农业精确灌溉技术与设施.pdf

2018· 11 nongtianshuili 水 田 利 农 我国 是 农 业大国， 在 长 期 的 农 业建 设 过 程 中 ，由 于 技术 措 施的 落 后 ，导 致 水 资源 浪 费 严 重 。 随 着 水 资源 的 日 益 匮 乏 ，新 时 期 我国 在 积极加 强农 业发展的 过 程 中 ， 必须 加大 节水 技术 设 施 研究 力度 ，在 努 力保 证农 业 经济 健 康发展的同 时 ，提 升 利 用 率 ，为 缓解 我国 水 资源 供需 矛盾 奠 定 良 好 基础 。 1农业 精 确灌溉 技术 概 述 精确 农 业 灌溉 技术 即在 大 田耕 作的 基础 上 ， 应 用 现 代 化 的 监 测 方 法 进 行 农 作 物 生 长 过 程 分 析 ，实施 智 能 化 、网 络 化 和 数 字 化 的 环境 要 素 及 发 育 状 态 跟 踪 ，在 监控 和 预测 气候 、土 壤 墒 情 等 的 过 程 中 ，需 要 综合 应 用 计 算 机及 “ 3S” 技术 等 ，在 对 监 控 结 果 进 行 全 面分 析 的 基础 上 ，有 针 对 性 的实施 灌溉 策 略 ，对 精确 灌溉 设 施 进 行充分 的 应 用 ，加大对 各 项资源 的 控 制 力度， 努 力提 升 农 作 物 灌溉 效率 和质量 1 。 2农业 精 确灌溉 技术 与 设 施 2.1自 动化 、智 能化 精 确 农业 灌溉 技术 微 喷 灌 、渗 灌 、滴 灌 和 脉 冲 灌溉 是 现 阶段 典 型 的精确 农 业 灌溉 方 法 ，通 常 都 需 要 将 聚 乙 稀 （ PE） 软 管 和 有 关 管 道 系 统 网 络 应 用 于 植 物 株 行 距 之 间 ， 在 对 灌 水 器 进 行充分 应 用 的 过 程 中 ，精确 控 制 流 量， 将 养 料 和 水 分 直 接 灌溉 到 植 物 根 部 。现 阶 段 这 些 技术 可 以 适 用 的 植 物 有 葡萄 、甘 蔗 、棉 花 、花 卉 和 谷 物 等 2 。 在 对 农 业精确 灌溉 技术 进 行创新 的 过 程 中 ，必须 提 升其 机械化 水 平 ，能 够 更 加 有效 的展 开 肥 力以 及 土 壤 墒 情 的 监控 和 测 量工作， 在 实 际 展 开 查 询 以 及 制 定 决 策的 过 程 中 ，还 需 要 对 GIS进 行充分 的 应 用 ，努 力实现 灌溉 的全自 动 化 控 制 。 2.2GIS和 GPS系统与 精 确 农业 灌溉 技术 GIS地 理 信息 系 统 需 要 借 助 计 算 机 软 件 平台 实现数 据 地 理 空间属 性 表 达 、 处 理 、 分 析 和 储 存 ， 在 精确 农 业 灌溉 过 程 中 ，可 以 有效地 进 行土 壤 氮磷钾 含 量 、土 层 厚 度、 土 壤 成 分 以 及 土 地 管理等 工作的 分 析 ， 还 可 以对 历 年 影响 农 业 种植 的自 然 条件 进 行 全 面分 析 和 预测 ，如 风 速 、雷 雨 、气 温 等 ，同 时 还 可 以对 农 作 物 病 虫 害 、 苗 情 等进 行动 态 化 信息 搜 集 和 机械 空 间 信息处 理 ，为 制 定 更 加精确、 全 面 的作 物 栽 培 管理 措 施提 供 数 据 支 持 3 。同 时 ，在 对 GIS进 行 应 用 的 过 程 中 ， 还 能 够 制 定 智 能 化 专 家系 统 和 投 入产 出分 析 模 拟 模 型 ，为提 升调 控 制 作 的 科 学 性 奠 定 基础 。 在 综合 应 用 移动 式 灌溉 车 等 的 灌溉 机械 设 备 和 GPS全 球 定位 系 统 时 ，可 以 更 加 有效 的 采 集病 虫 害 、苗 情 和 农 田 土 壤 、 墒 情 等 信息 ，将 GPS系 统 安 装 于 移动 式 灌溉 机械 、田 间 灌溉 机械 和 电 子 传 感 器 等 上 时 ，能 够 在整 个种植 过 程 中 ，对 各 种 信 息 进 行 全 面 记 录 。 2.3遥 感 和 遥 测 与 精 确 农业 灌溉 技术 在 精确 农 业 灌溉 技术 中 将 遥 感 和 遥 测 技术 的 功 能 充分 发 挥出 来 ，能 够 更 加 有效 的展 开 信息 采 集 和 动 态 监 测 工作 。 例 如 ，对 农 作 物 种植 以 及 生 长 过 程 中 每 日 的 降 雨 情况 、天 气 条件 等进 行 预测 和 预 报 ，陆 地 遥 感卫 星 具 有 较 高的高 分 辨 率 ，因 此 可 以提 供 及 时 性 的 预 报 和 信息 。 遥 测 技术 在 应 用 的 过 程 中 ， 需 要对 各 种 采 集 装 置进 行 应 用 ，其 中 包 括 各 种 传 感 器 ，如 作 物 苗 情 、肥 力、 土 壤 水 分 等 田 间 信息 采 集 过 程 中 需 要 使 用 设 备 ，作 物 苗 情 的 多光 谱 识 别 技术 、 TDR土 壤 水 分 测 量 技术 、离 子 选择 场 应 晶 体管等 是 遥 测 技术 在 农 业精确 灌溉 领域 的 主 要发展 方 向 。 3农业 精 确灌溉 技术 的 应 用 优势 3.1提升 我国农 产品质量和产量 在 对 喷 灌 和 淹 灌 等 传 统 农 业 灌溉 方 法 进 行 应 用 的 过 程 中 ，需 要 在耕 作 层快 速供水 ，但 整 个 灌溉 过 程 中农 作 物 本 身 只 能 够 吸 收 有 限 的 水 资源 ，其 余 的 水 资源 都 会 被 蒸 发、 溢 流 ，导 致 水 资源 严 重 浪 费 ，同 时 会改变 土 壤 原 有 的 结构 ，影响 农 作 物 的 健 康生 长 。 而 在 对精确 灌溉 技术 和 设 施 进 行充分 应 用 的 过 程 中 能 够 有效 弥 补 这 一 缺 陷 。从 长 远 的 角 度 来 看 ， 合理 应 用 精 确 灌溉 技术 和 设 施 可 以实现提 升 农 产 品 质量和产量的目标。 3.2有 助于 保 护 水 资源 农 业发展 中 需 要 应 用 大量 水 资源 ， 在 对精确 灌溉 技术 和 设 施 进 行 应 用 的 过 程 中 ，能 够 避 免农 业 灌溉 时水 资源 大量 溢 流 或 蒸 发的 问题 ，有 助 于 化 肥 、农 药 以 及 水 资源 的高 效 利用 。 4结 语 综 上 所 述 ，农 业精确 灌溉 技术 和 设 施的 应 用 ，不 仅 有 助 于 提 升 我国 农 业生产 效率 ，还有 助 于节 约 水 和 化 肥 等资源 ，能 够 有效 降低农 业生产成 本 ，对 于 我国 农 业的 可 持 续 发展 具 有 不 容 忽 视 的 重 要作 用 。因 此 ， 新 时 期 我国 有 关 部 门 应 加大对 农 业 精确 灌溉 技术 与 设 施的 创新 研究 力度 ，为 推 动 我国 农 业的全 面 发展 而 努 力 。 参 考 文献 1杜 红 宇 ,宋 力 强 ,徐 鸿 ,朱 汉 良 ,张 艳 秋 ,苗 青 .基 于 PLC控 制 的精确 农 业自 动 灌溉 施 肥 系 统 的 开 发 J.现 代 农 业 科技 , 2015(23):192-193,196. 2吴 庆 华 ,张 薇 ,蔺 文 静 ,王 贵 玲 .太 行 山 前 平 原 土 壤 水 高 效 利用及 精确 灌溉 制 度 研究 J.中 国 农村 水 利 水 电 ,2016(04): 58-61. 3仲 晓 春 ,王云 ,高 辉 ,谢 民 豪 ,张 洪 程 ,戴 其 根 .县 域 水 稻 精 确 栽 培决 策 支 持 系 统 研究 与 开 发 以 姜 堰 市 为 例 J.中 国 农 学 通报 ,2017(11):485-489. 作 者 简 介 ： 何 永 铭 ， 本 科 学 历 ，助理 工程 师 ，研究 方 向 ：高 效 节水 灌溉 、节 约用 水 。 摘 要 ：随着 人 口 的不 断 增 加 以 及 环 境 遭 受 的 破坏越 来 越严 重 ，可 耕 地 资 源 和 水 资 源 紧 缺 问题也 越 来 越严 重 ，现 已 阶段 引 起 了 世界 各 国 的 高 度 重 视 。 我 国 是 农 业 大 国， 为 了 实现 可 持 续 发 展的 目 标 ，加 大 了 农 业 技术 的 创 新 力 度 ，农 业 精 确 灌溉 技术 的产生 ，在 一 定 程 度 上 缓 解了 我 国农 业 水 资 源 浪 费 的 问题 。 本 文 首 先对 农 业 精 确 灌溉 技术 进行 了 简 要 概 述 ，在 分析 农 业 精 确 灌溉 技术 与 设 施 基础 上 ，总 结 了 农 业 精 确 灌溉 技术 的 应 用 优 势 ，仅 供 参考 。 关 键 词 ：农 业 ；精 确 灌溉 技术 ；设 施 中 图 分类 号 ： S275 文献 标 识 码 ： A DOI编号 ： 10.14025/j.cnki.jlny.2018.11.024 何永铭 （ 甘肃 瑞 盛· 亚 美 特 高 科 技 农 业有 限公司 ，甘肃 兰州 730000） 农业 精 确灌溉 技 术与 设 施 060