設施農業中的智能化灌溉技術推廣策略

設施農業作為現代農業的重要組成部分，具有高效、集約、可控的特點，是解決糧食安全和資源短缺問題的重要途徑。傳統的灌溉方法在設施農業中造成了水資源的浪費及施肥不均等現象，從而限制了農業生產的可持續性發展，智能化灌溉技術則通過整合傳感器、物聯網及大數據分析等先進技術，實現了灌溉過程的精準控制與自動化，為設施農業的高效管理提供了創新的解決路徑。山東省泰安市新泰市作為設施農業的重要產區，近年來在智能化灌溉技術推廣方面取得了顯著成效。筆者在本文中以新泰市為例，探討智能化灌溉技術在設施農業中的應用現狀、技術優勢及推廣策略，以期為其他地區提供借鑒。

1智能化灌溉技術概述

1.1 技術定義與發展歷程

智能化灌溉技術是利用傳感器、控制器及通信模塊等設備，對土壤濕度、氣象狀況和作物生長情況進行實時監測，并據此分析數據以自動調整灌溉量及時間的技術[。這一技術的發展歷程可以分為傳統灌溉、自動化灌溉以及智能化灌溉三個階段。近幾年，隨著物聯網、大數據及人工智能技術的迅速進步，智能化灌溉已逐漸成為設施農業的重要核心技術之一。

1.2技術組成與工作原理

智能灌溉系統由多個核心組成部分構成，包括信息采集模塊、通信模塊、處理器、執行模塊以及監控平臺（圖1）。其中，信息采集模塊通過土壤濕度傳感器和氣象傳感器等設備收集環境數據，而通信模塊則負責將這些數據傳遞至處理器進行進一步分析。處理器根據預設算法生成灌溉方案，并通過執行模塊控制灌溉設備運行[2]。

圖1 智能化灌溉系統示意圖

2 智能化灌溉技術在設施農業中的應用

2.1 技術優勢

智能灌溉技術在設施農業中呈現出多項顯著優勢。首先，通過精準調節灌溉量達到顯著的節水效果，有效降低水資源的浪費，節水率可超過 40% 。其次，該技術能夠提升灌溉質量，依據作物的水分需求實現均勻的水分分配，從而促進作物的健康生長。再次，自動化操作在一定程度上降低了勞動強度，減少了人力參與，使得生產效率得以提升。最后，智能化灌溉有助于農業的可持續發展，通過優化資源配置和減少環境污染，促進農業在綠色發展中的進程[3]。

2.2 應用案例

新泰市種植的主要水果品種是蘋果、桃、葡萄、櫻桃等。新泰的氣候特點為溫帶季風氣候，年均降水量 700mm ，但分布不均。新泰市土壤以棕壤為主，保水能力中等。現有灌溉問題是傳統灌溉效率低、水資源浪費、人工成本高。其中智能灌溉系統核心組成中的執行層包括滴灌系統（適用于葡萄、櫻桃等）、微噴系統（適用于蘋果、桃等）和水肥一體化裝置。

在新泰市，智能化灌溉技術已廣泛應用于設施蔬菜和果樹種植中（圖2、圖3）。例如，在顧莊村，利用現代化噴灌技術對冬小麥進行春澆。這種設備不僅灌溉效率高，還能精準控制水量，與過去大水漫灌的方式相比，節水率可達 40% 。在肥城市桃都果業有限公司，覆蓋整個果園的智能水肥一體化技術與自動化滴灌設施，將精心調配的水肥混合液，高效輸送到每一棵桃樹的根部，通過引入這一系統，實現了灌溉與施肥的同步精準控制，節水節肥效果顯著，作物產量提高了15% 。

圖2東都鎮草莓園

圖3 翟鎮農光互補產業園

2.3智能化灌溉技術推廣的挑戰

智能化灌溉系統在設備購置和安裝方面的費用較為昂貴，這對經濟條件相對較差的農民和園藝企業形成了較大的障礙。例如，自動灌溉系統的建設與維護費用高昂，導致小規模農戶的采用意愿降低。目前，自動灌溉系統市場的競爭較為激烈，行業內技術標準尚未完全制定和統一，存在一定的混亂情況。智能化灌溉系統需要依賴技術設備和網絡支持，如果系統出現故障或網絡中斷，可能會造成種植區域的灌溉效果不理想。我國地域遼闊，不同區域在地形地貌、土壤理化性質及作物種植結構等方面存在顯著差異，這對智慧灌溉技術的區域適應性提出了嚴格要求，尤其在系統的可靠性和環境兼容性方面仍需突破關鍵技術瓶頸。同時，部分農民對智能化灌溉技術的認識相對不足，缺乏必要的操作與維護能力。

3新泰市智能化灌溉技術推廣的實踐與展望

3.1推廣現狀

新泰市通過政策引導和技術支持，積極推廣智能化灌溉技術。根據《新泰市“十四五”農業農村現代化發展規劃》，新泰市計劃在適宜地區規劃新建一批現代化灌區，優先將大中型灌區建設成高標準農田，爭取水系連通及農村水系綜合整治試點縣，推進“東水西調\"等水利工程建設。此外，新泰市還計劃完善農灌計量設施，增強農民節水意識，實施節水獎勵和精準補貼，引導扶持農民用水合作組織創建和發展。

在新泰市的多個設施農業基地，智能化灌溉技術已經得到廣泛應用。例如宮里鎮豐洲糧食生產示范基地：在新泰市農村農業局和現代農業發展服務中心的指導下，積極開展小麥、玉米新品種引進示范和拓展耕、種、管、收等專業化、社會化、機械化服務范圍。基地引進示范小麥、玉米新品種42個，示范小麥、玉米新技術26項，為新泰市開展農業新品種、新技術推廣應用起到了示范帶動作用。果都鎮山東樂墾現代農業發展有限公司致力于引入先進的農業技術，推動設施農業的進步，并著力于設施農業示范基地的建設。

3.2 未來發展方向

將高標準農田的建設與智能灌溉技術相結合，計劃在適合的區域新建一系列現代化灌溉系統，應重點推進規模化灌區向現代化農業示范區轉型。在實施高標準農田建設項目過程中，需統籌規劃水利設施的現代化改造，重點發展節水型灌溉模式，包括壓力灌溉、局部灌溉、精準灌溉及管道輸水等技術體系，同時加快推進灌溉系統的信息化與智能化建設進程，增強數字技術的應用效果。推廣智慧灌溉系統，加速“互聯網 + 農機”模式的發展，探索構建信息化現代農業管理體系，并積極推動無人農場、機器人應用等智慧農業場景的建設。借助物聯網傳感裝置實時采集土壤含水率、植被生理指標及環境氣象參數等數據，基于智能算法動態優化供水方案，實現水資源精準配置目標。

對于中型灌溉區域的設施完善與節水工程，需要重點實施系統化升級計劃，同時推進大型灌區的智能化轉型，加快現代科技在灌溉領域的應用進程。建立基于互聯網的水資源綜合管控平臺，集成輸水計量、水位檢測、可視化監控及自動化控制等模塊，通過智能終端實現灌溉網絡的遠程運維與調度。同時，構建智慧灌溉云服務平臺，依托大數據和物聯網技術，實現灌溉系統的在線監測與運維，并對灌溉信息進行動態采集與智能分析，從而為農業生產者提供科學的用水決策支持與精細化管理服務。

4結論

智能化灌溉技術在設施農業中的應用，顯著提高了水資源利用效率，降低了農業生產成本，同時改善了作物品質。新泰市作為智能化灌溉技術推廣的先行地區，為其他地區提供了寶貴的經驗。未來，應進一步加大政策支持力度，完善技術培訓體系，推動智能化灌溉技術在設施農業中的廣泛應用，為實現農業現代化和可持續發展提供有力支撐。通過探討，可以看到，智能化灌溉技術不僅在理論上具有顯著優勢，在實際應用中也取得了顯著成效。新泰市的成功經驗為其他地區提供了借鑒，未來隨著技術的不斷進步和政策的持續支持，智能化灌溉技術將在更廣泛的范圍內得到應用，為農業的可持續發展注入新的活力。

參考文獻

[1] 邱淑紅.現代農業機械中智能化技術的應用與研究[J]農業開發與裝備，2025（2）：30-32.

[2] 龐利民，徐剛.智慧農業在蔬菜栽培中的應用研究[J]現代農村科技，2025（2）：113-114.

[3] 丁鵬.高效節水灌溉技術在農田水利工程中的應用[J].糧油與飼料科技，2025（1）：98-100.