自動(dòng)化滴灌系統(tǒng)裝備的應(yīng)用研究

【摘要】隨著我國(guó)科技水平的不斷提高，自動(dòng)化滴灌技術(shù)也取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，有效調(diào)節(jié)了滴灌設(shè)備和壓灌裝置，推動(dòng)科技化農(nóng)業(yè)智能發(fā)展。但自動(dòng)化滴灌技術(shù)在推廣應(yīng)用的過(guò)程中仍存在著一定的問(wèn)題，影響著自動(dòng)化滴灌技術(shù)的推廣速度。本文主要概述了滴灌系統(tǒng)的工作原理和研究?jī)?nèi)容，對(duì)自動(dòng)化滴灌技術(shù)在的應(yīng)用進(jìn)行了研究，探討其應(yīng)用前景，為今后自動(dòng)化滴灌技術(shù)應(yīng)用發(fā)展提供一些指導(dǎo)。

【關(guān)鍵詞】自動(dòng)化滴灌；系統(tǒng)裝備；發(fā)展前景

引言

我國(guó)一直都是農(nóng)業(yè)大國(guó)，人口眾多，需要大面積耕種，水資源的使用量自然也會(huì)大。但由于我國(guó)傳統(tǒng)灌溉方式落后，基本上都是井水澆灌或手工灌溉，往往會(huì)浪費(fèi)大量水資源，對(duì)澆水量很難把握，不利于農(nóng)作物的正常生長(zhǎng)。因此，開(kāi)展高效節(jié)水灌溉工程具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。不僅可以提高水資源的利用率，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式得以不斷變革，提高土地利用率，還能使傳統(tǒng)的人工勞作方式發(fā)生改變，降低農(nóng)業(yè)作業(yè)的成本，提高灌溉效率。自動(dòng)滴灌系統(tǒng)可以根據(jù)土壤的需要自動(dòng)調(diào)節(jié)供水量，這就極大的提高了灌溉的效率、節(jié)省了大量的水資源和勞動(dòng)力資源，改善了的干旱環(huán)境對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)的不利因素。另外，還提高肥料的利用率，自動(dòng)化滴灌技術(shù)的灌水非常均勻，不會(huì)像大漫灌似得不均勻，實(shí)現(xiàn)了人工智能，不需要人工自己動(dòng)手去灌溉，極大的提高了勞動(dòng)生產(chǎn)效率，自動(dòng)化滴灌技術(shù)對(duì)于的農(nóng)業(yè)發(fā)展起到了極大的促進(jìn)作用。

一、自動(dòng)化滴灌系統(tǒng)的概述

滴灌系統(tǒng)是指根據(jù)作物生長(zhǎng)情況和地理?xiàng)l件設(shè)計(jì)總需水量，通過(guò)科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠?jì)算將總水量經(jīng)過(guò)多級(jí)輸水管和滴灌帶均勻分配到田間，用以提高管道利用率、節(jié)省管材達(dá)到節(jié)水的目的。通常采用低壓管道灌溉方式，能夠?qū)⑺徛⒕鶆虻氐卧谵r(nóng)作物根系區(qū)域，使得該區(qū)域土壤始終保持在最優(yōu)含水狀態(tài)，有助于農(nóng)作物更好的吸收水資源，提高水資源利用率。

自動(dòng)滴灌系統(tǒng)不需要人的直接參與，通過(guò)預(yù)先編制好的控制程序及某些作物需水參數(shù)，就可以自動(dòng)啟閉水泵，并自動(dòng)按一定的輪灌順序進(jìn)行灌溉。人的作用是調(diào)整控制程序和檢修控制設(shè)備。系統(tǒng)設(shè)備主要包括：水泵、灌水器、管道、自動(dòng)閥、中央處理器、傳感器等。工作原理是根據(jù)各地實(shí)際情況在田間布置傳感器和底層采集設(shè)備，將田間信息定期通過(guò)底層采集設(shè)備轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并向用戶指定的中央處理器傳輸信息，主要包括：土壤信息、農(nóng)作物信息、傳感器信息、灌溉指標(biāo)、氣象信息等。在服務(wù)器上，有專門的數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)采集信息進(jìn)行分析和整理，服務(wù)器配有方法庫(kù)、模型庫(kù)和決策庫(kù)，為整個(gè)滴灌系統(tǒng)提供技術(shù)支持，對(duì)經(jīng)過(guò)處理的具有實(shí)際意義的物理量進(jìn)行分析和計(jì)算，并把計(jì)算結(jié)果儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)庫(kù)中，根據(jù)計(jì)算結(jié)果給出精確灌溉時(shí)間、最佳用水量及作物長(zhǎng)勢(shì)等重要信息，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)灌溉的智能化、自動(dòng)化、精準(zhǔn)化。

二、自動(dòng)化滴灌系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀

2. 1 系統(tǒng)造價(jià)仍然偏高

近年來(lái)，自動(dòng)化滴灌系統(tǒng)發(fā)展迅猛，國(guó)產(chǎn)系統(tǒng)也在占領(lǐng)市場(chǎng)份額，但系統(tǒng)造價(jià)仍然偏高，多數(shù)偏遠(yuǎn)、貧困地區(qū)系統(tǒng)的普及率還不是很高。主要是系統(tǒng)本身的硬件投入，多數(shù)性能穩(wěn)定高效的產(chǎn)品需從國(guó)外訂購(gòu)，價(jià)格較高。

2. 2 系統(tǒng)產(chǎn)品質(zhì)量有待提高

目前，國(guó)內(nèi)各企業(yè)生產(chǎn)的滴灌帶的合格率較低，直接從國(guó)外引進(jìn)的灌溉自動(dòng)化系統(tǒng)產(chǎn)品沒(méi)有針對(duì)農(nóng)用水質(zhì)進(jìn)行專業(yè)性開(kāi)發(fā)和改進(jìn)，在功能上不能完全滿足國(guó)內(nèi)農(nóng)戶的個(gè)性化需求?，F(xiàn)有的滴灌系統(tǒng)或多或少地存在低壓運(yùn)行狀態(tài)，一旦實(shí)行自動(dòng)化灌溉，整個(gè)系統(tǒng)處于正常的壓力下，地面設(shè)備包括一些連接管件的質(zhì)量問(wèn)題就會(huì)暴露出來(lái)，損壞和漏水情況加重。

2. 3 自動(dòng)化設(shè)備的管理維護(hù)欠缺

多數(shù)自動(dòng)化系統(tǒng)的管理者、使用者和維護(hù)者沒(méi)有進(jìn)行系統(tǒng)化的培訓(xùn)，對(duì)設(shè)備的性能、特點(diǎn)和日常維護(hù)做的不到位，操作使用還不熟練。容易在拆卸、安裝保管等工作上出現(xiàn)問(wèn)題，造成設(shè)備損壞、零部件丟失、設(shè)備利用率低等問(wèn)題。

2.4 節(jié)水灌溉工程企業(yè)缺乏相應(yīng)的等級(jí)認(rèn)證

節(jié)水灌溉行業(yè)沒(méi)有水利部及相關(guān)權(quán)威部門的標(biāo)準(zhǔn)，在節(jié)水灌溉工程招標(biāo)中大多采用建設(shè)部頒發(fā)的水利工程總承包資質(zhì)作為招標(biāo)投標(biāo)資質(zhì)要求，導(dǎo)致在項(xiàng)目招標(biāo)過(guò)程中，一些地方小企業(yè)、建筑工程等非灌溉行業(yè)的施工企業(yè)，甚至沒(méi)有節(jié)水灌溉工程施工能力和經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)參與投標(biāo)并中標(biāo)，節(jié)水企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新力量薄弱，導(dǎo)致開(kāi)發(fā)出的產(chǎn)品是原有產(chǎn)品的簡(jiǎn)單延伸，對(duì)高效節(jié)水灌溉工程的質(zhì)量及實(shí)施效果有較大影響，同時(shí)工程維護(hù)及售后服務(wù)無(wú)法保障。

三、自動(dòng)化滴灌技術(shù)發(fā)展對(duì)策

3.1 加快設(shè)備的升級(jí)換代

使用者越來(lái)越趨向于普通農(nóng)戶，自動(dòng)化滴灌系統(tǒng)的操作方式必須要向簡(jiǎn)單、實(shí)用的方向發(fā)展，在配套產(chǎn)品的研發(fā)上，應(yīng)重點(diǎn)推廣高效節(jié)水泵、低能耗過(guò)濾器、大管徑低壓系列管材等低能耗滴灌產(chǎn)品。

3.2 加強(qiáng)對(duì)設(shè)備市場(chǎng)的管理

國(guó)家研發(fā)自動(dòng)化滴灌技術(shù)是為了提高灌溉效率、節(jié)約用水，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本。加大對(duì)自動(dòng)化滴灌設(shè)備市場(chǎng)的管理，將產(chǎn)品認(rèn)證作為節(jié)水灌溉建設(shè)采購(gòu)相關(guān)產(chǎn)品的必備條件，同時(shí)給予使用者一定的補(bǔ)貼，這樣才能加快自動(dòng)化滴灌系統(tǒng)的推廣速度。

3.3 加強(qiáng)對(duì)基層農(nóng)戶的宣傳和培訓(xùn)

加強(qiáng)用戶培訓(xùn)，提高認(rèn)識(shí)。實(shí)現(xiàn)智能化操作是滴灌工程推廣的最終目標(biāo)，在了解滴灌農(nóng)田灌溉方法優(yōu)勢(shì)以后，農(nóng)民己經(jīng)能夠看到智能化操作的特征以及優(yōu)越性性，協(xié)調(diào)滴灌設(shè)計(jì)系統(tǒng)和生產(chǎn)管理的關(guān)系，提高輪灌制度設(shè)計(jì)水平，將管理模式與自動(dòng)化系統(tǒng)有機(jī)統(tǒng)一，充分發(fā)揮自動(dòng)滴灌系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)和潛力。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，自動(dòng)化滴灌系統(tǒng)操作技術(shù)在農(nóng)作物灌溉過(guò)程中，系統(tǒng)具有良好的人機(jī)交互界面，便于管理和操作，不止有利于農(nóng)田的規(guī)?；?jīng)營(yíng)，還能有效減少農(nóng)民澆水勞動(dòng)時(shí)間、節(jié)約水資源、提高灌溉效率，能夠提高糧食的生產(chǎn)率，對(duì)于實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)灌溉技術(shù)的智能化，促使高效灌溉事業(yè)取得更大的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益，為我國(guó)全面實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]汪玲，周萍.智能化操作灌溉在滴灌工程中的應(yīng)用[J].黑龍江水利科技，2010（4）：52-53.

[2]霍彥.智能化操作技術(shù)在滴灌工程中的應(yīng)用分析[J].科技風(fēng)，2012（6）：73-75.

[3]王棟.節(jié)水灌溉產(chǎn)業(yè)存在問(wèn)題及對(duì)策研究[J].農(nóng)村水利，2014（5） ：13-16.