农业高效节水灌溉技术研究与应用

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计算机技术在农业节水灌溉中的应用

作者：尹丛丛

来源：《农民致富之友》2019年第02期

随着高科技的出现以及不断进步和发展，计算机技术在各个行业得到广泛应用。目前我国的计算机技术正在逐渐应用到农业领域中。本文主要分三个步骤来介绍计算机在农业方面的应用。第一是简单叙述计算机在节水灌溉方面的基本情况。第二是简单介绍计算机在节水灌溉中应用的硬件和软件。最后描述计算机在节水灌溉中的具体应用，希望为以后计算机在农业节水灌溉中的发展奠定基础。

以人口数量为依据，我国排名世界第一，因此需要大量的粮食。尽管我国有丰富的土地资源，但是水资源严重稀缺，我国的人均占水量仅占世界人均占水量四分之一，尤其在农业方面，需要大量的水资源，但十分稀缺。因此，我国现在面临的重要问题就是合理使用水资源，节省在农业方面的用水。灌溉技术在农业生产中是最为常见的，在灌溉技术方面，我国与国外模式截然不同，因此，我国应该及时采取措施来解决这一问题。

一、 我国计算机节水灌溉技术的应用现状

在国外一些国家，节水灌溉自动化技术已经发展成熟，并在农业灌溉上成效显著。但是与国外发达国家相比，我国差距悬殊。将计算机技术引用到节水灌溉中，我国还在尝试发展时期，处于初级阶段，只是通过农民的经验和对相关理论知识进行分析，尝试将计算机与农业灌溉相结合。在节水灌溉的过程中，计算机不能得到很好的应用，农民不了解计算机的使用方式，计算机本身的设备也相对落后，不能及时准确的收集数据并进行分析研究。由于技术不足，我国只能通过人工来完成对测试过程的记录，因此，人工成本过高，消耗时间过多，工作效率较低，所得到的数据不准确。由于我国农业灌溉技术发展不完善，所用设备落后，不能实现自动化收集数据，并且高效率的传递数据，最后导致收集的数据信息缺乏整体性和统一性。在处理数据时，不能实现自动化，同时对收集的信息数据进行分析研究、处理不及时，导致无法准确灌溉农作物。因此，我国需要从实际情况和国情出发，建立和完善计算机网络灌溉系统，同时，从国外引进先进的科学技术和设备，尽可能实现保障农作物灌溉质量又能够最大限度节省水资源。

浅谈高效设施农业节水灌溉技术

摘要: 本研究简单介绍了我国水情及设施农业发展节水灌溉的必要性，并重点介绍和探讨了设施农业畦灌、沟灌、膜下灌溉等6个目前设施农业中应用家广泛的节水灌溉技术，旨在说明设施农业发展节水灌溉的重要性。

关键词：设施农业、节水灌溉、畦灌、沟灌、滴灌

我国是世界公认的贫水国家之一，人均拥有淡水量占世界人均值的1/4，世界排名在109位以后；我国有300多个城市缺水，其中有40多个城市严重缺水，日缺水量达1600万m3以上；全国工业因缺水．每年影响产值增长近6000亿元；农业是用水大户，占社会总用水量的70％；且我国灌溉水利用率相当低，全国范围的有效利用指数低于40％，可在美国，有效利用指数在 60％～70％之间，在以色列则高达90％以上[1-2]。目前，我国尚有8000万hm2耕地因无水源缺乏灌溉条件，每年造成粮食减产选2.5亿kg；在我国农村，仍有5000万人口和4000万头牧畜的饮用水供应没有保障。

1设施农业发展节水灌溉的必要性

农业发展进入了从传统农业向现代农业转化的新阶段，优质、高产、高效已成为现代农业的发展方向。在这一过程中，设施农业发挥着重要作用。我国设施农业面积虽居世界首位，目前全国设施园艺面积已超过260 万hm2，但产量仅为世界先进水平的1/3。其中的一个重要原因是设施内灌溉技术落后，严重影响设施内的环境状况，使其未能充分发挥节水增产的巨大作用。设施内的水分调控必须依据作物种类、品种和各生育期对设施内空气湿度和土壤湿度的要求进行适时、适量的调节控制。

灌溉是温室作物栽培中唯一水分来源，灌溉用水消耗量大。温室设施是一个半封闭体系，与大田作物栽培相比较，具有湿度高，室内风速度较低，水分－土壤－植物－空气有着独特封闭性的特点。因此研究温室设施中作物节水灌溉技术，同时结合温室湿度控制策略，有效控制实施温室作物灌溉量，缓和温室高湿环境的矛盾，这对指导温室作物精量灌溉与按需灌溉，进一步提高灌溉水的利用率和生产效率，改善温室作物的生长环境，以及改善作物品质与提高产量均具有十分重大的意义。

新型农业高效节水灌溉技术研究

近年来，全球气候变化给土地耕种和农业生产带来了巨大的挑战。 在许多地区，干旱和水资源不足的情况严重威胁着农业的发展和粮食安全。因此，在保持农业生产的同时减少用水量成为了当今农业可持续发展的必要举措。在这个大背景下，新型农业高效节水灌溉技术成为了农业生产的重要方向。

第一部分： 概述

新型农业高效节水灌溉技术指的是一种通过合适的水量和水分给植物，以达到尽可能少的浪费水资源，同时提高水资源使用效率的新型节水技术。 该技术的本质在于将滴灌、喷灌、微喷灌等不同类型的灌溉技术组合，达到最优灌溉效果。例如，可以在较干燥的土地上使用滴灌，而在水分更充足的土地上使用喷灌技术，以灵活地适应各种不同的情况。

第二部分： 新型农业高效节水灌溉技术的意义

新型农业高效节水灌溉技术具有多重意义：

1. 提高水资源利用率：与传统灌溉技术不同，新技术能够将水源利用率提高30%以上，大幅度减少水资源浪费。

2. 提高土地产量：通过科学的灌溉水分配，将土地产量提高30%以上。 3. 降低灌溉成本：与传统灌溉技术相比，新技术能够降低灌溉成本30%以上。

第三部分： 新型农业高效节水灌溉技术的关键点

新型农业高效节水灌溉技术有哪些关键点呢？

1.送水系统设计：新型农业高效节水灌溉技术中的送水系统设计十分重要，因为它关乎着水的输送是否有序、是否断流，影响着植物的根系和生长环境。送水系统的规划应基于灌溉区域的测量量体建立。

2. 水土环境评估和控制：在实施新型农业高效节水灌溉技术之前，需要进行水土环境评估，以确定所用水量和质量是否符合所需，并采取必要措施来改进土地的根系环境。

3. 节水技术：新型农业高效节水灌溉技术需要合理运用滴灌、喷灌、微灌等节水技术，根据土壤湿度、气温等不同因素合理调整水的用量，避免不必要的浪费。

第四部分：新型农业高效节水灌溉技术的实践案例

近年来，各地通过实践证明，新型农业高效节水灌溉技术在实际应用中，可以显著改善农田生产产量和水资源利用效率。

1 农田水利高效节水灌溉技术研究

1调整结构提高利用率

传统的农业种植作物以春小麦、大麦和玉米为主，玉米的亩均耗水量最高。为实现节约灌溉，减少水资源使用量，必须对传统的种植结构进行适当调整，建立起现代化节水型种植体系，增加耗水量低、经济价值高的农作物种植的面积，在节水的同时，能够达到提高产量、增加收入的目的。相关数据显示，从经济产出的角度分析，胡麻、油菜和土豆的水资源边际产值较高，大麦和玉米次之，而小麦和大蒜几乎为负值。换言之，种植小麦和大蒜，随着水资源投入增加，其产量和产值会减小，应加以控制其水资源投入量。

以后应调整农业种植结构，合理分配水资源，以胡麻、油菜、土豆为主。在节水灌溉工程建设中，要科学设计，合理规划，收集全面详实的资料，结合实际勘察数据，进一步优化水资源配置，避免浪费。农户是节水的主体，但受土壤条件、渠系距离、水价、教育程度等因素影响，不同农户在水资源利用上有着明显差异。因此，有必要加强节水知识宣传，令所有农户都能树立起节水意识，进而提高水资源利用率。

2进一步完善相关制度

健全的制度能够调动农户的节水积极性、兴趣，提高节水效率，比如建立起农户和灌溉区2套水权流转体系，合理分配水资源，对于农业灌溉剩余的水量，可以彼此间交易。尤其是灌溉区，通过正当公平的交易，有利于实现区内水资源的统一管理。在法规和制度上要予 2 以严格全面的有关规定，不得损害农户的原有水权，同时保证水资源有剩余，方能进行交易，否则管理机构极可能利用自身权力做出不正当行为。

为了突出灌区管理机构的透明性，以后还应加大监督力度。每年管理机构必须向全体农户公开实际来水量、用水量等信息，让农户在种植中有整体把握。除了前面提到的推广旱作节水农业、转变粗放的用水模式，政府还应从政策上予以节水灌溉工程优惠和支持，增加资金投入。管水领导的任用应体现民主性，鼓励农户直接选举，并对选出的领导进行专业培训，使其能够适应岗位，解决实际问题。目前，很多地区都设置有用水者协会，一方面，协会内部必须制定合理可行的用水制度，并彻底落实，例如监督领导、避免农户偷懒、使农田水利工程与农户利益挂钩，如此农户才有动力积极主动配合；另一方面，逐步将用水者协会和村委会分离，加强基层民主制度建设，由当地农户自发选举村委干部。