導(dǎo)語(yǔ)：智能化節(jié)水灌溉技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

我國(guó)是一個(gè)水資源短缺的國(guó)家，尤其西北地區(qū)更加嚴(yán)重。就我國(guó)目前發(fā)展階段和水平而言，節(jié)流是解決水資源危機(jī)的根本出路。我國(guó)農(nóng)業(yè)用水約占全國(guó)用水總量的62%，部分地區(qū)高達(dá)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(guó)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(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)土壤濕度及其他環(huán)境信息，通過計(jì)算機(jī)處理分析，再根據(jù)作為生長(zhǎng)所需水閾值，實(shí)現(xiàn)了作物灌溉用水控制精準(zhǔn)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(shí)現(xiàn)了適時(shí)適量、科學(xué)合理的精細(xì)灌溉

智能化節(jié)水灌溉系統(tǒng)可自動(dòng)根據(jù)作物種植區(qū)實(shí)時(shí)的氣候情況、所種植作物需水情況和土壤濕度情況進(jìn)行適時(shí)、適量地灌溉，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)種植的精細(xì)灌溉，使得灌溉更加科學(xué)合理，提高了灌溉質(zhì)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(yīng)數(shù)據(jù)，通過自動(dòng)裝置，智能控制灌水量和時(shí)間，不僅減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，還解決了以往施肥、滴水的精準(zhǔn)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(jìn)了作物增產(chǎn)

智能化噴灌、滴灌系統(tǒng)，應(yīng)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(shí)使用，增產(chǎn)效果更加顯著，果實(shí)質(zhì)量更好。

2智能化節(jié)水灌溉系統(tǒng)在我國(guó)研究及應(yīng)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(dá)國(guó)家發(fā)展較早較快，尤其是以色列等嚴(yán)重缺水國(guó)家，節(jié)水灌溉配套的智能化控制系統(tǒng)較先進(jìn)。我國(guó)節(jié)水灌溉技術(shù)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(dòng)控制產(chǎn)品較少，絕大部分都依靠從國(guó)外進(jìn)口。周子瑾、任盛明等對(duì)GIS在灌溉系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行了研究，分析了GIS技術(shù)在節(jié)水灌溉中應(yīng)用的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)。戴彬虎、劉凱、倪濤等人研究了單片機(jī)技術(shù)在灌溉系統(tǒng)中的應(yīng)用，基于此技術(shù)的灌溉系統(tǒng)具有成本低、運(yùn)行可靠、可拓展性好等特點(diǎn)。無(wú)線傳感器由于具有應(yīng)用成本低、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)靈活、數(shù)據(jù)傳輸距離遠(yuǎn)等優(yōu)點(diǎn)，在智能化節(jié)水灌溉系統(tǒng)中得以迅速應(yīng)用。李祥林等人設(shè)計(jì)出基于ZigBee分布式無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行精確農(nóng)田信息實(shí)時(shí)采集的智能節(jié)水灌溉系統(tǒng)。王驥等人利用無(wú)線傳感器技術(shù)，提高了灌溉系統(tǒng)的自動(dòng)化與監(jiān)測(cè)水平。趙南等設(shè)計(jì)了一套農(nóng)田灌溉無(wú)線傳感器監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。曹成茂、湯萬(wàn)龍、高曉紅等人對(duì)自動(dòng)灌溉策略進(jìn)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(zhǎng)相結(jié)合，成果轉(zhuǎn)化率低，實(shí)用性較差[1]。為此，我國(guó)加快對(duì)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(xué)院溧水高科技農(nóng)業(yè)示范園，研制了一套以設(shè)施葡萄為目標(biāo)作物的智能化灌溉系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用目前世界上先進(jìn)的WSN技術(shù)，克服了傳統(tǒng)農(nóng)田環(huán)境信息有線檢測(cè)、實(shí)時(shí)監(jiān)控等難、繁、不易操作的缺點(diǎn)，具有廣闊的應(yīng)用前景。其自主研發(fā)了土壤濕度傳感器，同時(shí)開發(fā)設(shè)計(jì)了不帶LED大屏顯示裝置的便攜式機(jī)型，其體積小，適合于普及推廣應(yīng)用[1]。南京理工大學(xué)的陳巧莉等人對(duì)智能化設(shè)施農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究。采用了傳感技術(shù)與單片微機(jī)技術(shù)，結(jié)合了工業(yè)測(cè)控技術(shù)和農(nóng)業(yè)種植與灌溉技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了適時(shí)，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(jiǎn)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(shù)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(jì)2600hm2，灌溉水利用率由0.6提高至0.9以上，實(shí)現(xiàn)節(jié)水25%，改變了因傳統(tǒng)灌溉帶來(lái)的面源污染，減輕氮磷負(fù)荷70%。

2.2智能化節(jié)水灌溉系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀

在加大研發(fā)力度的同時(shí)，我國(guó)不斷加大對(duì)節(jié)水灌溉項(xiàng)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(diǎn)縣和示范區(qū)，智能化節(jié)水灌溉技術(shù)逐步得到發(fā)展。新疆是我國(guó)節(jié)水灌溉技術(shù)范圍最廣、面積最大、發(fā)展最快的地區(qū)之一，是我國(guó)農(nóng)業(yè)節(jié)水滴灌的技術(shù)應(yīng)用的樣板。2003年，兵團(tuán)第七師130團(tuán)率先在大田棉花上開發(fā)和應(yīng)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(jié)合了滴灌技術(shù)、土壤水分檢測(cè)技術(shù)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)時(shí)間經(jīng)驗(yàn)，利用移動(dòng)通訊GSM網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)灌溉。2005年，第一師3團(tuán)建成3萬(wàn)畝棉田滴灌自動(dòng)化控制系統(tǒng)，由團(tuán)場(chǎng)自主設(shè)計(jì)、聯(lián)合研發(fā)了棉田膜下自動(dòng)化滴灌智能化分析決策系統(tǒng)，具有節(jié)水、省勞力、自動(dòng)化程度高、分析決策準(zhǔn)確等特點(diǎn)。截止2014年7月，全兵團(tuán)共建設(shè)大田自動(dòng)化滴灌面積約2.67萬(wàn)hm2，實(shí)際在用約1.13萬(wàn)hm2。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全疆已建成大田自動(dòng)化滴灌面積約4萬(wàn)hm2，每年新增約1～1.33萬(wàn)hm2，應(yīng)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(yīng)用。寧波市近年來(lái)開始實(shí)施智能化微噴灌工程建設(shè)，在我國(guó)處于領(lǐng)先水平。江蘇省無(wú)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(diǎn)。江蘇省海門常樂鎮(zhèn)實(shí)現(xiàn)了對(duì)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(jìn)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(jì)寧市金鄉(xiāng)縣化雨鎮(zhèn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)實(shí)現(xiàn)了智能化的節(jié)水灌溉技術(shù)，受益農(nóng)田達(dá)2000hm2。山東省德州市陵縣滋鎮(zhèn)德強(qiáng)農(nóng)場(chǎng)采用智能化噴灌設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了節(jié)水灌溉高產(chǎn)試驗(yàn)區(qū)的自動(dòng)化、信息化、安全化。山東省濱州市焦橋鎮(zhèn)5533.33hm2土地全部實(shí)現(xiàn)了智能化節(jié)水灌溉。云南省昭通市昭陽(yáng)區(qū)對(duì)173.33hm2蘋果園實(shí)施了智能化灌溉，年可節(jié)約18萬(wàn)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(diǎn)實(shí)施了智能化控制灌溉工程，年均節(jié)約用水180萬(wàn)m3，節(jié)水覆蓋率達(dá)到80%。

3智能化節(jié)水灌溉系統(tǒng)存在的問題及對(duì)策

3.1存在問題

智能化節(jié)水灌溉系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)（精準(zhǔn)灌水、精準(zhǔn)施肥等）高效（勞動(dòng)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(jī)械化、自動(dòng)化、集約化），也促進(jìn)我國(guó)農(nóng)業(yè)向規(guī)模化、集約化、標(biāo)準(zhǔn)化、信息化、現(xiàn)代化方向發(fā)展；但在其應(yīng)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(dá)國(guó)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(jìn)的以色列等國(guó)家相比，我國(guó)的智能化節(jié)水灌溉系統(tǒng)研究整體水平較低，缺乏標(biāo)志性研究成果，無(wú)法在更大范圍、更高層次實(shí)現(xiàn)對(duì)節(jié)水灌溉實(shí)踐的有效支撐，制約了系統(tǒng)的推廣應(yīng)用和效用發(fā)揮。3.1.2　智能化節(jié)水灌溉系統(tǒng)造價(jià)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(guó)外進(jìn)口，系統(tǒng)整體造價(jià)相對(duì)偏高，這給經(jīng)濟(jì)實(shí)力原本有限的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)單位造成了沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，許多單位因此而主動(dòng)放棄購(gòu)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(shù)人才。現(xiàn)有的管理人員技術(shù)水平較低，缺乏系統(tǒng)化的專業(yè)培訓(xùn)，造成系統(tǒng)管理維者對(duì)系統(tǒng)的性能和特點(diǎn)不了解，對(duì)設(shè)備的操作和維護(hù)不熟練，造成系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)不暢、效率低下、難以達(dá)到預(yù)期效果，嚴(yán)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(duì)策

3.2.1　借鑒國(guó)外節(jié)水灌溉發(fā)達(dá)國(guó)家的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，需加大適合我國(guó)農(nóng)業(yè)實(shí)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(huì)的發(fā)展，人們對(duì)節(jié)水灌溉技術(shù)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(dá)國(guó)家的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，盡快形成符合中國(guó)國(guó)情且具有推廣意義的研究成果，并積極開展成果示范，促進(jìn)成果全面推廣應(yīng)用。3.2.2　加大國(guó)家、地方各級(jí)政府的扶持力度。整合相關(guān)財(cái)政資金，對(duì)有意進(jìn)行智能化節(jié)水灌溉的地區(qū)，給予一定的資金補(bǔ)貼，同時(shí)建立以國(guó)家投入為主體的資金投入機(jī)制，選取重點(diǎn)項(xiàng)目進(jìn)行集中投資，力求資金投入效益最大化，在此基礎(chǔ)上積極探索基于市場(chǎng)的資金利用渠道，實(shí)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(shù)培訓(xùn)等方式，培養(yǎng)一批專業(yè)管理者、使用者和維護(hù)者，提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。建議建立多層次的系統(tǒng)應(yīng)用培訓(xùn)體系，使系統(tǒng)的管理者、使用者和維護(hù)者深刻認(rèn)識(shí)系統(tǒng)運(yùn)行特點(diǎn)、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(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的有效利用，確保系統(tǒng)精準(zhǔn)、高效、節(jié)約、環(huán)保、易控的特點(diǎn)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(shè)計(jì)院