等方面。

2.4 時間型節水灌溉技術

所謂時間型節水灌溉技術，就是對灌溉時間進行科學控制，達到理想灌溉目標。在實際應用中，需要提前對自動化系統設置灌溉時間和停止時間。在實際應用中需要結合農田實際情況和作物生長需求進行分析，合理設置啟停時間。這灌溉技術連續性較強，技術成本相對較低，所以應用范圍較廣，是當前農業灌溉中較為常見的一種自動化節水灌溉技術。

3 結合控制系統復雜程度分類

3.1 簡易型節水灌溉技術

這種節水灌溉技術主要對一臺設備進行科學控制，例如，對水泵、電磁閥進行控制，這種灌溉技術成本較低，但是灌溉效率不高，所以只適用于面積較小的農田灌溉。

3.2 多路控制節水灌溉技術

這種灌溉技術可以從兩個方面進行分析：第一，輸出信號；第二，多路輸入。自動化系統可以同時控制多臺灌溉設備，適用于大面積農田灌溉。可以充分滿足農業生產需求，并且這種節水灌溉技術價格較低，呈現出較為廣闊的發展前景。但應用過程中也存在一定弊端，即操作復雜，并且 灌溉效果缺乏直觀性。

3.3 中央計算機控制型節水灌溉技術

這種節水灌溉技術需要依賴于中央計算機軟件進行控制，操作較為簡單，并且控制系統中涉及到多個通道，能夠結合灌溉需求無線延長通道，適合應用到廣泛灌溉方面。在實際應用中需要將數據信息輸入計算機軟件中，可以對灌溉設備運行狀態和相關數據進行全過程監督，并將數據信息保存，從而為合理灌溉作出正確決策。在灌溉過程中，能夠將電子氣象臺發布的溫濕度、輻射等參數快速傳輸到中央計算機。結合參數實際情況，計算機系統會自動決定裝置開閉狀態。該技術在實際應用過程中需要注意一些問題。具體來說，由于微型噴淋頭裝置和滴灌裝置尺寸較小，水資源中含有各種雜質，所以在應用過程中不可避免會發生阻塞現行，嚴重甚至會導致過濾器爆裂，需要在使用過程中定期清理過濾器。

4 自動控制技術在節水灌溉中的具體應用

4.1 發達國家自動化節水技術應用現狀

發達國家科技水平較高，電子技術發展速度較快，所以在自動化節水灌溉技術方面起步較早。現階段已經形成了較為成熟的灌溉技術，并且應用范圍和推廣范圍也在不斷擴大。一些國家在節水灌溉中，通過濕度傳感器對土壤濕度進行探測，并利用智能化系統對作物根莖變化進行分析，充分掌握作物作物灌溉需求，為制定科學合理的灌溉計劃奠定基礎。小型控制器應用范圍較廣，能夠同時對多路電磁閥進行科學控制，并且具備多種管理程序。在應用過程中可以結合實際情況科學設置水資源灌溉、停止時間，結合應用效果來看，不僅控制效果較好，而且操作便利，可以為我國節水灌溉技術穩定發展奠定良好基礎。

4.2 我國自動化節水技術應用現狀

我國相對于發達國家而言，在自動化節水灌溉技術研究和討論方面起步較晚。所以相關技術并為廣泛推廣，大多應用到示范型基地中，另外，我國近年來雖然大力推廣節水技術，但是與自動化控制技術融合水平較低。近年來，在科學技術不斷進步的同時，我國也研發出了多種類型自動化節水灌溉技術和系統，并在示范應用中取得了良好效果，其中包括簡易型、多路性、中央計算機控制型等多種灌溉系統。相信在未來發展過程中，我國自動化技術與節水灌溉水平會得到翻天覆地的變化，為提高節水效率和灌溉水平奠定基礎。

5 結束語

綜上所述，將自動化控制技術與節水灌溉技術融合使用，不僅能夠提高灌溉效率和灌溉質量，還能夠節約人力勞動強度，同時達到節水目標，有利于促進農業可持續發展。本文結合節水灌溉技術意義進行分析，研究幾種自動化節水灌溉技術，為農田灌溉奠定基礎。