节水灌溉自动化应用

节水灌溉自动化应用

王红瑞

北京中水新华灌排技术有限公司北京100054

摘要：现阶段节水灌溉自动化技术在我国还处于初级的发展阶段，还存在着很多的需要改善的问题，国家和政府需要加强对农业节水灌溉自动化技术的重视，采取有效的措施来提升节水灌溉自动化技术在农业上的运用水平，从而在实现节水的同时促进我国农业现代化的发展。

关键词：节水灌溉；自动化；应用

在水资源短缺形势日益严峻的情况下，应用先进自动化技术构建功能强大的农业节水灌溉自动化系统，实现对农业灌溉的自动化控制与管理，有效提取农作物生长所需的信息，并有效推动自动化技术在农业灌溉中的普及，加强技术研发，这是农业灌溉的必然发展趋势，唯有如此才能更好地优化分配、调度灌溉水资源，为农业的稳定健康发展提供可靠的保障。

1自动化技术在农业灌溉中的应用原理

在农业灌溉自动化技术中，灌溉系统一般由中央控制计算机、数据采集系统和传感器等部分组成，在操作时需要工作人员制定科学的灌溉数据标准，并以它为标准值，利用传感器感知土地中各类实际数值，向中央处理系统传输感知的数据，由中央处理系统比较两组数据，最后确定灌溉与否，如果实际数值比标准数值高就不需灌溉，如果实际数值比标准数值低就需要灌溉。农业自动灌溉系统能更好地在农业灌溉领域应用自动化技术，但为让农作物的生长更好，在灌溉时通常会将各种化学农药加入水中，这在一定程度上会腐蚀农业自动灌溉系统，因而要求自动灌溉系统具备良好抗腐蚀性能。在农业灌溉中，自动化系统能依据最佳的比例混合水肥，以便在灌溉环节确保均匀施肥，同时按照植物在不同生长时期的不同水肥需求自动调节水肥比例。将自动化技术应用于农业灌溉还能精确控制灌溉用水，明确灌溉的时间、水量，实行精确灌溉，有效预防因用水不当而浪费水资源。

2自动化技术在节水灌溉中的应用现状

农业生产对于水资源的需求量是很大的，但是我国的地下水资源十分有限，做好农业用水的控制是现代社会可持续发展的重要工作之一。随着科学技术的发展，农业生产中采取了很多节水灌溉措施，例如渠道防渗、滴灌、喷灌等，在满足农作物生长用水的基础上，能够有效实现地下水资源的节约。从我国农业节水灌溉现状分析，自动化控制技术得到了有效应用，主要是利用中央控制计算机、电子负压计、土壤水分传感器、数据采集系统、变频器、电磁阀、水动阀等构建自动控制体系，利用传感器实时监测土壤含水量，进而根据设定的阈值进行数据分析和比较，之后由中央控制计算机做出判断，发出控制指令，实现对灌溉设备的自动化控制，当土壤水分传感器传输至中央计算机的数据到达灌溉标准之后，灌溉设备会立刻停止工作。因此，自动化控制技术在节水灌溉中的应用能够有效提升农田灌溉水分的利用率，同时进一步增加农作物产量。

3农业节水灌溉中自动化技术的应用对策

3.1增强技术水平，有效提取作物生长所需的信息

有效的提取植物生长所需的信息是实现农业节水灌溉自动化技术的重点，通过利用现代化的较为先进的技术，了解到植物在不同阶段所需要的信息，采取科学的方法对植物需要的信息进行补充，从而确保植物更好的生长。在探测植物所需信息时，可以运用植物电信号，红外线技术，多光谱反射技术等一些其他的技术来实现对作为科学的探测，明确知道作物所需的各种营养信息，以及各种病虫害的状况，通过提取这一些列的信息来充分的了解作物的生长情况，从而制定最科学的农业灌溉方案，实现农业节水灌溉自动化技术的应用目标。

3.2促进机械设备改造

科学技术是第一生产力，有利于促进农业机械设备的改造和升级。要加快农业节水灌溉自动化发展的步伐，就需要加强对机械设备的技术创新，一方面，政府有关部门可以搭建技术创新协同合作平台，让农业节水灌溉机械设备研究院校、农机制造企业、农机设计企业等积极参与进来，加强技术交流，进而全面提升农业机械设备的技术水平，实现产学研结合的创新机制；另一方面，加强农机制造专业人才的培养，相关学校和企业要积极组织实践活动，让这些人才能够到农业生产现场了解农业的地理情况、生产流程，进而在机械设备研究中更加注重实用性和适用性，加快开发中小型、复合型、规格多元化、生产效率高的农业机械设备。

3.3提高农民的操作水平

在农业节水灌溉自动化发展过程中，农民自身的素质也是有待提高的。在大部分农村地区，农民的受教育程度较低，对于节水灌溉自动化控制技术或者新型的农业机械设备接受能力较差。农业生产技术推广人员在推广自动化技术的过程中，要加强科技普及教育，并宣传农业节水灌溉自动化重要价值的知识，尽快培训出能够满足农业节水灌溉自动化发展需求的新一代农民。农业技术推广员要深入基层，向农民耐心、细致的讲解农业技术，并利用新型机械设备进行现场示范，帮助农民了解和掌握新型的农业节水灌溉技术以及设备的操作技巧，进而提升农民的整体素质。此外，村委会还可以定期组织农机设备技术交流会，让村里的农机设备大户、种植大户等传授自己的农业生产经验，并及时探讨和解决农民在实际生产中遇到的问题。

3.4加强自动化基础设施建设

农业节水灌溉自动化基础设施的建设能够为农业节水灌溉控制技术的应用和推广提供良好的保障。加强农业节水灌溉自动化基础设施建设是一项打根基、利战略、扩内需、保发展的重要举措，这就需要政府有关部门加大资金投入，抓住发展机会，积极购置一批先进的农业节水灌溉设备和自动化控制技术，进而扩大农业节水灌溉自动化的推广规模。一方面，政府要投入资金，修缮农村的主干道路，为大型农业设备深入田间提供良好的保障；另一方面，建立大型的农业机械设备维修服务站点，从而及时解决机械设备的故障，为农民提供良好的技术服务和支持。

3.5加大研发节水灌溉自动化技术的力度

中国目前尚处于将自动化技术应用于农业灌溉领域的初级阶段，在很多方面都存在不足，务必要加大研发农业灌溉自动化技术的力度，在资金和技术等方面大力支持农业灌溉技术研发，预防因缺乏资金而阻碍对农业灌溉自动化技术的研发与推广应用。各地研究机构还要针对农业灌溉自动化技术的薄弱环节加强研究，提高自动化设备与技术在农业灌溉中的应用价值；政府部门则要不断提高对研发农业灌溉自动化技术的重视度，积极从国外引进先进的技术，为进一步发展农业灌溉自动化技术提供强有力的技术支撑。且随着地理信息系统、全球定位系统、卫星遥感等先进科学技术的快速发展以及它们在农业灌溉中的应用，基于这些技术形成的农业灌溉自动化系统将有效加快农业灌溉自动化管理的数据化、高效化与现代化发展步伐，夯实构建农业灌溉综合自动化控制管理系统的基础。

结束语

和其他科技领域一样，水利高科技的不断发展、水利管理水平与效益的不断提高都离不开水利工程中自动化技术的广泛应用，少了自动化技术，水利科技发展也只能徘徊在低水平。而在农业灌溉中应用自动化技术的目的就是实现节水灌溉，通过消耗最少的水资源换取最大的农业产出。所以必须按照农作物生理需要实施最经济的灌溉，准确把握灌溉的时间与水量，实现现代化的农业生产，自动化技术在农业灌溉中的应用也因此成为一项急需探究的重要课题。

参考文献：

[1]李京鸿.试论农业节水灌溉中自动化技术的应用[J].中国新技术新产品，2016，（11）：124-125.

[2]刘冰菁.节水灌溉自动化及优化控制调节的研究[D].扬州：扬州大学，2014.