计算机技术在温室作物灌溉中的应用

程江珂　王胜男

摘要 一直以来，我国人均水资源量不足，传统漫灌式的农业用水方式造成了我国水资源的极大浪费。因此，迫切需要解决这一问题，大力发展高效、节水农业。随着科技的发展，计算机技术逐渐应用到农业生产中，对节约水源、省工等发挥了重大的作用。本文通过将以色列与我国的节水灌溉中计算机技术的使用情况进行比较，分析了计算机自动控制灌溉技术及温室灌溉中计算机的辅助软件应用等技术，为温室作物灌溉中计算机技术的应用提供一定的参考。

关键词 温室；作物；灌溉；计算机技术

中图分类号 S625.5+8 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）03-0153-01

自20世纪90年代以来，计算机技术迅速发展，不断被应用到传统产业中。作为一项重要的高新技术，计算机技术已经在我国农业领域得到了较为广泛的应用，包括作物的管理、科研、信息服务等方面，但目前应用到农业灌溉中的研究不多[1-2]。随着我国经济的快速发展，人们追求更高的生活水平，对市场上一些反季节蔬菜、水果等的需求大幅度增加。在此背景下，温室大棚数量迅速增加，温室栽培面积迅速增大，但由于多种原因的影响，温室大棚内的灌溉效果一直不理想，大部分还是采取原来的人工方式进行粗放式灌溉，不仅浪费水资源及劳动力资源，也不利于作物生长。而利用计算机技术，科学地对灌溉系统做好规划，适时进行灌溉，可以实现提高作物的产量及品质、节约水资源的目标。因此，结合温室作物的需求按时、按量地科学灌溉成为未来高效节水农业发展的重要方向[3]。为了节约水源、增加温室作物的经济效益，在温室大棚作物灌溉中采取先進的计算机技术成为以后高效节水农业发展的必然趋势。

1 计算机技术在节水灌溉中的应用概述

1.1 以色列

以色列的农业很发达，灌溉中计算机技术应用较为广泛和成熟。当地人口数量多、耕地资源缺乏，年降水量不足，大部分在500 mm以下，在这样的自然条件下，以色列的粮食可以实现自给自足，从根源上分析，就在于农业生产中广泛使用了科学技术，尤其是推广了节水灌溉技术。目前，以色列的农业灌溉中已经广泛地使用了计算机技术，通过计算机系统及作物的生长需求，制定出科学合理的灌溉技术，适时、适量、精准地为作物提供水源及所需求的养分，最终使水分及肥料利用率大幅度提高[4]。

1.2 中国

相较于以色列，我国在农业灌溉中采用计算机技术较晚，发展还不成熟，自动化水平不高，大多数还是根据农户自身的经验确定作物的灌溉量，具有很强的随意性。有些虽然应用了计算机技术，但存在设备落后、测试传感器及数据采集等配套设施不足，大部分测试工作还是由人工完成，不仅工作量大，而且也不能保证记录资料的精准度，与现代农业的发展不相适应。由于缺乏相关的自动收集系统及传送系统，造成数据不足、系统性不强、统一分析难度较大，不利于有效开展田间管理。因此，有必要结合国外的先进经验，建立符合我国农业生产实际的计算机自动灌溉系统，提高水分利用率，促进农业的高效、优质化发展。

2 自动灌溉控制技术

计算机自动控制灌溉技术最早期时采取的是机械定时系统，目前使用的分布式控制系统，更为便捷，其在温室农业生产中的使用越来越广泛，发挥着更大的作用。以前的温室计算机控制系统控制管理的模式主要为主机—终端，现在采用的模式为服务器—客户，前者以一个主机控制管理着其他的子系统，而子系统独立性不强，不方便使用；后者是在温室中安置很多控制器，每个控制器均与主处理器相连，由子处理器对数据进行采集、控制管理，传送给主处理器储存、显示，由主处理器发送控制参数到各个子处理器，各个子处理器彼此有很强的独立性，可独立工作。目前，分布式控制系统在一些规模较大的农场中使用，取得的效益较为明显，可以使作物的生长环境得以改善，增加产量，提高品质。目前，农业自动化灌溉技术正逐渐实现智能化，基于计算机知识程序设计方法建立起来的专家系统在农业灌溉上的应用越来越广泛，其将一个领域专家的经验集成起来综合利用。随着网络的快速发展，温室灌溉中使用计算机技术可以使农场主较为便利地控制温室中作物的灌溉，甚至在距离较远的地方也能够操作。

3 计算机辅助设计技术

目前，在温室中已广泛使用节水效果较好的微灌技术。通过计算机，能在很短时间制定完善的微灌系统。设计人员先要对温室中的土壤情况、种植的作物特征、种植面积等进行掌握，结合实际需要，通过软件进行设计，包括滴头、阀门、管网等，并可将设计结果模拟出来。通过软件，可以实现喷头、阀门、滴头等参数的查询等功能，并将其喷洒性能通过图表显示出来。目前，这样的软件国外较多，应用起来也很方便，但由于其显示的界面都是英文，国内普通用户不便于使用，因而有必要结合我国实际开发出适合的设计软件。

4 参考文献

[1] 曹立新.计算机技术在温室作物灌溉中的应用[J].计算机与农业，2001（2）：13-15.

[2] 张争刚，熊刚.单片机技术在温室灌溉系统中的应用[J].自动化与仪器仪表，2016（7）：33-35.

[3] 洪家详，严毅梅.计算机技术在节水灌溉中的应用[J].北京农业：实用技术，2008（8）：55.

[4] 丁立.计算机在农业节水灌溉中的应用[J].现代农业科技，2010（22）：46-47.