新型果園水利工程灌溉智能系統(tǒng)的應用

果業(yè)是農業(yè)經濟的重要組成部分，在種植生產過程中，應用水利工程智能化灌溉系統(tǒng)，對提高果品品質和果業(yè)發(fā)展具有至關重要的意義。隨著科技的不斷進步和信息技術的高速發(fā)展，傳統(tǒng)農業(yè)正迎來一場深刻的變革，水利工程智能灌溉系統(tǒng)作為一種創(chuàng)新的技術手段，也逐漸在果業(yè)水利工程中得到應用和推廣，為現(xiàn)代化果業(yè)發(fā)展注入了新的活力。筆者就新型果園水利工程灌溉智能系統(tǒng)如何應用進行簡要分析，希望有助于新型果業(yè)發(fā)展。

1水利工程智能灌溉系統(tǒng)概述

1.1水利工程智能灌溉系統(tǒng)

水利工程智能灌溉系統(tǒng)把現(xiàn)代信息技術和傳感器技術相結合，使農業(yè)灌溉實現(xiàn)精準控制和自動化管理。通過實時監(jiān)測土壤環(huán)境、氣象變化等數(shù)據(jù)，針對作物的需水規(guī)律，準確計算灌溉用水量和灌溉時間，同時做到自動控制灌溉設備，達到節(jié)約用水、提高灌溉效率和果品產量、品質的目的。

1.2水利工程智能灌溉系統(tǒng)的核心組成

包括土壤溫濕度和氣象傳感器，本地和遠程控制器、灌溉設備。傳感器主要收集土壤濕度、溫度、氣象等數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)傳送到控制器。控制器是整個水利工程智能灌溉系統(tǒng)的重要組成部分，把收集到的數(shù)據(jù)進行科學分析處理，根據(jù)設計的灌溉目的生成控制指令。灌溉設備執(zhí)行收到的命令按照設定的角度、流量和時長進行灌溉，達到預設灌溉目標則會自動停止灌溉設備運行，實現(xiàn)精準灌溉（圖1）。

1.3水利工程智能灌溉系統(tǒng)的優(yōu)點

1.3.1明顯提高水資源的利用率傳統(tǒng)果園灌溉，果農只能依靠觀察和經驗確定灌溉時間和水量，效率低且容易導致水資源浪費和超量灌溉或灌溉不足等問題。然而果園水利工程智能灌溉系統(tǒng)可依據(jù)土壤濕度的變化，精確控制用水量和灌溉時長，特別是在干旱地區(qū)，在滿足果樹生長需求的情況下，最大限度地提高水分的利用率，減少水資源的浪費。保障果樹生長需要。通過實踐，水利工程智能灌溉系統(tǒng)較傳統(tǒng)灌溉可節(jié)約用水 45% 左右。

圖1水利工程智能灌溉系統(tǒng)

1.3.2有效提升果品產量和品質精確的灌溉可以調控果園水分供應，確保果樹有較為舒適的生長環(huán)境，促進果樹的正常生長，提高果樹的抗病能力，有助于果品產量增加和品質提升。實踐證明，應用果園水利工程智能灌溉系統(tǒng)的果園，果品產量可提高 10%～ 20% ，果實品質也有明顯提高。

1.3.3大幅度降低人力成本傳統(tǒng)的灌溉方式需要大量人工操作，費時費力。而水利工程智能灌溉系統(tǒng)的自動化灌溉控制，減少了人力投入，利用遠程設備，就能隨時隨地操控灌溉系統(tǒng)，并可優(yōu)化灌溉策略，節(jié)約大量的人力和時間成本。

2 水利工程灌溉智能系統(tǒng)的應用

新型果園智能灌溉系統(tǒng)的出現(xiàn)，為果業(yè)節(jié)水和高效發(fā)展提供了有力支持。滴灌、水肥一體化、微噴灌智能灌溉系統(tǒng)，都很大程度上提高了水資源的利用效率，有效降低了農業(yè)生產成本。隨著科技的不斷進步，會有更多先進的灌溉技術應用在果業(yè)生產中，為果業(yè)可持續(xù)發(fā)展注入新的活力。

2.1 在干旱地區(qū)果園中的應用

在市干旱或水資源短缺的區(qū)域，一些大型果園已經成功應用水利工程智能灌溉系統(tǒng)，極大地提高水資源的利用效率，保障果樹的生長需要。利用集成土壤濕度傳感器、氣象站數(shù)據(jù)和果樹需水模型（圖2），實現(xiàn)準確的水分供給。通過實踐，水利工程智能灌溉系統(tǒng)的應用既有效降低了灌溉成本，還保證了果實的品質和產量。

圖2太陽能數(shù)據(jù)傳感器

果園水肥一體化滴灌系統(tǒng)，是現(xiàn)代果業(yè)的璀璨明珠。科技賦能下的智慧果園正以前所未有的速度繪就果業(yè)豐收的藍圖。讓果業(yè)生產從“靠天吃飯”走向“知天而作”，從“大水漫灌”走向“按需供給”，從“依靠經驗”走向“基于數(shù)據(jù)”。如秦嶺北麓的弼猴桃生產基地，采用果園水肥一體化滴灌系統(tǒng)，在手機上打開灌溉軟件，按編號打開閥門開關，清水即從滴灌口出來，采用高精度滴灌技術，使水精準送達果樹根部，避免出現(xiàn)傳統(tǒng)灌溉中的水資源浪費和土壤板結問題。根據(jù)果樹生長周期和土壤濕度，調整果樹灌水量，實現(xiàn)精準灌溉。同時集成智能施肥系統(tǒng)，通過科學配比的水溶肥，隨水直接輸送到果樹根系，大大提高了肥料的利用率，減少了化肥流失導致的環(huán)境污染，使果樹生長更健壯，果實品質更上一層樓。

通過水肥一體化智能灌溉系統(tǒng)的應用，實現(xiàn)了省時省力和管理高效雙重自的。實時掌控果園灌溉施肥情況，并做好及時調整對策，確保果園始終處于最佳生長環(huán)境。在追求優(yōu)質高效的同時，實現(xiàn)了果園綠色生態(tài)和可持續(xù)發(fā)展。果園水肥一體化智能滴灌系統(tǒng)，精準化灌溉施肥，降低化肥農藥的使用量，保護土壤和水源生態(tài)平衡，成就了果園生態(tài)系統(tǒng)的平衡與可持續(xù)發(fā)展，果品更加安全、優(yōu)質，在很大程度上優(yōu)化傳統(tǒng)的果園管理方式，引領果業(yè)向著綠色、高效、可持續(xù)方向邁進（圖3）。

圖3 果園水肥一體化設備

2.2 在多元化果園中的應用

對于大型的多品種果園，水利工程智能灌溉系統(tǒng)能夠根據(jù)不同果樹的需水規(guī)律和生長周期進行特異化的灌溉。

例如在園區(qū)內葡萄的種植管理過程中，滴灌技術的應用顯得十分適用，滴灌智能系統(tǒng)與傳統(tǒng)大水漫灌相比較，滴灌可節(jié)水 40% 左右，滴灌能根據(jù)葡萄各個生長階段的需水量，精準補充水分，既可節(jié)約水資源，還可提高葡萄的產量和品質。

微噴灌智能系統(tǒng)把滴灌和噴灌的優(yōu)點有機結合，通過微噴頭將水以細小的霧滴噴灑在作物表面和根部。微噴灌的水滴較小，對土壤的沖擊力小，能避免土壤板結，同時又能為作物提供均勻的水分。在弼猴桃種植過程中可采用微噴灌智能系統(tǒng)，為弼猴桃提供適宜的濕度和水分，促進弼猴桃的生長和結果，提高弼猴桃的品質和產量（圖4）。

2.3 在智能化果園管理中的應用

把新型果園水利工程智能灌溉系統(tǒng)與其他智能裝備如無人機、自動駕駛農機等實現(xiàn)有效銜接，實現(xiàn)果園智能化管理。比如某果園運用智能化監(jiān)測和預警系統(tǒng)監(jiān)測病蟲害發(fā)生較為嚴重，可通過智能灌溉系統(tǒng)合理調控果園濕度，創(chuàng)造不利于病蟲害發(fā)生的環(huán)境，降低病蟲害的發(fā)生概率。把智能化監(jiān)測系統(tǒng)和灌溉系統(tǒng)緊密地結合起來應用到實際生產過程中，可提高防治效果，減少化學農藥的使用量，保護了農業(yè)生產環(huán)境。

圖4弼猴桃果園倒掛微噴設備

水利工程智能灌溉系統(tǒng)在實際應用時應結合當?shù)氐臍夂颉⑼寥馈⒆魑锏茸龊侠硪?guī)劃和設計。安裝前，應就果園現(xiàn)狀進行分析，確保安裝后能夠順利安全投入生產實際。同時，后期要對系統(tǒng)進行維護和管理，定期檢查設備的運行狀況，及時更換損壞的部件，確保系統(tǒng)長期穩(wěn)定的運行[3]。

3 發(fā)展前景

隨著物聯(lián)網和人工智能技術的不斷進步，新型果園水利工程灌溉智能系統(tǒng)的功能進一步得到提升，特別是在智慧農業(yè)高速發(fā)展的今天，該系統(tǒng)的定制化、模塊化日趨明顯，在果業(yè)生產中與其他設備組成全面、快速、高效的農業(yè)管理體系。同時，在行業(yè)市場規(guī)模的推動下，通過不斷積累和優(yōu)化，實現(xiàn)準確地預測不同果樹的需水情況，采用遠程監(jiān)控和管理，配合可行的灌溉計劃，成為灌溉效率和果品產量品質雙重提升的有力支撐。

在實際應用過程中，水利工程智能灌溉系統(tǒng)推廣和應用的機遇和挑戰(zhàn)共存。一方面，水利工程智能灌溉系統(tǒng)的建設和維護需要投入大量資金，經濟條件相對落后的地區(qū)和農戶，資金短缺，導致使用率低下。另一方面，由于農民的知識水平參差不齊，推廣應用過程中存在“水土不服\"現(xiàn)象，應加強培訓和技術指導，提高他們對水利工程智能灌溉系統(tǒng)的認知和操作水平。

為了使智能灌溉系統(tǒng)在果業(yè)水利工程中得到廣泛應用，政府和相關部門要加大農業(yè)科技創(chuàng)新支持力度，出臺相關的惠農政策和補貼措施，降低使用成本。同時，加強農業(yè)科技推廣服務體系建設，組織專業(yè)技術人員深入農村一線，開展技術培訓和咨詢服務，解決農民在實際應用中遇到的疑難問題。

此外，要不斷增加科研機構和相關企業(yè)的研發(fā)資金，不斷提高水利工程智能灌溉系統(tǒng)性能的穩(wěn)定性，降低成本，開發(fā)出更加適合農業(yè)生產現(xiàn)狀的產品。同時，加強與農業(yè)生產主體的合作，通過試驗示范推廣等方式，宣傳水利工程智能灌溉設施，使之服務于現(xiàn)代農業(yè)生產。

相信在各方的共同努力下，水利工程智能灌溉系統(tǒng)將在新型果園水利工程中發(fā)揮更大的作用，為實現(xiàn)果業(yè)現(xiàn)代化和鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略目標提供有力的支撐。讓我們共同期待水利工程灌溉系統(tǒng)為果業(yè)帶來更加美好的明天，為保障果樹可持續(xù)發(fā)展貢獻更多的力量。

4 結束語

水利工程智能灌溉系統(tǒng)作為農業(yè)水利工程中的一項重要技術創(chuàng)新，為農業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展帶來了顯著的效益。而新型果園水利工程灌溉智能系統(tǒng)的應用也會為果園的水資源管理提供科學的方案，具有節(jié)水高效、提高果品產量和品質、降低人工成本以及增強環(huán)境可持續(xù)性等多重潛力。該系統(tǒng)在果園管理中的作用越來越重要，同時也會為市果業(yè)的可持續(xù)發(fā)展做出更大貢獻。

參考文獻

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