精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)推廣與應(yīng)用

呂 平

（山西省水利水電科學(xué)研究院 山西太原030002）

0 引言

精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)是將先進(jìn)的工業(yè)生產(chǎn)方式應(yīng)用在現(xiàn)代高效農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理上，實(shí)現(xiàn)全過(guò)程數(shù)字化、信息化、智能化的技術(shù)，在一定的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資源上，獲得較高的產(chǎn)量、品質(zhì)和經(jīng)濟(jì)效益，它是一種現(xiàn)代高效農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，其中設(shè)施環(huán)境控制依托現(xiàn)代工程技術(shù)和信息技術(shù)，將作物置于人為調(diào)控之下，最大程度地滿(mǎn)足作物生長(zhǎng)對(duì)光、熱、水、氣和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的需要，提高生產(chǎn)力，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)綠色生產(chǎn)，保障農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[1]。

精準(zhǔn)灌溉是實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)，精準(zhǔn)灌溉在土壤特性、生長(zhǎng)環(huán)境、種植作物、首部水源和灌溉設(shè)施等約束條件下，利用工程控制和信息化控制對(duì)節(jié)水灌溉方式、灌溉時(shí)機(jī)、速度、水量等進(jìn)行精準(zhǔn)控制，使農(nóng)田水勢(shì)保持在適宜作物生長(zhǎng)的最佳狀態(tài)，即農(nóng)田水勢(shì)的最優(yōu)化控制[2]。

1 項(xiàng)目背景

作者參與設(shè)計(jì)《基于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)自適應(yīng)監(jiān)控方法》發(fā)明專(zhuān)利，專(zhuān)利號(hào)201310039194.1。2015年申請(qǐng)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣項(xiàng)目作為專(zhuān)利成果轉(zhuǎn)化推廣應(yīng)用，項(xiàng)目實(shí)施地為山西省沁縣松村鄉(xiāng)松村的沁州綠園區(qū)。

2 精準(zhǔn)灌溉方案設(shè)計(jì)

精準(zhǔn)灌溉控制系統(tǒng)是基于無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行設(shè)計(jì)的，方案設(shè)計(jì)如下：首先傳感器采集田間土壤墑情，其中包括環(huán)境溫度、濕度、日照強(qiáng)度、土壤水分、土壤溫度，然后將采集的作物墑情數(shù)據(jù)回傳至基站，觀(guān)測(cè)基站傳送給灌溉專(zhuān)家系統(tǒng)，系統(tǒng)接收到土壤墑情信息后，綜合考慮作物環(huán)境參數(shù)，及時(shí)制定出灌溉決策，向指定控制設(shè)備并發(fā)出灌溉控制指令，實(shí)施適時(shí)適量灌溉，系統(tǒng)中土壤墑情數(shù)據(jù)的采集和傳輸、灌溉控制指令的傳輸由無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)[3]；……