滴灌自動化技術的發展優勢及前景分析

馬開杰

【摘要】：滴灌自動化技術是在原膜下滴灌應用技術的基礎上，運用現代自動化控制技術、信息技術綜合集成的一項新術，為現代化大農業提供了新的發展平臺。隨著滴灌技術的快速發展，滴灌自動化技術的推廣趨向成熟，但目前仍存在不容忽視的問題。通過分析滴灌自動化技術發展背景與發展現狀，指出存在的問題及相應發展對策，以便促進滴灌逐漸向低能耗、集約化、自動化、智能化方向發展。

【關鍵詞】：滴灌自動化；農業生產；應用

【引言】：21 世紀以來隨著工業與農業的發展，人口與經濟的增長，世界水資源的需求量不斷增加，水資源緊缺已成世界性問題，發展節水灌溉事業具有極其重要的意義。如今，發達國家的農業灌溉技術已經基本實現了自動化、智能化，而發展中國家由于受財力、物力、智力等因素制約， 自動化灌溉水平難以在現階段向發達國家靠齊[1]，但是也形成了符合自身發展現狀的自動化控制灌溉技術， 其中滴灌技術便是一種應用較為普遍的自動化控制灌溉技術。

1 我國農村自動化控制滴灌技術應用現狀

近年來，隨著經濟社會的飛速發展，我國的灌溉方式發生了諸多改觀， 符合我國發展現狀的滴灌自動化控制技術層出不窮。在對各類滴灌技術進行對比研究發現，有的滴灌技術在精準控制方面表現較好，但是成本很高，不易維護；有的滴灌技術還停留在人力操作的層面上，雖然安裝了自動化控制系統，但自動化效率還不高，基本上還需根據經驗來確定灌溉次數和水量。

2 滴灌自動化控制的優點

2.1 實現了規范化管理，提高了人工管理效率

常規的膜下滴灌在灌溉時需人工開啟閥門，從而因人為因素造成灌水時間、灌水均勻度達不到設計要求，節水增產效果不明顯。使用自動化控制后，滴灌輪灌、施肥的命令由中央監控站通過網絡對田間工作站和田間電磁閥進行控制，杜絕了人工灌溉、施肥的隨意性，從而實現節水、降耗、增產、增效的目標。其次，用戶在進行灌溉時，只需通過首部觸摸屏或者手機短信就可以給中央控制發出操作指令，自動化控制系統協同各個部分完成灌溉任務。這樣使人工管理定額由原來的2.5 ～ 3.3 hm2 提高到現在的15.0 ～ 20.0 hm2，人工管理定額提高了近6 倍，勞動強度大大降低，人工管理費用降低50%左右。

2.2 提高各種作物的灌水均勻度

通過自動化中心控制室對田間電磁閥發出指令，按設計輪灌秩序進行灌溉，徹底解決了原滴灌采用人工控制球閥進行灌溉，不能嚴格按照設計輪灌，經常因人為開啟球閥延長輪灌時間，造成輪灌周期得不到有效控制，作物因灌水不均勻而達不到最好的節水、增產效果。而自動化控制系統杜絕了人工開啟閥門的隨意性，使灌溉時間得以保證，灌溉水量得到有效控制，灌水均勻度可提高20%，水、肥均勻。

2.3 展示了先進的節水技術，增產節水、節本增效優勢明顯

自動化的控制滴灌系統因為提高了灌水均勻度，滿足棉花生長對水分、肥料的需求，所以具有明顯的增產節水、節本增效的優勢。以南疆農一師三團棉花滴灌的自動化控制試驗[2]分析：使用自動化控制后的籽棉單產平均增加315 kg/hm2， 增產5%左右；節水900 m3/hm2， 節水20% ～ 30%； 降低施肥成本10%，增效1 296.3 元/hm2。另外，北疆農八師一四九團的示范田在2007 年棉花苗期受災的影響下[3]，增產籽棉200 kg/hm2，同比仍增產4%。

3、前景

近年來.滴灌技術得到了突飛猛進的發展。我國西部各省都有所分布。特別是新疆發展迅速。僅新疆生產建設兵團就已推廣10.7萬hm2.這主要要歸功于高科技管線技術、水肥連供技術和計算機控制技術等的應用。高科技管線技術解決了原有滴灌技術易堵塞和出流率不均勻、滴灌設備使用壽命較短的問題。掃清了滴灌技術大范圍推廣應用的障礙：水肥連供技術等功能多樣化帶來的勞動力節約等。使滴灌技術的比較成本快速下降，原有投入成本高的劣勢得到了一定弱化：計算機控制技術的應用徹底改變了傳統的灌溉和施肥方式。使農業灌溉和施肥變得十分方便、精準快捷，并從野外作業走向了室內操作。當然，滴灌技術作為一種高投入的新興技術目前所占的比重還比較低，從表1可看出。當前滴灌面積只占全球總灌溉面積的2名，在3種灌溉方式中比重最小，特別亞洲國家僅占O.5名.97.5茗的灌溉仍是效率最低、效果最差的渠灌。因此.加大滴灌技術推廣力度、提高滴灌比重將是我國及眾多亞洲國家未來灌

溉的發展方向，就我國而言。應從以下3個方面著手。

3.1以點帶面，做好示范。

滴灌初始投入成本較高。每667m2投入千元左右。甚至更高。對于經濟基礎較為薄弱的農民來說是不敢輕易嘗試的。初始階段政府必須通過示范園區、示范項目等進行引導。讓農民切實看到滴灌技術的好處。并加以適當扶持。

3.2高附加值經濟作物和林果業先行，逐步推廣應用。 在滴灌技術高成本的情況下。小麥、玉米等收益較低的大田作物推廣應用

滴灌技術顯然不合適宜，即使在以色列也未做到。滴灌技術首先應用于經濟收益較高的溫室大棚、林果業.通過滴灌技術的增產、減病優勢。增加農產品產量，提高農產品品質，實現農業生產的高效益，然后，再向較低收益的大田經濟作物等推廣。

3.3缺水干旱地區為重點，國家重大投資項目強力推行。

缺水干旱地區水資源緊張。采用滴灌技術進行灌溉緊迫性強，比較優勢明顯，以干旱地區為重點.從水資源的供給能力、人們的接受意識、經濟效益等各個方面都有利于滴灌技術的推廠應用；此外，從承擔社會責任、倡導技術革新、推廣先進技術、追求生態效益方面講，國家投資的重大項目應該強力推行。

【參考文獻】：

[1] 孫偉.中國農業節水技術推廣關鍵影響因素研究[D].黑龍江：東北農業大學，2012.

[2] 王光強，張凡，謝龍.棉田膜下滴灌自動化控制技術的應用[J].新疆農墾科技，2005（5）：45-46.

[3] 李寶珠，楊銘，楊樹新，等.天業自動控制滴灌新系統在149團的試驗[J].新疆農機化，2007（3）：49-50.