導語：智能化節(jié)水灌溉技術在我國的應用一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

我國是一個水資源短缺的國家，尤其西北地區(qū)更加嚴重。就我國目前發(fā)展階段和水平而言，節(jié)流是解決水資源危機的根本出路。我國農(nóng)業(yè)用水約占全國用水總量的62%，部分地區(qū)高達90%以上，所以大力發(fā)展智能化高效節(jié)水灌溉，自然就成為我國緩解水資源供需矛盾的必然選擇。

1智能化節(jié)水灌溉系統(tǒng)優(yōu)越性

1.1大大提高了作物灌溉用水效率

通過智能化節(jié)水灌溉系統(tǒng)，根據(jù)實時監(jiān)測土壤濕度及其他環(huán)境信息，通過計算機處理分析，再根據(jù)作為生長所需水閾值，實現(xiàn)了作物灌溉用水控制精準化，大大提高了作物灌溉用水的有效利用率，極大的節(jié)約了水資源。

1.2實現(xiàn)了適時適量、科學合理的精細灌溉

智能化節(jié)水灌溉系統(tǒng)可自動根據(jù)作物種植區(qū)實時的氣候情況、所種植作物需水情況和土壤濕度情況進行適時、適量地灌溉，實現(xiàn)了農(nóng)業(yè)種植的精細灌溉，使得灌溉更加科學合理，提高了灌溉質量。

1.3大大提高了作物生產(chǎn)管理水平

通過智能化節(jié)水灌溉系統(tǒng)，可以在節(jié)水灌溉系統(tǒng)顯示屏上，觀看土壤水肥供應數(shù)據(jù)，通過自動裝置，智能控制灌水量和時間，不僅減輕了勞動強度，還解決了以往施肥、滴水的精準度難于把握的難題，有效的提高了作物生產(chǎn)管理水平，節(jié)約了人工管理成本。

1.4促進了作物增產(chǎn)

智能化噴灌、滴灌系統(tǒng)，應用于小麥、棉花等作物，與常規(guī)灌溉相比，平均可增產(chǎn)10%以上。智能化微灌系統(tǒng)，在種植蔬菜、水果時使用，增產(chǎn)效果更加顯著，果實質量更好。

2智能化節(jié)水灌溉系統(tǒng)在我國研究及應用現(xiàn)狀

2.1智能化節(jié)水灌溉控制系統(tǒng)研究

智能化節(jié)水灌溉系統(tǒng)在節(jié)水灌溉發(fā)達國家發(fā)展較早較快，尤其是以色列等嚴重缺水國家，節(jié)水灌溉配套的智能化控制系統(tǒng)較先進。我國節(jié)水灌溉技術起步較晚，智能化節(jié)水灌溉控制系統(tǒng)方面更是落后，自行研制的、成型的自動控制產(chǎn)品較少，絕大部分都依靠從國外進口。周子瑾、任盛明等對GIS在灌溉系統(tǒng)中的應用進行了研究，分析了GIS技術在節(jié)水灌溉中應用的特點及優(yōu)勢。戴彬虎、劉凱、倪濤等人研究了單片機技術在灌溉系統(tǒng)中的應用，基于此技術的灌溉系統(tǒng)具有成本低、運行可靠、可拓展性好等特點。無線傳感器由于具有應用成本低、網(wǎng)絡結構靈活、數(shù)據(jù)傳輸距離遠等優(yōu)點，在智能化節(jié)水灌溉系統(tǒng)中得以迅速應用。李祥林等人設計出基于ZigBee分布式無線傳感網(wǎng)絡進行精確農(nóng)田信息實時采集的智能節(jié)水灌溉系統(tǒng)。王驥等人利用無線傳感器技術，提高了灌溉系統(tǒng)的自動化與監(jiān)測水平。趙南等設計了一套農(nóng)田灌溉無線傳感器監(jiān)測系統(tǒng)。曹成茂、湯萬龍、高曉紅等人對自動灌溉策略進行了研究，提高了灌溉系統(tǒng)的控制精度。以上研究主要是課題研究，多數(shù)研究尚未與農(nóng)作物生長相結合，成果轉化率低，實用性較差[1]。為此，我國加快對種植作物情況下智能化灌溉系統(tǒng)研究步伐。韓建明、何志剛等人在江蘇省農(nóng)業(yè)科學院溧水高科技農(nóng)業(yè)示范園，研制了一套以設施葡萄為目標作物的智能化灌溉系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用目前世界上先進的WSN技術，克服了傳統(tǒng)農(nóng)田環(huán)境信息有線檢測、實時監(jiān)控等難、繁、不易操作的缺點，具有廣闊的應用前景。其自主研發(fā)了土壤濕度傳感器，同時開發(fā)設計了不帶LED大屏顯示裝置的便攜式機型，其體積小，適合于普及推廣應用[1]。南京理工大學的陳巧莉等人對智能化設施農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉控制系統(tǒng)進行了研究。采用了傳感技術與單片微機技術，結合了工業(yè)測控技術和農(nóng)業(yè)種植與灌溉技術，實現(xiàn)了適時，按需精確灌溉。該系統(tǒng)的節(jié)水灌溉控制儀體積小、操作簡單靈活、成本低、工作可靠，易于推廣[2]。江蘇省常熟市水利技術推廣站開發(fā)了基于物聯(lián)網(wǎng)的智能化農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉系統(tǒng)。利用該系統(tǒng)受益灌溉面積總計2600hm2，灌溉水利用率由0.6提高至0.9以上，實現(xiàn)節(jié)水25%，改變了因傳統(tǒng)灌溉帶來的面源污染，減輕氮磷負荷70%。

2.2智能化節(jié)水灌溉系統(tǒng)應用現(xiàn)狀

在加大研發(fā)力度的同時，我國不斷加大對節(jié)水灌溉項目的中央資金扶持力度，涌現(xiàn)了一批高效節(jié)水灌溉試點縣和示范區(qū)，智能化節(jié)水灌溉技術逐步得到發(fā)展。新疆是我國節(jié)水灌溉技術范圍最廣、面積最大、發(fā)展最快的地區(qū)之一，是我國農(nóng)業(yè)節(jié)水滴灌的技術應用的樣板。2003年，兵團第七師130團率先在大田棉花上開發(fā)和應用了智能化滴灌控制，并于2004年和2005年逐步提高完善，該系統(tǒng)結合了滴灌技術、土壤水分檢測技術和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)時間經(jīng)驗，利用移動通訊GSM網(wǎng)絡實現(xiàn)了精準農(nóng)業(yè)灌溉。2005年，第一師3團建成3萬畝棉田滴灌自動化控制系統(tǒng)，由團場自主設計、聯(lián)合研發(fā)了棉田膜下自動化滴灌智能化分析決策系統(tǒng)，具有節(jié)水、省勞力、自動化程度高、分析決策準確等特點。截止2014年7月，全兵團共建設大田自動化滴灌面積約2.67萬hm2，實際在用約1.13萬hm2。據(jù)不完全統(tǒng)計，全疆已建成大田自動化滴灌面積約4萬hm2，每年新增約1～1.33萬hm2，應用作物主要在棉花、加工番茄和果樹上，近兩年在玉米、小麥等大田糧食作物上也開始應用。寧波市近年來開始實施智能化微噴灌工程建設，在我國處于領先水平。江蘇省無錫市錫山區(qū)東港鎮(zhèn)的太湖水稻示范園首次采用了水稻智能化灌溉系統(tǒng)，充分發(fā)揮了該系統(tǒng)節(jié)水、省工、增產(chǎn)、增效的特點。江蘇省海門常樂鎮(zhèn)實現(xiàn)了對233.33hm2大棚作物的智能化節(jié)水灌溉。江蘇徐州市邳州率先在鮮切花種植中引進智能化節(jié)水灌溉系統(tǒng)，比普通灌溉節(jié)水40%～50%。山東省濟寧市金鄉(xiāng)縣化雨鎮(zhèn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)實現(xiàn)了智能化的節(jié)水灌溉技術，受益農(nóng)田達2000hm2。山東省德州市陵縣滋鎮(zhèn)德強農(nóng)場采用智能化噴灌設備，實現(xiàn)了節(jié)水灌溉高產(chǎn)試驗區(qū)的自動化、信息化、安全化。山東省濱州市焦橋鎮(zhèn)5533.33hm2土地全部實現(xiàn)了智能化節(jié)水灌溉。云南省昭通市昭陽區(qū)對173.33hm2蘋果園實施了智能化灌溉，年可節(jié)約18萬m3左右的水量，增產(chǎn)蘋果500kg/667m2。河北省張家口塞北管理區(qū)重點實施了智能化控制灌溉工程，年均節(jié)約用水180萬m3，節(jié)水覆蓋率達到80%。

3智能化節(jié)水灌溉系統(tǒng)存在的問題及對策

3.1存在問題

智能化節(jié)水灌溉系統(tǒng)實現(xiàn)了精準（精準灌水、精準施肥等）高效（勞動效率高、增產(chǎn)幅度大）、節(jié)約（節(jié)水、節(jié)能、節(jié)地、節(jié)肥等）、環(huán)保（環(huán)境友好、鹽漬良利用等）、易控（機械化、自動化、集約化），也促進我國農(nóng)業(yè)向規(guī)?；⒓s化、標準化、信息化、現(xiàn)代化方向發(fā)展；但在其應用中仍存在以下問題。3.1.1　智能化節(jié)水灌溉系統(tǒng)研究推廣較發(fā)達國家仍存在很大差距，急需加大研發(fā)及示范推廣力度。與智能化節(jié)水灌溉研究較為先進的以色列等國家相比，我國的智能化節(jié)水灌溉系統(tǒng)研究整體水平較低，缺乏標志性研究成果，無法在更大范圍、更高層次實現(xiàn)對節(jié)水灌溉實踐的有效支撐，制約了系統(tǒng)的推廣應用和效用發(fā)揮。3.1.2　智能化節(jié)水灌溉系統(tǒng)造價仍然偏高，影響了大面積推廣。智能化節(jié)水灌溉系統(tǒng)涉及產(chǎn)品較多，科技含量較高，目前多為國外進口，系統(tǒng)整體造價相對偏高，這給經(jīng)濟實力原本有限的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)單位造成了沉重的經(jīng)濟負擔，許多單位因此而主動放棄購買使用，客觀上影響了智能化節(jié)水灌溉系統(tǒng)的大面積推廣。3.1.3　缺乏專門的灌溉系統(tǒng)管理技術人才?，F(xiàn)有的管理人員技術水平較低，缺乏系統(tǒng)化的專業(yè)培訓，造成系統(tǒng)管理維者對系統(tǒng)的性能和特點不了解，對設備的操作和維護不熟練，造成系統(tǒng)運轉不暢、效率低下、難以達到預期效果，嚴重制約了系統(tǒng)促產(chǎn)增效作用的發(fā)揮，影響了人們的使用積極性。

3.2對策

3.2.1　借鑒國外節(jié)水灌溉發(fā)達國家的先進經(jīng)驗，需加大適合我國農(nóng)業(yè)實際耕種情況的智能化節(jié)水灌溉系統(tǒng)的研究及示范推廣力度。隨著社會的發(fā)展，人們對節(jié)水灌溉技術的需求變得更加迫切，在此情況下，需加大智能化節(jié)水灌溉系統(tǒng)研究，充分借鑒發(fā)達國家的先進經(jīng)驗，盡快形成符合中國國情且具有推廣意義的研究成果，并積極開展成果示范，促進成果全面推廣應用。3.2.2　加大國家、地方各級政府的扶持力度。整合相關財政資金，對有意進行智能化節(jié)水灌溉的地區(qū)，給予一定的資金補貼，同時建立以國家投入為主體的資金投入機制，選取重點項目進行集中投資，力求資金投入效益最大化，在此基礎上積極探索基于市場的資金利用渠道，實行智能化節(jié)水灌溉系統(tǒng)研究推廣投入的多元化。3.2.3　通過技術培訓等方式，培養(yǎng)一批專業(yè)管理者、使用者和維護者，提高系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。建議建立多層次的系統(tǒng)應用培訓體系，使系統(tǒng)的管理者、使用者和維護者深刻認識系統(tǒng)運行特點、全面掌握系統(tǒng)操控規(guī)律，有效避免各種使用故障和人為損壞，實現(xiàn)系統(tǒng)的有效利用，確保系統(tǒng)精準、高效、節(jié)約、環(huán)保、易控的特點得到充分發(fā)揮。

作者:賈麗華 秦源澤 姚亞平 單位:陜西省農(nóng)業(yè)工程勘察設計院