馬開(kāi)杰

【摘要】：滴灌自動(dòng)化技術(shù)是在原膜下滴灌應(yīng)用技術(shù)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用現(xiàn)代自動(dòng)化控制技術(shù)、信息技術(shù)綜合集成的一項(xiàng)新術(shù)，為現(xiàn)代化大農(nóng)業(yè)提供了新的發(fā)展平臺(tái)。隨著滴灌技術(shù)的快速發(fā)展，滴灌自動(dòng)化技術(shù)的推廣趨向成熟，但目前仍存在不容忽視的問(wèn)題。通過(guò)分析滴灌自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展背景與發(fā)展現(xiàn)狀，指出存在的問(wèn)題及相應(yīng)發(fā)展對(duì)策，以便促進(jìn)滴灌逐漸向低能耗、集約化、自動(dòng)化、智能化方向發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】：滴灌自動(dòng)化；農(nóng)業(yè)生產(chǎn)；應(yīng)用

【引言】：21 世紀(jì)以來(lái)隨著工業(yè)與農(nóng)業(yè)的發(fā)展，人口與經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，世界水資源的需求量不斷增加，水資源緊缺已成世界性問(wèn)題，發(fā)展節(jié)水灌溉事業(yè)具有極其重要的意義。如今，發(fā)達(dá)國(guó)家的農(nóng)業(yè)灌溉技術(shù)已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化、智能化，而發(fā)展中國(guó)家由于受財(cái)力、物力、智力等因素制約， 自動(dòng)化灌溉水平難以在現(xiàn)階段向發(fā)達(dá)國(guó)家靠齊[1]，但是也形成了符合自身發(fā)展現(xiàn)狀的自動(dòng)化控制灌溉技術(shù)， 其中滴灌技術(shù)便是一種應(yīng)用較為普遍的自動(dòng)化控制灌溉技術(shù)。

1 我國(guó)農(nóng)村自動(dòng)化控制滴灌技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的飛速發(fā)展，我國(guó)的灌溉方式發(fā)生了諸多改觀， 符合我國(guó)發(fā)展現(xiàn)狀的滴灌自動(dòng)化控制技術(shù)層出不窮。在對(duì)各類(lèi)滴灌技術(shù)進(jìn)行對(duì)比研究發(fā)現(xiàn)，有的滴灌技術(shù)在精準(zhǔn)控制方面表現(xiàn)較好，但是成本很高，不易維護(hù)；有的滴灌技術(shù)還停留在人力操作的層面上，雖然安裝了自動(dòng)化控制系統(tǒng)，但自動(dòng)化效率還不高，基本上還需根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定灌溉次數(shù)和水量。

2 滴灌自動(dòng)化控制的優(yōu)點(diǎn)

2.1 實(shí)現(xiàn)了規(guī)范化管理，提高了人工管理效率

常規(guī)的膜下滴灌在灌溉時(shí)需人工開(kāi)啟閥門(mén)，從而因人為因素造成灌水時(shí)間、灌水均勻度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，節(jié)水增產(chǎn)效果不明顯。使用自動(dòng)化控制后，滴灌輪灌、施肥的命令由中央監(jiān)控站通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)田間工作站和田間電磁閥進(jìn)行控制，杜絕了人工灌溉、施肥的隨意性，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)水、降耗、增產(chǎn)、增效的目標(biāo)。其次，用戶(hù)在進(jìn)行灌溉時(shí)，只需通過(guò)首部觸摸屏或者手機(jī)短信就可以給中央控制發(fā)出操作指令，自動(dòng)化控制系統(tǒng)協(xié)同各個(gè)部分完成灌溉任務(wù)。這樣使人工管理定額由原來(lái)的2.5 ～ 3.3 hm2 提高到現(xiàn)在的15.0 ～ 20.0 hm2，人工管理定額提高了近6 倍，勞動(dòng)強(qiáng)度大大降低，人工管理費(fèi)用降低50%左右。

2.2 提高各種作物的灌水均勻度

通過(guò)自動(dòng)化中心控制室對(duì)田間電磁閥發(fā)出指令，按設(shè)計(jì)輪灌秩序進(jìn)行灌溉，徹底解決了原滴灌采用人工控制球閥進(jìn)行灌溉，不能?chē)?yán)格按照設(shè)計(jì)輪灌，經(jīng)常因人為開(kāi)啟球閥延長(zhǎng)輪灌時(shí)間，造成輪灌周期得不到有效控制，作物因灌水不均勻而達(dá)不到最好的節(jié)水、增產(chǎn)效果。而自動(dòng)化控制系統(tǒng)杜絕了人工開(kāi)啟閥門(mén)的隨意性，使灌溉時(shí)間得以保證，灌溉水量得到有效控制，灌水均勻度可提高20%，水、肥均勻。

2.3 展示了先進(jìn)的節(jié)水技術(shù)，增產(chǎn)節(jié)水、節(jié)本增效優(yōu)勢(shì)明顯

自動(dòng)化的控制滴灌系統(tǒng)因?yàn)樘岣吡斯嗨鶆蚨?，滿(mǎn)足棉花生長(zhǎng)對(duì)水分、肥料的需求，所以具有明顯的增產(chǎn)節(jié)水、節(jié)本增效的優(yōu)勢(shì)。以南疆農(nóng)一師三團(tuán)棉花滴灌的自動(dòng)化控制試驗(yàn)[2]分析：使用自動(dòng)化控制后的籽棉單產(chǎn)平均增加315 kg/hm2， 增產(chǎn)5%左右；節(jié)水900 m3/hm2， 節(jié)水20% ～ 30%； 降低施肥成本10%，增效1 296.3 元/hm2。另外，北疆農(nóng)八師一四九團(tuán)的示范田在2007 年棉花苗期受災(zāi)的影響下[3]，增產(chǎn)籽棉200 kg/hm2，同比仍增產(chǎn)4%。

3、前景

近年來(lái).滴灌技術(shù)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。我國(guó)西部各省都有所分布。特別是新疆發(fā)展迅速。僅新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)就已推廣10.7萬(wàn)hm2.這主要要?dú)w功于高科技管線技術(shù)、水肥連供技術(shù)和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)等的應(yīng)用。高科技管線技術(shù)解決了原有滴灌技術(shù)易堵塞和出流率不均勻、滴灌設(shè)備使用壽命較短的問(wèn)題。掃清了滴灌技術(shù)大范圍推廣應(yīng)用的障礙：水肥連供技術(shù)等功能多樣化帶來(lái)的勞動(dòng)力節(jié)約等。使滴灌技術(shù)的比較成本快速下降，原有投入成本高的劣勢(shì)得到了一定弱化：計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的應(yīng)用徹底改變了傳統(tǒng)的灌溉和施肥方式。使農(nóng)業(yè)灌溉和施肥變得十分方便、精準(zhǔn)快捷，并從野外作業(yè)走向了室內(nèi)操作。當(dāng)然，滴灌技術(shù)作為一種高投入的新興技術(shù)目前所占的比重還比較低，從表1可看出。當(dāng)前滴灌面積只占全球總灌溉面積的2名，在3種灌溉方式中比重最小，特別亞洲國(guó)家僅占O.5名.97.5茗的灌溉仍是效率最低、效果最差的渠灌。因此.加大滴灌技術(shù)推廣力度、提高滴灌比重將是我國(guó)及眾多亞洲國(guó)家未來(lái)灌

溉的發(fā)展方向，就我國(guó)而言。應(yīng)從以下3個(gè)方面著手。

3.1以點(diǎn)帶面，做好示范。

滴灌初始投入成本較高。每667m2投入千元左右。甚至更高。對(duì)于經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)較為薄弱的農(nóng)民來(lái)說(shuō)是不敢輕易嘗試的。初始階段政府必須通過(guò)示范園區(qū)、示范項(xiàng)目等進(jìn)行引導(dǎo)。讓農(nóng)民切實(shí)看到滴灌技術(shù)的好處。并加以適當(dāng)扶持。

3.2高附加值經(jīng)濟(jì)作物和林果業(yè)先行，逐步推廣應(yīng)用。 在滴灌技術(shù)高成本的情況下。小麥、玉米等收益較低的大田作物推廣應(yīng)用

滴灌技術(shù)顯然不合適宜，即使在以色列也未做到。滴灌技術(shù)首先應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)收益較高的溫室大棚、林果業(yè).通過(guò)滴灌技術(shù)的增產(chǎn)、減病優(yōu)勢(shì)。增加農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量，提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的高效益，然后，再向較低收益的大田經(jīng)濟(jì)作物等推廣。

3.3缺水干旱地區(qū)為重點(diǎn)，國(guó)家重大投資項(xiàng)目強(qiáng)力推行。

缺水干旱地區(qū)水資源緊張。采用滴灌技術(shù)進(jìn)行灌溉緊迫性強(qiáng)，比較優(yōu)勢(shì)明顯，以干旱地區(qū)為重點(diǎn).從水資源的供給能力、人們的接受意識(shí)、經(jīng)濟(jì)效益等各個(gè)方面都有利于滴灌技術(shù)的推廠應(yīng)用；此外，從承擔(dān)社會(huì)責(zé)任、倡導(dǎo)技術(shù)革新、推廣先進(jìn)技術(shù)、追求生態(tài)效益方面講，國(guó)家投資的重大項(xiàng)目應(yīng)該強(qiáng)力推行。

【參考文獻(xiàn)】：

[1] 孫偉.中國(guó)農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)推廣關(guān)鍵影響因素研究[D].黑龍江：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)，2012.

[2] 王光強(qiáng)，張凡，謝龍.棉田膜下滴灌自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用[J].新疆農(nóng)墾科技，2005（5）：45-46.

[3] 李寶珠，楊銘，楊樹(shù)新，等.天業(yè)自動(dòng)控制滴灌新系統(tǒng)在149團(tuán)的試驗(yàn)[J].新疆農(nóng)機(jī)化，2007（3）：49-50.