農業節水灌溉中自動化技術的應用

格日勒

我國淡水資源總量28000億立方米，全球占比6%，位居世界第四，但人均占有量僅為2300立方米，我國整體處于嚴重缺水狀態，因此國家提出可持續發展策略，要提升資源的利用率，對水資源的利用更要提起重視。

1、農業節水灌溉自動化在我國的應用現狀

節水灌溉技術指的是應用較少的水量，保障灌溉充足的情況下開展農業灌溉，以最大限度發揮水資源在農業領域的應用，最終達到節水節能、增產增收的目的，這其中應用到農作物生長周期、生長習性、肥料釋放等多方面農業知識，在水渠防滲，低壓噴灌等措施的綜合應用下開展。節水灌溉的自動化即是將節水灌溉工作，結合現代信息化、遠程監控、人工智能等技術有序開展，以實現農業勞作高效、節能、自動化的目標。

節水灌溉自動化技術在國外部分國家已經得到廣泛應用，其節水灌溉自動化技術研發較為成熟，且經過長時間的使用，可以看出此技術應用于農業種植取得了很大的成效，伴隨著科學技術的發展，國外節水灌溉自動化程度仍在提升。而我國節水灌溉自動化技術起步較晚，且發展較為緩慢，在實際使用中仍存在諸多問題需要改進，如灌溉技術自動化水平較低，處在半自動化狀態，甚至灌溉開始到結束階段都需要人員到現場執行操作。同時我國種植面積，土地形式也與國外有差異，在國內來看，也存在南北、東西的差異，導致國外的自動化系統難以完全套用到國內農業灌溉中，要根據當地具體情況對節水灌溉自動化技術進行研發和調整。

2、農業節水灌溉自動化技術提升的意義

我國是農業生產大國，朝農業強國發展還需要付出極大的努力，農業用水占我國總體用水量的80%，但由于長時間的無計劃灌溉，導致水資源的在農業上的實際利用率只有45%，大部分水源被其他植物吸收、蒸發或污染，無節制無計劃的灌溉，與我國提出的可持續發展策略相悖。因此提升農業節水灌溉自動化技術，能最大程度提升水資源利用率，解決農業灌溉用水問題，緩解我國水資源緊缺現狀，農業的水資源用量決定了其在節水領域具有極大的潛力，符合我國提倡的可持續發展要求。內蒙古赤峰市克什克騰旗地區可用耕地面積130萬畝，可用水資源總量據2012年統計為9.69億立方米，可開發利用的水面43萬畝。通過提升節水灌溉自動化技術，能夠極大程度上降低農業用水支出，為當地特色畜牧業所需牧草提供生長水源，促進人與自然和諧發展，保護當地自然生態，為后代留存美麗的草原景觀。

通過應用節水灌溉自動化技術，有節省低農戶在種植期間的時間成本，同時經過信息處理等手段，能夠更為精準、全面的計算出降水概率、土壤含水量等數據，實施自動化灌溉，避免因為變量影響農作物生長。

3、農業節水灌溉自動化技術化水平提升措施

①提升技術水平，高效精準分析作物生長習性

節水灌溉自動化技術，工作的首要任務就是提升自動化水平，根據作物的長勢，實時的自動調整灌溉給水計劃，這就與作物的生長習性密不可分。通過現代化信息技術手段，如機械學習系統，首先將作物的生長習性錄入到系統中，再由調試人員綜合作物長勢、土壤濕度、給水量等數據進行試驗、分析，最后使機械學習系統形成一套完善的灌溉程序。系統夠根據作物的實時長勢做出調整和記錄，最終以達成作物可以茁壯生長的目標。系統中可以加入植物電信號、紅外檢測、光譜反射等技術，全方位保障系統數據的準確。系統中要具備遠程監控、遠程傳輸系統，通過遠程監控系統幫助農戶對田間的情況進行實時監控，主要用于查看自動灌溉設備的工作狀態以及是否有異常現象。

系統整體要求達到節水的目的，系統要根據植物的長勢、需水量、澆灌位置等，對灌溉的模式進行變化，具體的滴灌、噴灌、漫灌由技術人員設定的系統及機械學習自主變化。為達到節水的目的，系統中可加入水源回收系統，將因為熱量蒸發的水汽回收利用，最大程度節約水資源。

②提升節水灌溉自動化技術研發力度

現今，我國對農業節水灌溉自動化技術研發力度較小，技術不完善，且尚未建設起一套完善的學習交流平臺。因為差異的存在，國外節水灌溉自動化技術不能直接套用，赤峰市克什克騰旗在畜牧業成熟的大環境下，對農業種植技術重視程度不足，在此形勢下，就需要轉百年觀念加大研發力度。通過加大資金投入、招商引資、人才回流等手段，為當地吸引更多的節水灌溉自動化領域人才，制定出完善的節水灌溉自動化系統。同時也要重視國外技術的先進性，積極搭建學習平臺，相互溝通、學習、借鑒、實踐，促成節水灌溉自動化技術的本土化定制。

③加強節水灌溉自動化技術的宣傳與培訓

由農業部門發起并組織制定好合理、高效的宣傳策略，通過多渠道全方位進行宣傳，宣傳要結合赤峰市克什克騰旗當地農民實際需求及知識文化水平，盡量做到宣傳講解親民化、特色化、生化化。線上及線下并行，多渠道全方位的向農戶宣傳節水灌溉自動化技術所帶來的社會效益、經濟效益、生態效益以及能夠為其個人帶來的收益。建設示范田，農戶能夠切實感受到科技帶來的收益，通過線上線下工作的配合，最終促成農戶種植觀念的改變，積極參與節水自動化建設及應用中。加快建成節水灌溉自動化技術團隊，前期為農民提供高效的安裝服務與培訓工作，后期為農戶提供定期維護以及高效的咨詢、維修支持服務。

綜上，現階段我國節水灌溉自動化水平較為落后，而提升水資源利用率對可持續發展由重大意義。因此在農業領域要提升節水灌溉自動化的技術水平，加大研發力度，在基層做好宣傳及培訓工作，提升水資源利用率，促進社會經濟良性發展。

（作者單位：025350內蒙古赤峰市克什克騰旗農牧局）