甘肅省酒泉市位于河西走廊西端,屬典型的溫帶大陸性干旱氣候,年降水量極少,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)高度依賴灌溉補(bǔ)水。近年,隨著農(nóng)業(yè)規(guī)?;l(fā)展,水資源供需矛盾日益突出,傳統(tǒng)的粗放型灌溉方式已無法滿足高效節(jié)水和精準(zhǔn)作業(yè)的需求。該區(qū)域農(nóng)田主要種植棉花、玉米等對(duì)水分敏感的作物,土壤以沙壤土和黏壤土為主,保水性能差,加之灌溉周期不科學(xué)、人工操作缺乏統(tǒng)一性,導(dǎo)致灌溉效率低下。在“用水需求剛性增長(zhǎng)與可供水總量嚴(yán)格受限”的雙重壓力下,亟須借助智能化手段優(yōu)化灌溉方案,從而提高水資源配置效率,提升作物單位面積產(chǎn)量。
一、技術(shù)構(gòu)成與農(nóng)田適配
(一)基于土壤情的農(nóng)田監(jiān)測(cè)系統(tǒng)部署
在干旱區(qū)精細(xì)化灌溉系統(tǒng)建設(shè)過程中,土壤情是調(diào)度水量與節(jié)水決策的重要依據(jù)。酒泉市位于典型內(nèi)陸干旱區(qū),土壤類型以沙壤為主,結(jié)構(gòu)疏松,持水性差且蒸發(fā)強(qiáng)烈,灌水效率波動(dòng)顯著,因此需構(gòu)建具備深層識(shí)別能力與抗干擾性能的分層情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。系統(tǒng)由電容式多層傳感節(jié)點(diǎn)、供電模塊與遠(yuǎn)程通信單元組成,布設(shè)深度應(yīng)覆蓋耕層關(guān)鍵水分活動(dòng)區(qū),參考作物根系分布與土壤分異狀況,深度設(shè)置分別為 20cm ! 40cm 60cm 。傳感設(shè)備具備高抗鹽堿腐蝕性與寬溫運(yùn)行能力,適應(yīng)本區(qū)域沙塵暴頻發(fā)、晝夜溫差大等環(huán)境特征。
傳感節(jié)點(diǎn)與太陽能供電組件集成,通過低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)通信至邊緣網(wǎng)關(guān),完成數(shù)據(jù)本地處理與初步篩選,避免冗余上送與通信擁堵。布點(diǎn)設(shè)計(jì)需綜合考慮地塊地勢(shì)、作物類型、水源分布與種植模式等參數(shù),確保覆蓋代表性與感知均衡性。系統(tǒng)配套小型氣象子站,采集風(fēng)速、氣溫、相對(duì)濕度、輻射強(qiáng)度等外部氣象要素,為情變化趨勢(shì)提供關(guān)聯(lián)因子補(bǔ)充。網(wǎng)關(guān)側(cè)具備本地存儲(chǔ)與邊緣計(jì)算能力,可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)篩查、噪聲剔除與標(biāo)準(zhǔn)化轉(zhuǎn)碼,最終向中心控制平臺(tái)傳輸統(tǒng)一格式的環(huán)境感知數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)全天候、無人值守的連續(xù)監(jiān)測(cè)與數(shù)據(jù)可視化展示。分層土壤情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。
(二)農(nóng)田自動(dòng)化灌溉控制裝置配置要點(diǎn)
灌溉控制系統(tǒng)在農(nóng)田節(jié)水技術(shù)體系中承擔(dān)執(zhí)行與調(diào)節(jié)作用,其配置需緊貼區(qū)域資源稟賦與用水結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。酒泉灌區(qū)分布廣、水源結(jié)構(gòu)復(fù)雜,不同地塊存在地勢(shì)起伏、水壓差異與作物水量需求不一等實(shí)際問題。灌溉控制裝置的核心由可編程邏輯控制器、電磁閥、變頻水泵、流量計(jì)與壓力調(diào)節(jié)裝置構(gòu)成。根據(jù)分區(qū)灌溉管理需要,每個(gè)田塊設(shè)置獨(dú)立控制節(jié)點(diǎn),并接入主控平臺(tái)統(tǒng)一調(diào)度。輸水管線多采用聚乙烯材質(zhì)或低壓滴灌專用管,具備耐腐蝕與抗凍能力,適合低溫干旱區(qū)使用。
系統(tǒng)前端設(shè)置集成控制箱,內(nèi)部集成水質(zhì)過濾組件、施肥比例調(diào)配器與遠(yuǎn)程控制終端。每個(gè)分區(qū)節(jié)點(diǎn)依據(jù)水源分布布設(shè)獨(dú)立閥門組與流量調(diào)控設(shè)備,結(jié)合作物密度與土壤類型合理設(shè)定工作壓力與運(yùn)行頻次??刂七壿嬁梢罁?jù)上傳的情與天氣預(yù)測(cè)信息,動(dòng)態(tài)調(diào)整閥門開度與灌溉時(shí)間,控制器支持本地人工啟停與遠(yuǎn)程指令響應(yīng)雙通道運(yùn)行機(jī)制。電源系統(tǒng)結(jié)合市電與太陽能光伏雙模式供電,保障偏遠(yuǎn)無電灌區(qū)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行?,F(xiàn)場(chǎng)裝置通信多采用RS485總線或LoRa無線協(xié)議,覆蓋半徑廣、抗干擾能力強(qiáng),適合戶外復(fù)雜部署環(huán)境。
系統(tǒng)運(yùn)行中可實(shí)現(xiàn)對(duì)不同作物、不同地塊按需調(diào)水、定量灌水,結(jié)合壓力傳感器與出水口流速監(jiān)測(cè)模塊進(jìn)行水量閉環(huán)控制,避免管末壓力不均造成灌水誤差。部分典型區(qū)塊通過結(jié)構(gòu)預(yù)設(shè)實(shí)現(xiàn)水肥一體化控制路徑,進(jìn)一步提升營(yíng)養(yǎng)吸收與資源利用效率。布設(shè)過程中需重視設(shè)備防護(hù)等級(jí)與環(huán)境適應(yīng)性配置,關(guān)鍵部件應(yīng)設(shè)置遮陽罩、防風(fēng)支架與加固錨定系統(tǒng),以解決極端氣候干擾與設(shè)備老化的問題。
(三)數(shù)據(jù)平臺(tái)在農(nóng)田灌溉遠(yuǎn)程管控中的作用
數(shù)據(jù)平臺(tái)在智能節(jié)水灌溉系統(tǒng)中發(fā)揮數(shù)據(jù)中樞與決策聯(lián)動(dòng)作用。平臺(tái)集成前端感知數(shù)據(jù)、作物用水模型與調(diào)控執(zhí)行模塊,構(gòu)建感知一決策一執(zhí)行閉環(huán)邏輯。平臺(tái)部署于農(nóng)業(yè)管理終端或服務(wù)器集群中,具備地圖圖層疊加展示能力,將情、氣象、水壓、水量等數(shù)據(jù)以分區(qū)圖譜形式實(shí)時(shí)呈現(xiàn)。用戶可通過多終端登錄平臺(tái),完成系統(tǒng)查看、手動(dòng)控制、運(yùn)行調(diào)度與報(bào)表管理等操作。
平臺(tái)側(cè)算法模塊可依據(jù)多因子決策邏輯自動(dòng)判斷當(dāng)前是否存在缺水風(fēng)險(xiǎn),生成灌水調(diào)度建議。模型嵌入作物水分需求數(shù)據(jù)庫與土壤吸水特性曲線,匹配不同地塊灌溉規(guī)則并自動(dòng)調(diào)用調(diào)度程序。平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化灌溉周期設(shè)定與一鍵控制執(zhí)行,管理者可通過手機(jī)端APP查看實(shí)時(shí)水分狀態(tài)、調(diào)度任務(wù)完成情況與設(shè)備運(yùn)行記錄。系統(tǒng)還具備自動(dòng)報(bào)警機(jī)制,異常水壓、水量或信號(hào)中斷時(shí)可即時(shí)通知用戶處理。
平臺(tái)支持用戶權(quán)限分級(jí)管理,分為農(nóng)戶、合作社管理人員與農(nóng)業(yè)主管單位三個(gè)層級(jí),數(shù)據(jù)權(quán)限與控制權(quán)限互相獨(dú)立,保障數(shù)據(jù)安全與任務(wù)分權(quán)執(zhí)行。運(yùn)維記錄可形成年度灌溉日志與作物水分管理檔案,輔助農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)分析與管理評(píng)估。平臺(tái)架構(gòu)具備良好的模塊擴(kuò)展性,可接入遙感圖像分析、作物長(zhǎng)勢(shì)識(shí)別與肥水調(diào)控協(xié)同模塊,進(jìn)一步拓展其在農(nóng)田生態(tài)智能管理中的應(yīng)用范圍。平臺(tái)引入顯著推動(dòng)傳統(tǒng)灌溉管理向數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)型、平臺(tái)管控型升級(jí),構(gòu)成數(shù)字農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施體系的重要組成部分。
二、農(nóng)田灌溉應(yīng)用模式分析
(一)按需精準(zhǔn)灌溉模式
甘肅省酒泉市地處西北內(nèi)陸干旱區(qū),蒸發(fā)強(qiáng)、降水稀少,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)長(zhǎng)期依賴地下水及調(diào)水工程保障。提升水資源利用效率成為區(qū)域農(nóng)業(yè)穩(wěn)定發(fā)展的關(guān)鍵因素。按需精準(zhǔn)灌溉模式聚焦作物生理需水規(guī)律與土壤水分動(dòng)態(tài)變化之間的協(xié)調(diào)匹配。系統(tǒng)在不同種植區(qū)布設(shè)多點(diǎn)土壤水分感知裝置,分層監(jiān)測(cè)耕層水分狀況,輔以氣象信息采集單元,實(shí)時(shí)獲取溫度、濕度、風(fēng)速與輻射等數(shù)據(jù),構(gòu)建動(dòng)態(tài)需水評(píng)估模型。模型自動(dòng)計(jì)算當(dāng)前墑情與作物水分需求之間的偏離程度,生成灌溉指令,精準(zhǔn)調(diào)節(jié)水泵啟停、流量調(diào)配與灌水時(shí)長(zhǎng),控制系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)電磁閥與灌溉單元執(zhí)行智能化操作。
該模式突出“少量多次”的灌水特征,使根區(qū)土壤維持在適宜濕潤(rùn)狀態(tài),減少水分淋溶和表面蒸發(fā)的同時(shí)抑制雜草生長(zhǎng),提高作物水分利用率。玉米、甜瓜、溫室蔬菜等作物種類對(duì)該模式適應(yīng)性良好,作物葉片含水度更為穩(wěn)定,根系活力增強(qiáng)。系統(tǒng)可遠(yuǎn)程管理與多終端接入,用戶可在移動(dòng)設(shè)備上查看各區(qū)域情、氣象預(yù)報(bào)與灌水記錄,便于精準(zhǔn)調(diào)控、差異管理,有效提升灌水響應(yīng)靈活度與田間管理效率。特別是在地塊分散、水源條件多變的環(huán)境中,該模式有助于減少不必要的人工巡視與經(jīng)驗(yàn)判斷偏差,使灌溉管理更加科學(xué)可控。
(二)分區(qū)定量灌溉模式
酒泉耕地布局以大田團(tuán)塊與狹長(zhǎng)條帶混合分布為主,地形變化相對(duì)平緩,局部片區(qū)因水源不均與作物結(jié)構(gòu)復(fù)雜導(dǎo)致灌溉強(qiáng)度差異明顯。分區(qū)定量灌溉模式以區(qū)域用水差異化為導(dǎo)向,將整個(gè)灌區(qū)劃分為若干控制單元。每個(gè)單元獨(dú)立配置電磁閥、流量監(jiān)測(cè)儀與壓力調(diào)節(jié)部件,系統(tǒng)按照作物類型、土壤蓄水性能與地勢(shì)高差生成多套灌水參數(shù)集。區(qū)域灌溉順序、時(shí)長(zhǎng)與灌水量可按灌區(qū)模型設(shè)定自動(dòng)排布,形成“分區(qū)獨(dú)立、定量控制”的分布式運(yùn)行結(jié)構(gòu)。
該模式支持灌溉時(shí)序的自動(dòng)排程,可避免水源供壓不均引發(fā)的低洼過灌與高地欠灌問題。系統(tǒng)在執(zhí)行中動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)各子區(qū)域水情變化,結(jié)合近期氣象預(yù)測(cè)與歷史數(shù)據(jù)設(shè)定合理補(bǔ)灌間隔,實(shí)現(xiàn)按需補(bǔ)水與定時(shí)排水相結(jié)合的運(yùn)行方式。在設(shè)施農(nóng)業(yè)與膜下滴灌區(qū)域內(nèi),該模式表現(xiàn)較強(qiáng)適配性,可適應(yīng)同一區(qū)域內(nèi)多種作物并種或輪作的用水差異,顯著提升整體灌溉均勻性與資源調(diào)配效率。控制策略內(nèi)置水量預(yù)警功能,可識(shí)別水源波動(dòng)或灌水異常行為,實(shí)時(shí)推送管理端,協(xié)助及時(shí)調(diào)整水量調(diào)配。
農(nóng)機(jī)合作社、大型種植企業(yè)等集約化程度較高的經(jīng)營(yíng)主體中,分區(qū)定量灌溉模式可以實(shí)現(xiàn)單元化、模塊化、可追溯的用水管理。系統(tǒng)生成的灌溉記錄可用于內(nèi)部績(jī)效考核與外部政策核驗(yàn),促進(jìn)農(nóng)業(yè)用水管理精細(xì)化與制度化。通過對(duì)比分析各灌區(qū)灌溉水量與產(chǎn)出指標(biāo),可進(jìn)一步優(yōu)化作物結(jié)構(gòu)與田塊布局。
(三)時(shí)段調(diào)控灌溉模式
酒泉市日照充足、晝夜溫差顯著,水分蒸發(fā)速度呈現(xiàn)強(qiáng)烈的晝夜差異,使得灌水時(shí)段安排成為影響水分利用效率的關(guān)鍵因素。針對(duì)這一特性,時(shí)段調(diào)控灌溉模式基于區(qū)域蒸發(fā)規(guī)律與灌溉系統(tǒng)運(yùn)行特點(diǎn),動(dòng)態(tài)優(yōu)化灌溉時(shí)間窗口,實(shí)現(xiàn)水分供給與作物吸收能力的精準(zhǔn)匹配。該模式通過接入氣象預(yù)報(bào)平臺(tái),實(shí)時(shí)獲取光照、氣溫、濕度、風(fēng)速等氣象數(shù)據(jù),預(yù)測(cè)未來數(shù)小時(shí)的蒸發(fā)趨勢(shì),并結(jié)合作物蒸騰強(qiáng)度,科學(xué)設(shè)定最佳灌溉時(shí)段。
在系統(tǒng)控制邏輯層面,灌溉任務(wù)主動(dòng)避開正午高溫時(shí)段,優(yōu)先選擇清晨與黃昏進(jìn)行作業(yè),有效降低蒸發(fā)損耗與管網(wǎng)壓力沖擊。面對(duì)灌溉高峰期,系統(tǒng)可根據(jù)水壓負(fù)荷自動(dòng)分流任務(wù),緩解主管線水錘效應(yīng)與管網(wǎng)振動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí),通過與區(qū)域供水能力、儲(chǔ)水罐水位信息的聯(lián)動(dòng)調(diào)度,確保水源與壓力穩(wěn)定適配。尤其是在高強(qiáng)度集成灌區(qū),該模式可避免大規(guī)模同步灌溉引發(fā)的水源爭(zhēng)搶與能耗激增,顯著提升系統(tǒng)運(yùn)行協(xié)調(diào)性與設(shè)備維護(hù)效率。
時(shí)段調(diào)控模式可與水源調(diào)度模塊深度融合,在灌溉負(fù)荷高峰時(shí)自動(dòng)延遲非緊急區(qū)域的灌溉任務(wù),減少管網(wǎng)壓力波動(dòng)帶來的能耗浪費(fèi)與運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。在配備智能配水平臺(tái)的農(nóng)業(yè)園區(qū)或集中灌溉區(qū)域,該模式通過對(duì)水壓、水位與供水流量的協(xié)同控制,構(gòu)建灌溉時(shí)序與水源承載能力的動(dòng)態(tài)平衡機(jī)制,既能滿足作物精準(zhǔn)灌溉需求,又能提升系統(tǒng)整體調(diào)控效能與節(jié)水水平。
三、推廣應(yīng)用效果
(一)灌溉水量節(jié)約情況
自2022年起,甘肅省酒泉市肅州區(qū)東洞鎮(zhèn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技示范園引入智能化節(jié)水灌溉系統(tǒng),在原有滴灌技術(shù)基礎(chǔ)上,疊加部署土壤墑情監(jiān)測(cè)模塊、太陽能自動(dòng)閥控裝置及物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程控制平臺(tái),顯著提升灌溉效率與水資源精細(xì)化管理水平。該示范區(qū)總面積 83.33hm2 涵蓋西瓜、辣椒、馬鈴薯等多種作物種植區(qū)。經(jīng)過一個(gè)完整灌溉季的運(yùn)行監(jiān)測(cè),與2021年同期同面積常規(guī)滴灌模式相比,灌溉用水量平均減少 28.3% 。
在智能化節(jié)水灌溉系統(tǒng)的作用下,蔬菜種植地塊因水分調(diào)節(jié)更為靈活,用水降幅達(dá) 32% ;果樹種植地塊則憑借精準(zhǔn)的根區(qū)調(diào)控,用水降幅約 25% 。各分區(qū)用水?dāng)?shù)據(jù)均由自動(dòng)計(jì)量設(shè)備實(shí)時(shí)采集,經(jīng)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)匯總后,與歷年同期氣象數(shù)據(jù)、作物需水曲線進(jìn)行深度關(guān)聯(lián)分析,驗(yàn)證了節(jié)水效果與作物實(shí)際水分需求的動(dòng)態(tài)平衡關(guān)系。在系統(tǒng)運(yùn)行過程中,滴頭出水持續(xù)穩(wěn)定,管道壓力波動(dòng)極小,充分證明該技術(shù)節(jié)水效果具備長(zhǎng)期可持續(xù)性。
(二)農(nóng)作物產(chǎn)量變化趨勢(shì)
自系統(tǒng)引入第二年起,示范區(qū)開展對(duì)比試驗(yàn)評(píng)估產(chǎn)量變化。研究選取辣椒、西瓜、馬鈴薯3類作物,采用統(tǒng)一種源與施肥配方,僅改變灌溉方式,進(jìn)行連續(xù)兩季對(duì)照種植。結(jié)果表明,智能灌溉模式顯著提升了作物產(chǎn)量:辣椒平均單產(chǎn)提高 13.2% ,西瓜提升9.6% ,馬鈴薯增長(zhǎng) 12.5% 。這一增產(chǎn)效果主要得益于精準(zhǔn)的灌溉時(shí)效控制與穩(wěn)定的根區(qū)土壤含水率管理。
監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示,智能灌溉系統(tǒng)可使土壤水分在作物關(guān)鍵生育期穩(wěn)定維持在 60%~80% ,且波動(dòng)幅度遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)灌溉模式,有效規(guī)避了干旱脅迫與積水爛根風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí),葉片光合效率、莖稈鮮重、根長(zhǎng)等生理指標(biāo)均有顯著提升。此外,科學(xué)的水分調(diào)控大幅改善了作物生長(zhǎng)環(huán)境,病原菌滋生條件得到有效抑制,病害發(fā)生率降低約 21% 。智能系統(tǒng)還顯著提升了水肥協(xié)同效率,實(shí)現(xiàn)了作物品質(zhì)與產(chǎn)量的雙重優(yōu)化。在實(shí)際應(yīng)用中,不同作物的根系分布深度及需水敏感期差異較大,需在參數(shù)設(shè)定中精細(xì)匹配灌溉強(qiáng)度與時(shí)序。例如,馬鈴薯在塊莖膨大期需保持較高土壤水分,而玉米在抽雄至灌漿期對(duì)水分更為敏感,系統(tǒng)可據(jù)此動(dòng)態(tài)切換灌溉策略。此外,針對(duì)鹽堿地塊,系統(tǒng)還能配合淺層沖洗程序,周期性調(diào)節(jié)灌溉量以稀釋鹽分累積,降低對(duì)作物根系的抑制作用。試驗(yàn)區(qū)內(nèi)部分推廣地塊已結(jié)合滴灌與微噴設(shè)施,進(jìn)一步優(yōu)化了水量分布與作物覆蓋度,在節(jié)水的同時(shí)有效解決了干旱風(fēng)蝕等問題。
(三)農(nóng)戶使用反饋情況
項(xiàng)目推廣初期,部分農(nóng)戶對(duì)智能化節(jié)水灌溉系統(tǒng)的操作流程和硬件可靠性存在擔(dān)憂。為此,運(yùn)維團(tuán)隊(duì)在春季灌溉前開展多輪田間培訓(xùn)與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)操演示,并配套圖文手冊(cè)、手機(jī)APP視頻教程,幫助農(nóng)戶快速掌握操作技能。系統(tǒng)運(yùn)行一個(gè)灌溉季后,98戶參試農(nóng)戶中,93戶反饋系統(tǒng)操作便捷、管控靈活,使用手機(jī)APP完成灌溉開關(guān)控制、水量調(diào)節(jié)、數(shù)據(jù)查詢等操作平均耗時(shí)不超過 5min ,對(duì)老年及女性用戶十分友好。農(nóng)戶普遍反映,該系統(tǒng)顯著減輕了體力勞動(dòng)強(qiáng)度,在夏季灌溉高峰期,平均每天可節(jié)省1.8人次的勞動(dòng)力投入,大幅減少了巡田、看水的時(shí)間成本。
在設(shè)備穩(wěn)定性方面,系統(tǒng)整體表現(xiàn)良好,僅出現(xiàn)兩起因太陽能電池板積塵導(dǎo)致的控制節(jié)點(diǎn)故障,運(yùn)維團(tuán)隊(duì)均于當(dāng)日完成修復(fù)。農(nóng)戶建議后續(xù)可增加語音播報(bào)、告警短信等提醒功能,進(jìn)一步提升使用的便利性。調(diào)研顯示,絕大部分種植戶計(jì)劃自籌資金擴(kuò)大灌溉覆蓋面積,部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)合作社也提出將該技術(shù)納入大田作物統(tǒng)一灌溉管理體系。目前,地方水務(wù)和農(nóng)業(yè)部門已根據(jù)項(xiàng)目實(shí)施效果,著手制訂財(cái)政補(bǔ)貼政策和標(biāo)準(zhǔn)化推廣方案,計(jì)劃將東洞鎮(zhèn)的成功模式推廣至全區(qū)12個(gè)灌區(qū)核心區(qū)域。在東洞鎮(zhèn)某試驗(yàn)地,系統(tǒng)通過歷史氣象數(shù)據(jù)庫對(duì)比分析,識(shí)別出本地區(qū)蒸發(fā)速率在9:00一16:00區(qū)間顯著升高,系統(tǒng)據(jù)此將灌溉集中安排于6:30-8:30及18:00一20:00兩個(gè)低蒸發(fā)時(shí)段,有效減少表層水分蒸發(fā)達(dá) 22% 。同時(shí),在設(shè)施農(nóng)業(yè)場(chǎng)景中,系統(tǒng)利用溫室內(nèi)環(huán)境自動(dòng)感知功能,依據(jù)棚內(nèi)溫濕度變化動(dòng)態(tài)推送灌溉命令,進(jìn)一步壓縮人為干預(yù)環(huán)節(jié)。該模式亦適用于具備峰谷電價(jià)制度的區(qū)域,可將泵站運(yùn)行集中至低電價(jià)時(shí)段,降低單位灌溉能耗,提升運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。
四、結(jié)語
智能化節(jié)水灌溉技術(shù)高度契合甘肅省酒泉市干旱灌區(qū)的資源稟賦與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展需求,具備堅(jiān)實(shí)的落地應(yīng)用基礎(chǔ)。該技術(shù)以土壤情感知、作物需水動(dòng)態(tài)評(píng)估和遠(yuǎn)程調(diào)控平臺(tái)為核心支撐,構(gòu)建起按需、分區(qū)、分時(shí)協(xié)同的多模式灌溉體系,有效解決了傳統(tǒng)灌溉存在的灌水過量、調(diào)度粗放、水資源利用率低等難題。該系統(tǒng)依托數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)智能運(yùn)行,具備精準(zhǔn)響應(yīng)的顯著優(yōu)勢(shì),大幅提升了農(nóng)田管理的科學(xué)性與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定性。在保障水資源高效節(jié)約的同時(shí),促進(jìn)作物均衡生長(zhǎng),穩(wěn)定提升產(chǎn)量,為高效農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了可持續(xù)的水利技術(shù)保障。灌溉方案與當(dāng)?shù)氐乩憝h(huán)境深度適配,系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠,獲得了農(nóng)戶的廣泛認(rèn)可,具有較高的推廣價(jià)值。
該技術(shù)路徑具備良好的拓展性,適用于不同氣候帶、多種作物類型的區(qū)域推廣應(yīng)用。結(jié)合酒泉地區(qū)的實(shí)踐效果與農(nóng)田反饋來看,智能節(jié)水灌溉技術(shù)不僅能夠深度融入?yún)^(qū)域農(nóng)業(yè)發(fā)展,還展現(xiàn)強(qiáng)勁的產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)潛力,有望成為干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型的重要引擎。
作者簡(jiǎn)介:史金龍(1988一),男,甘肅平?jīng)鋈?,本科,工程師,主要從事水利水電工程工作?/p>