[摘要]目前電氣自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)水利生產(chǎn)領(lǐng)域中并發(fā)揮了重大功能作用,全面推動(dòng)了農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展進(jìn)程,降低了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本。本文將泛談研究各種電氣自動(dòng)化技術(shù)在農(nóng)業(yè)水利中的優(yōu)化應(yīng)用。
[關(guān)鍵詞]電氣自動(dòng)化技術(shù);農(nóng)業(yè)水利生產(chǎn);優(yōu)化應(yīng)用策略
[中圖分類號(hào)] S27
[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A
現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)技術(shù)要求高,它希望顛覆傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展,將諸多現(xiàn)代化技術(shù)引入到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,尋找到新的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展方法。在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)水利生產(chǎn)領(lǐng)域,大量類型豐富的電氣化自動(dòng)技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)非常普遍,它們各自的功能作用表現(xiàn)突出,例如在農(nóng)業(yè)水利生產(chǎn)領(lǐng)域就存在諸多電氣自動(dòng)化技術(shù)代表。
1 國(guó)內(nèi)農(nóng)業(yè)水利生產(chǎn)中電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用分析
國(guó)內(nèi)農(nóng)業(yè)水利生產(chǎn)中對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)廣泛,但相比于西方發(fā)達(dá)國(guó)家,我國(guó)的電自動(dòng)化技術(shù)整體水平、應(yīng)用層次依然普遍偏低,例如在生產(chǎn)模式、生產(chǎn)工藝等等方面都未能完全實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化生產(chǎn)。就以農(nóng)業(yè)水利生產(chǎn)領(lǐng)域?yàn)槔潆姎庾詣?dòng)化技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀主要集中在以下幾點(diǎn)上:
首先,利用電氣自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的有效監(jiān)測(cè),對(duì)農(nóng)作物生產(chǎn)周期進(jìn)行監(jiān)督。它主要利用到了電氣自動(dòng)化技術(shù)的先進(jìn)性,結(jié)合農(nóng)作物的不同生產(chǎn)周期選擇進(jìn)行施肥灌溉,保證農(nóng)作物生產(chǎn)到位。
其次,應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)業(yè)水利問(wèn)題的密切監(jiān)測(cè),例如該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)農(nóng)作物土地干旱程度的評(píng)價(jià)與監(jiān)測(cè),如果評(píng)價(jià)結(jié)果顯示為“旱”,就需要依靠自動(dòng)化技術(shù)自動(dòng)打開水閘閘門,合理控制水分流量進(jìn)入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū),滿足水源平衡及時(shí)條件。
簡(jiǎn)單講,當(dāng)前我國(guó)電氣自動(dòng)化技術(shù)在農(nóng)業(yè)水利生產(chǎn)領(lǐng)域中的應(yīng)用還不到位,其中諸多技術(shù)內(nèi)容還有待優(yōu)化完善,下文結(jié)合多種技術(shù)簡(jiǎn)單探討了電氣自動(dòng)化技術(shù)在農(nóng)業(yè)水利中的優(yōu)化實(shí)踐應(yīng)用策略。
2 農(nóng)業(yè)水利生產(chǎn)中的電氣自動(dòng)化技術(shù)優(yōu)化實(shí)踐應(yīng)用策略
目前在農(nóng)業(yè)水利生產(chǎn)中的電器自動(dòng)化技術(shù)優(yōu)化實(shí)踐應(yīng)用非常廣泛,所涉及技術(shù)類型也相當(dāng)豐富,在農(nóng)業(yè)灌溉、農(nóng)業(yè)水處理以及農(nóng)業(yè)水利生產(chǎn)應(yīng)用拓展方面都能見(jiàn)到各類電氣自動(dòng)化技術(shù)的身影。這些技術(shù)內(nèi)容非常智能化、人性化、能夠?yàn)檗r(nóng)業(yè)水利生產(chǎn)創(chuàng)造有利條件。
2.1 電氣自動(dòng)化技術(shù)在農(nóng)業(yè)灌溉生產(chǎn)中的應(yīng)用要點(diǎn)
客觀講,我國(guó)貴為農(nóng)業(yè)大國(guó)卻嚴(yán)重缺水,干旱地區(qū)非常之多,面對(duì)相對(duì)嚴(yán)峻的水資源短缺問(wèn)題,降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水量是關(guān)鍵,它能夠保證用水安全到位。而在當(dāng)前電氣自動(dòng)化技術(shù)支持下,需要結(jié)合傳統(tǒng)粗放式灌溉模式進(jìn)行技術(shù)調(diào)整應(yīng)用,動(dòng)態(tài)合理分析農(nóng)業(yè)灌溉中的溫濕度以及天氣數(shù)據(jù)變化,并實(shí)現(xiàn)對(duì)灌溉水資源的自動(dòng)化調(diào)整,這非常有利于水資源使用量的有效平衡。
農(nóng)業(yè)灌溉自然是當(dāng)前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)電氣自動(dòng)化技術(shù)中的首要技術(shù),它基于當(dāng)前我國(guó)嚴(yán)峻的水資源短缺問(wèn)題展開分析,希望降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的用水量,時(shí)刻保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水安全。當(dāng)然,基于電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用支持下的傳統(tǒng)粗放式灌溉模式也已經(jīng)發(fā)生改變,它可結(jié)合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)當(dāng)時(shí)環(huán)境溫度、濕度、天氣氣象等等數(shù)據(jù)來(lái)變化調(diào)整自動(dòng)化灌溉技術(shù)過(guò)程。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中,主要結(jié)合明顯數(shù)據(jù)差異展開分析,時(shí)刻調(diào)整農(nóng)業(yè)灌溉量,并將調(diào)整結(jié)果合理反饋到農(nóng)田水利生產(chǎn)過(guò)程中,例如流量滴灌設(shè)備、壓力補(bǔ)償式滴頭設(shè)備、傳感器探測(cè)技術(shù)設(shè)備、紅外線檢測(cè)技術(shù)設(shè)備等等都能實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)狀況的隨時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),滿足自動(dòng)化灌溉要求。而事實(shí)上,部分先進(jìn)地區(qū)已經(jīng)在農(nóng)業(yè)水利灌溉自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用上實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)過(guò)程,在統(tǒng)計(jì)關(guān)鍵數(shù)據(jù)過(guò)程中根據(jù)數(shù)據(jù)調(diào)整灌溉頻次與用水量進(jìn)行優(yōu)化,保證實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)應(yīng)用到位。該農(nóng)業(yè)灌溉自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用不但全面提高農(nóng)作物產(chǎn)量,也相應(yīng)減少了農(nóng)業(yè)灌溉中的整體用水量,農(nóng)田水利技術(shù)發(fā)揮了其固有優(yōu)勢(shì),整體效果良好。
舉例說(shuō),像GIS遙感遙測(cè)技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用于當(dāng)前的水利灌溉生產(chǎn)領(lǐng)域中,它可實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)田水分變化的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),能夠?qū)r(nóng)作物生長(zhǎng)現(xiàn)狀進(jìn)行合理化評(píng)估,在大量采集信息的基礎(chǔ)之上智能化分析歷年農(nóng)田水利灌溉數(shù)據(jù),并進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)比。如果發(fā)現(xiàn)明顯數(shù)據(jù)差異時(shí),GIS技術(shù)則會(huì)繼續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)農(nóng)業(yè)廢水排放過(guò)程,并對(duì)排放過(guò)程進(jìn)行有效控制,暫停某些不達(dá)標(biāo)的農(nóng)業(yè)水排放過(guò)程,而如果系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)農(nóng)田耕地周邊出現(xiàn)了水源質(zhì)量變化,它則會(huì)動(dòng)態(tài)記錄水源中的微量元素變化狀況,利用折線圖方式重點(diǎn)表述水利資源變化過(guò)程毛病將數(shù)據(jù)反饋給農(nóng)戶備注,幫助他們快速準(zhǔn)確了解農(nóng)業(yè)灌溉用水現(xiàn)狀。
從具體的技術(shù)應(yīng)用層面講,伴隨大空間、高光譜與高時(shí)間分辨率GIS技術(shù)及其遙感數(shù)據(jù)的引入,農(nóng)業(yè)遙感技術(shù)已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的序列作物遙感遙測(cè)優(yōu)化,建立動(dòng)態(tài)序列農(nóng)作物的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)綜合系統(tǒng)。該系統(tǒng)在農(nóng)作物種類細(xì)分分類、農(nóng)田水利田間精細(xì)處理方面都頗具成效。可為農(nóng)作物物種種類進(jìn)行細(xì)分,結(jié)合土壤,結(jié)合地物光譜特性對(duì)作物長(zhǎng)勢(shì)、作物品質(zhì)以及作物病蟲害等進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析。目前的GIS遙感技術(shù)在功能作用覆蓋面積上一般較大,它的重訪周期普遍偏短,合理應(yīng)用于土地荒漠化鹽漬處理、農(nóng)田水利環(huán)境污染治理、水土流失動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)等等環(huán)節(jié)層面,同時(shí)為各類資源數(shù)量?jī)?yōu)化、分布變化提供有價(jià)值參考。上述內(nèi)容都體現(xiàn)了GIS遙感技術(shù)的資源調(diào)查與評(píng)價(jià)思想,基于這些評(píng)價(jià)思想提出相應(yīng)對(duì)策,可保證農(nóng)業(yè)水利生產(chǎn)組織、管理與決策全面到位。
而在農(nóng)作物估產(chǎn)方面也會(huì)采用到GIS遙感技術(shù),其中包含了針對(duì)小麥、玉米、水稻以及棉花等重要大宗作物的長(zhǎng)勢(shì)檢測(cè)與產(chǎn)量預(yù)測(cè)遙感技術(shù)。基于牧草草地產(chǎn)草量評(píng)估估測(cè)、果樹長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)進(jìn)行分析,優(yōu)化GIS遙感檢測(cè)水平,同時(shí)提高農(nóng)田水利農(nóng)作物的生產(chǎn)產(chǎn)量與質(zhì)量。
在農(nóng)業(yè)災(zāi)害預(yù)測(cè)方面,主要基于農(nóng)作物病蟲害展開分析,確保病蟲害、冷凍害以及洪澇災(zāi)害預(yù)防到位。運(yùn)用CIS遙感技術(shù)所展開的是動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),它結(jié)合災(zāi)后農(nóng)田損毀與作物減產(chǎn)等方面展開,同時(shí)希望做好損失調(diào)查與評(píng)估工作,確保GIS遙感技術(shù)在農(nóng)田水利自動(dòng)化生產(chǎn)中追求實(shí)現(xiàn)面面俱到、事無(wú)巨細(xì)。
在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面運(yùn)用GIS遙感技術(shù),它所追求的是利用高空間分辨率結(jié)合衛(wèi)星數(shù)據(jù)對(duì)農(nóng)田分布、農(nóng)田農(nóng)作物種植現(xiàn)狀展開相應(yīng)調(diào)查。這其中所談到的“精準(zhǔn)化”就包括了農(nóng)田水利農(nóng)作物的精準(zhǔn)化施肥、精準(zhǔn)化管理、精準(zhǔn)化灌溉以及精準(zhǔn)化病蟲害治理等。確保農(nóng)田尺度作物長(zhǎng)勢(shì)到位,主要圍繞病蟲害、土壤水分等重要信息展開監(jiān)測(cè)分析。總而言之,GIS遙感技術(shù)在農(nóng)田水利自動(dòng)化生產(chǎn)應(yīng)用優(yōu)化方面下足功夫,它可針對(duì)不同農(nóng)業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用、不同空間分辨率來(lái)建立光學(xué)遙感與微波遙感技術(shù)優(yōu)勢(shì)體系,例如在高空間分辨率背景下的遙感數(shù)據(jù)內(nèi)容應(yīng)用特別注重強(qiáng)調(diào)田間尺度精確計(jì)算,構(gòu)建精確農(nóng)業(yè)體系,希望在高時(shí)間分辨率的基礎(chǔ)之上實(shí)現(xiàn)對(duì)遙感數(shù)據(jù)的廣覆蓋和深度應(yīng)用,優(yōu)化農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)水平,主要結(jié)合各類遙感數(shù)據(jù)對(duì)對(duì)農(nóng)田水利自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)督,推進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)正常發(fā)展進(jìn)程。
在溫室大棚無(wú)土栽培技術(shù)應(yīng)用方面,考慮到傳統(tǒng)溫室大棚栽培農(nóng)作物是存在相當(dāng)大的管理技術(shù)難度的,因此它還需要結(jié)合電氣自動(dòng)化技術(shù)在展開應(yīng)用,保證溫室大棚結(jié)合農(nóng)業(yè)水利灌溉栽培技術(shù)應(yīng)用到位。具體來(lái)講,它主要通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)大棚內(nèi)部關(guān)鍵數(shù)據(jù)以及溫濕度參數(shù)的有效調(diào)整,主要根據(jù)預(yù)先調(diào)制好的農(nóng)作物生產(chǎn)環(huán)境參數(shù)展開分析,基于系統(tǒng)自動(dòng)化評(píng)估環(huán)境數(shù)據(jù)與設(shè)定數(shù)據(jù),優(yōu)化相應(yīng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)對(duì)自動(dòng)化設(shè)備灌溉、溫濕度調(diào)節(jié)的有效控制。目前基于農(nóng)田水利自動(dòng)化技術(shù)的無(wú)土化溫室大棚栽培技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)全面展開,它主要利用到了人工培養(yǎng)液配合輕質(zhì)材料實(shí)現(xiàn)了對(duì)傳統(tǒng)土壤農(nóng)作物種植技術(shù)方法的有效代替,爭(zhēng)取做到“一次成苗”。在無(wú)土栽培過(guò)程中,它主要利用營(yíng)養(yǎng)液控制影響農(nóng)作物生長(zhǎng)狀況,基于新技術(shù)構(gòu)建面向“農(nóng)作物無(wú)土栽培管理”的優(yōu)質(zhì)檢測(cè)平臺(tái)。在該平臺(tái)中,不但監(jiān)測(cè)檢查農(nóng)作物的實(shí)際生長(zhǎng)環(huán)境,還會(huì)深度、全面判斷可能影響農(nóng)作物生長(zhǎng)的不利因素,爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)對(duì)營(yíng)養(yǎng)液的全面控制。這其中包含了營(yíng)養(yǎng)液的實(shí)際調(diào)節(jié)與養(yǎng)分含量變化調(diào)整過(guò)程,保證農(nóng)作物始終處于理想的生長(zhǎng)環(huán)境中。
2.2 電氣自動(dòng)化技術(shù)在農(nóng)業(yè)水利生產(chǎn)拓展中的應(yīng)用要點(diǎn)
電氣自動(dòng)化技術(shù)在農(nóng)業(yè)水利生產(chǎn)拓展中的優(yōu)化應(yīng)用非常深入,例如在農(nóng)業(yè)灌溉領(lǐng)域,面對(duì)目前比較嚴(yán)峻的水資源短缺問(wèn)題,它希望有效降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水量,時(shí)刻確保農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全。就以電器自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用為例,它改變了傳統(tǒng)粗放式的灌溉模式,而追求對(duì)溫度、濕度、天氣等數(shù)據(jù)的自動(dòng)化動(dòng)態(tài)調(diào)整,保證水資源灌溉有效到位,最大限度減少水資源的使用量。就目前來(lái)看,采用微信平臺(tái)作為媒介完善電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用,優(yōu)化農(nóng)業(yè)水利生產(chǎn)應(yīng)用路徑是具有一定可行性的。微信技術(shù)作為電氣自動(dòng)化技術(shù)的拓展,它與后者的結(jié)合到位,可對(duì)農(nóng)田溫濕度、光照度以及二氧化碳濃度進(jìn)行分析,建立長(zhǎng)期歷史數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)體系,根據(jù)需求檢索條目輸入查詢?nèi)掌跀?shù)據(jù),做到對(duì)農(nóng)業(yè)水利生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)掌握。在具體的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,主要按照既定標(biāo)準(zhǔn)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境進(jìn)行有效控制,再配合微信公眾號(hào)平臺(tái)與農(nóng)戶自身生產(chǎn)種植經(jīng)驗(yàn),可實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)田水利具體生產(chǎn)環(huán)境與階段的有效判斷。目前比較常見(jiàn)的放水灌溉與施肥即是如此,它利用手機(jī)微信APP與農(nóng)戶之間建立遠(yuǎn)距離在線聯(lián)系,快速準(zhǔn)確判斷農(nóng)業(yè)污染狀況。農(nóng)戶主要通過(guò)APP判斷農(nóng)田污染狀況,調(diào)取農(nóng)田歷史數(shù)據(jù)信息,快速掌握農(nóng)田水質(zhì)狀況,有效降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)損失。
而現(xiàn)如今,運(yùn)用新媒體方式實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)水利生產(chǎn)應(yīng)用、助力電氣自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的新技術(shù)方法也非常有效且深入,例如基于微信公眾號(hào)幫助農(nóng)戶查詢各種農(nóng)業(yè)水利生產(chǎn)信息,對(duì)農(nóng)業(yè)水利生產(chǎn)溫度、適度、光照強(qiáng)度以及二氧化碳濃度進(jìn)行檢查是非常常見(jiàn)的。新媒體平臺(tái)能能夠配合電氣自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)業(yè)水利中生產(chǎn)數(shù)據(jù)的有效把控,按照既定標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)來(lái)控制優(yōu)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境,同時(shí)更引入了人工調(diào)控方法對(duì)農(nóng)業(yè)水利過(guò)程進(jìn)行自由調(diào)控,建立微信APP與農(nóng)業(yè)水利電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的“零距離”聯(lián)動(dòng)模式?;谏鲜黾夹g(shù)應(yīng)用可保證農(nóng)業(yè)管理生產(chǎn)始終處于農(nóng)戶的監(jiān)控管理之下,確保農(nóng)業(yè)管理環(huán)節(jié)更加流暢。與此同時(shí),它也會(huì)調(diào)取農(nóng)田歷史數(shù)據(jù)信息,實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)業(yè)水利建設(shè)過(guò)程中水質(zhì)量的有效監(jiān)控,避免水質(zhì)污染波及周邊,影響整體農(nóng)田水利體系健康發(fā)展。目前農(nóng)戶主要通過(guò)農(nóng)業(yè)微信公眾號(hào)來(lái)提供、共享技術(shù)內(nèi)容,優(yōu)化新媒體技術(shù)支持網(wǎng)絡(luò),基于農(nóng)戶遠(yuǎn)程操作電氣自動(dòng)化設(shè)備,保證快速解決農(nóng)田水利問(wèn)題,確保農(nóng)戶了解水源污染實(shí)際狀況,真正做到“防患未然”??傮w來(lái)講,現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)的農(nóng)業(yè)水利電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用是相當(dāng)深入的,它能夠基于新技術(shù)推動(dòng)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)模式有效發(fā)展與變革,對(duì)提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力具有重要影響作用,同時(shí)通過(guò)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)也證明新自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用對(duì)提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力頗有好處,值得全面推廣應(yīng)用。
3 總結(jié)
進(jìn)入到21世紀(jì)以后,農(nóng)村農(nóng)業(yè)水利生產(chǎn)建設(shè)可采用的現(xiàn)代電氣自動(dòng)化技術(shù)內(nèi)容與類型越來(lái)越多,甚至通過(guò)微信這樣的通訊軟件也能實(shí)現(xiàn)與電氣自動(dòng)化技術(shù)的有效結(jié)合,為農(nóng)戶開展現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),將農(nóng)業(yè)水利生產(chǎn)推向新平臺(tái)、新高度。
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[作者簡(jiǎn)介]王善平(1985-),男,黑龍江雞西人,本科,工程師,研究方向:電氣自動(dòng)化控制。
農(nóng)村經(jīng)濟(jì)與科技2020年14期