農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

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農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉自動(dòng)化系統(tǒng)的種類

2.1   微噴技術(shù)

微噴技術(shù)是一種新型的全自動(dòng)節(jié)水灌溉技術(shù)，是基于滴灌技術(shù)的一種改良技術(shù)，包括地插和吊掛兩種，該技術(shù)更適用于溫室內(nèi)的作物灌溉。與常規(guī)農(nóng)業(yè)灌溉技術(shù)比較，采用微噴技術(shù)可以高效地節(jié)省水資源。然而，微噴技術(shù)所需設(shè)備的安裝費(fèi)用很高，在日常操作中也要注意保養(yǎng)，因此，安裝微噴裝置的工人必須具備一定的技術(shù)水平。與滴灌技術(shù)、噴灌技術(shù)比較，微噴技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用和成本效益方面都較差，難以大規(guī)模推廣應(yīng)用。

2.2   滴灌技術(shù)

滴灌技術(shù)是一種通過在農(nóng)田中鋪設(shè)塑料管來灌溉的方法，這種方法可以將水輸送到作物的根部。目前，滴灌技術(shù)是z有效的節(jié)水技術(shù)，通過這種方法來灌溉，既能保證土壤在生產(chǎn)中的穩(wěn)定性和品質(zhì)，還可以提高水資源利用率達(dá)到90%以上。采用滴灌技術(shù)進(jìn)行田間灌溉，其優(yōu)點(diǎn)是效果好，操作簡便。在耕種之前，先在耕種土地上鋪設(shè)塑料管。在灌溉過程中，農(nóng)民只需根據(jù)作物的實(shí)際生長狀況，對預(yù)先埋設(shè)的塑料管道進(jìn)行調(diào)節(jié)，就可以進(jìn)行灌溉作業(yè)。但是，因?yàn)榈喂嘞到y(tǒng)中塑料管的直徑一般都比較小，而且隨著時(shí)間的推移，會(huì)造成管道堵塞，影響作物的生長，從而降低農(nóng)戶的經(jīng)濟(jì)收入[2]。所以，在采用滴灌技術(shù)時(shí)，應(yīng)注重管道的清洗、疏通，并預(yù)先過濾灌溉系統(tǒng)內(nèi)的農(nóng)業(yè)用水，以保證灌溉網(wǎng)絡(luò)的通暢。

2.3   噴灌技術(shù)

噴灌技術(shù)是目前國內(nèi)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中普遍采用的一種節(jié)水灌溉技術(shù)，是將農(nóng)業(yè)用水通過高壓噴射到空中，然后在空氣中形成細(xì)小的水珠，均勻地灑在農(nóng)田上，從而起到灌溉作用。與傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)灌溉相比，噴灌占地面積小，并可提高農(nóng)業(yè)用水的實(shí)際利用率，從而保證農(nóng)業(yè)節(jié)水的實(shí)用效果，適于多種作物栽培。但在實(shí)際應(yīng)用中要注意，噴灌技術(shù)的投資會(huì)很大，而且要考慮到風(fēng)向和風(fēng)速，以免被風(fēng)吹得偏離灌區(qū)，從而影響灌溉效率。

2.4   農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用策略

2.4.1創(chuàng)新農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉的自動(dòng)化技術(shù)

要確保農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉自動(dòng)化技術(shù)的長遠(yuǎn)發(fā)展，必須強(qiáng)化創(chuàng)新觀念，為農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)造有利的環(huán)境。一是政府應(yīng)在政策上加大對技術(shù)研發(fā)的支持力度，一方面要對技術(shù)研發(fā)人員進(jìn)行適當(dāng)?shù)难a(bǔ)助，另一方面要減輕科研經(jīng)費(fèi)投入方面的壓力。二是要擴(kuò)大資金來源，吸引外部資金，防止資金不足，制約科研進(jìn)程。此外，政府應(yīng)充分利用信息收集和處理的優(yōu)勢，重視引進(jìn)國外的先進(jìn)技術(shù)，并根據(jù)研究隊(duì)伍的實(shí)際情況，提供人力、物力、資金等方面的支持。三是處理好融資企業(yè)和技術(shù)團(tuán)隊(duì)的對接。融資企業(yè)要掌握整個(gè)市場的發(fā)展趨勢，搜集客戶對技術(shù)開發(fā)的建議，并與技術(shù)開發(fā)小組進(jìn)行商討。研發(fā)的方向應(yīng)該與市場需求相適應(yīng)，以保證相關(guān)研究的實(shí)際應(yīng)用。

2.4.2設(shè)定硬件標(biāo)準(zhǔn)

針對不同軟件、硬件和特殊的功能，設(shè)定不同的操作標(biāo)準(zhǔn)。自動(dòng)化灌溉技術(shù)的核心是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化灌溉系統(tǒng)的規(guī)范化。在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制規(guī)范化后，灌溉系統(tǒng)可以精確地采集作物的生長情況；在數(shù)據(jù)存儲過程中，誤差降低到z小，從而為灌溉系統(tǒng)的正常工作奠定了基礎(chǔ)。傳感器具有土地測量、信息獲取和傳輸?shù)娜蠊δ?，要?shí)現(xiàn)準(zhǔn)確可靠的信息收集，必須加速“數(shù)字化”的研究，建立一套統(tǒng)一的、標(biāo)準(zhǔn)化的測量系統(tǒng)。根據(jù)區(qū)域、環(huán)境的差異，選用適當(dāng)?shù)膫鞲衅?，以提高儀器的數(shù)字化、規(guī)范化程度，確保測量精度；同時(shí)，要確保實(shí)施機(jī)構(gòu)規(guī)范化，適時(shí)調(diào)整農(nóng)田、設(shè)施溫度、設(shè)備、線路，這些都會(huì)對實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)有很高的要求。實(shí)施規(guī)范化不但能夠改善自動(dòng)化技術(shù)的水平，而且能夠?yàn)榻窈蠼⑾到y(tǒng)的農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉網(wǎng)絡(luò)奠定基礎(chǔ)；規(guī)范化能夠確保在每一個(gè)工作節(jié)點(diǎn)上，控制設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)通信架構(gòu)，共同分享農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉所需的信息或資料，從而促進(jìn)農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉的自動(dòng)化。此外，為促進(jìn)農(nóng)田水利機(jī)械化技術(shù)的普及與應(yīng)用，各地農(nóng)技推廣單位可以在實(shí)際操作中設(shè)立試驗(yàn)基地，使農(nóng)民擺脫傳統(tǒng)的生產(chǎn)觀念，以促進(jìn)農(nóng)民對此項(xiàng)技術(shù)的認(rèn)可。

2.4.3加強(qiáng)農(nóng)業(yè)節(jié)水機(jī)械化技術(shù)的推廣和普及

在中國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，要加強(qiáng)機(jī)械化灌溉技術(shù)的推廣，宣傳是必不可少的。首先，要加強(qiáng)有關(guān)部門對技術(shù)創(chuàng)新的關(guān)注，政府要注重地方農(nóng)業(yè)發(fā)展的品質(zhì)，從財(cái)政和政策上給予科研人員更多的幫助，同時(shí)也要加強(qiáng)裝備的品質(zhì)和可用性，為進(jìn)一步推廣打下良好的基礎(chǔ)。其次，要做好培訓(xùn)工作，定期組織農(nóng)民進(jìn)行節(jié)水灌溉技術(shù)的宣傳和培訓(xùn)，使農(nóng)民認(rèn)可該技術(shù)，并主動(dòng)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，擴(kuò)大節(jié)水灌溉的覆蓋面，達(dá)到節(jié)約水資源的目的[3]。

2.4.4日常維護(hù)和管理

農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉自動(dòng)化是當(dāng)前發(fā)展的必然趨勢，也是中國今后的發(fā)展方向。但是，目前中國農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用主要依賴于節(jié)水設(shè)備，而其正常運(yùn)轉(zhuǎn)需依賴于農(nóng)戶的日常維護(hù)與管理。這就需要與當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)機(jī)技術(shù)人員合作，負(fù)責(zé)對各地區(qū)的農(nóng)機(jī)具進(jìn)行管理維護(hù)。在現(xiàn)場調(diào)查中，將觀測數(shù)據(jù)匯總形成報(bào)告，以此判定有關(guān)技術(shù)是否適合當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)發(fā)展，從而為系統(tǒng)和裝備的更新提供合理的參考；農(nóng)民不僅要把農(nóng)業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)和作物每天的變化情況記錄下來，還要根據(jù)作物對象、水量等數(shù)據(jù)，為灌溉自動(dòng)化系統(tǒng)更新提供依據(jù)。另外，技術(shù)人員也要教授農(nóng)民運(yùn)用傳感技術(shù)搜集資料，鼓勵(lì)農(nóng)民對各時(shí)期的作物進(jìn)行記錄與分析，以保證后續(xù)節(jié)水灌溉技術(shù)的實(shí)施。

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結(jié)語

在水資源短缺的大背景下，采用灌溉自動(dòng)化技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得以的廣泛應(yīng)用是中國農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然趨勢。只有如此，才能使農(nóng)業(yè)水資源合理分配與合理布局，使中國的農(nóng)業(yè)得以健康、可持續(xù)發(fā)展。