浅谈计算机技术在农业节水灌溉中的应用

党凯文　叶子铭　谢娅娅

浅谈计算机技术在农业节水灌溉中的应用

党凯文叶子铭谢娅娅

（荆楚理工工学院湖北荆门448000）

文章分析了近代国内外的计算机应用在农业灌溉的技术现状，对目前一些大量运用在农业方面的软、硬件进行了研究，阐明了在农业灌溉中计算机技术使用的具体方法和影响，将可靠的技术应用在农业灌溉，有利于提高水的利用率，节约水资源，增加农作物产量，推动农业发展。

农业灌溉；计算机技术；节约水资源

“衣、食、住、行”，排在第二的“食”对人类的重要性不言而喻。自古以来，农业就是一个国家的根本和命脉，在人类社会的发展历史上，农业扮演着不可或缺的角色。由于我国人口基数大，因此每年都要消耗大量的粮食，有的甚至需要进口来补充不足。随着社会的发展，务农收入性价比不高，大量农村年青一代进入城市谋生，留在农村的多为老年人，导致关注和了解农作物种植和耕种技术的人群大量减少，逐渐有技术出现断层的趋势。水是生命的源泉，由此可见对于农作物来说水十分重要。一处农田是否有好的收成，和它所在地的水资源有着密切关系。从古至今，江南被称为鱼米之乡都是因为有充足的水资源，而荒凉贫瘠的戈壁则是滴水难求。谚语说“山是摇钱树，水是聚宝盆”，就是指只要是水资源丰富的地方，就可以利用其发展农业，带来财富。同时有些地方没有办法去灌溉，人力耕地效率低，但是在发生过洪水后，造成灾害时又把荒地浇灌了，这也是在大河两岸人类发展比较繁荣的重要因素。在农业上水资源的用途主要是用来灌溉，使农作物有更好的生长环境，适应新时代的环境标准，可以借助现代计算机技术，对农作物土壤中的湿度进行测量，根据网络记录来设置灌溉临界点，再用灌溉节点对灌溉进行控制，通过跨平台的方法来操控，并远程监控，减少灌溉的人力劳动，使农作时间更加弹性。

1 国内外计算机技术应用在土地灌溉上的成果

1.1 国外有关成果

互联网不仅是将信息综合，达到万事相通，还包括计算机的相关应用。互联网中的计算机技术主要应用在传感器、大数据和物联网方面。其中对推动农业的发展有重要作用的是大数据分析。例如在以色列成立的Prospera公司，一直专注于研究机器学习和计算机视觉，用此技术对农作物生产状况进行监督，能够降低农作物的损失率，可以更好地运营农场。在硅谷成立的佳格天地，通过时空数据分析平台，对计算模型输入每刻都在更新的卫星数据，对实现农作物的生长监控、苗情监测及预警病虫灾害有着重要的帮助。在美国的加州用来实现自动灌溉的方法是借助精准的传感控制装备、计算机网络与无线通信。同时借助内置的软件模块，包含防虫害、气象跟踪、预测等，实现高效用水和保护水源的目标，也可以达到保护环境的目的。美国的计算机控制灌溉系统主要由传感装置、天气预测系统、和基站设备程序构成，结合了自动化计算机技术，能够根据实际测出的作物生长情况、土壤含水量与天气条件等信息对农田灌溉里的喷灌速度、滴灌与水量进行控制，使作物根部的湿度与通气状况达到最佳状态，减少灌溉水量，对目标进行精准灌溉。

1.2 国内有关成果

以目前农业的发展情况来说，国内将计算机技术应用在农业节水灌溉上还在刚刚起步的阶段，大多数情况是用来分析农业生产经验和人工计算，因此还是处于初步阶段，我国目前的自动化程度明显落后于发达国家，且计算机推广不够，很多农村没有计算机网络，基础设施也比较落后，缺少专业人才，也缺乏对应的专业设备来在开展农业生产活动时对农业生产数据进行综合的处理分析等。与此同时，大多数的测试依旧是依靠人工来进行，不仅工作效率不高，并且记录的数据容易存在误差，严谨度不高。这种农作方式严重阻碍了农业的发展，满足不了国内农业的发展速度，还极大地损耗了人力资源和水资源，不能有效地提高农业的产出率。由于国内自动化机算的水平落后，不能对有关材料信息进行针对性的分析，导致农田灌溉的精度不高。所以需要倡导学习国外的先进技术，引进设备，优化计算机网络浇灌系统，有利于提高水资源的利用率和推动我国农业的快速发展。

2 农业节水灌溉里计算机技术的应用

2.1 与农作物有关的位置信息

节水灌溉中计算机技术的应用，其工作是由负责监测湿度和控制灌溉的两个系统一起完成。此技术的实施主要是借助GPS来实现，其组成主要包括3个部分，分别有：地面监控、地面控制站和使用者，此技术的核心是利用卫星来获取世界各个地方、场地的位置信息。目前使用比较普遍的是DGPS技术，DGPS技术能够利用卫星获取位置信息，继而与实际信息进行对比分析，再对位置信息进行处理。在国内农业节水灌溉领域，此技术主要用来分析不同区域灌溉时的进度情况，进而拟定正确的方案进行灌溉，可以对灌水量进行控制，避免浪费水资源。

2.2 与农作物有关的地理信息

对于收集与农作物有关的地理信息，其主要内容有对与农作物有关的种植区的土壤自然条件、病虫害危险、地理位置及农作物的生长情况等信息进行系统的分析，在对地理信息收集完毕后，对收集的数据进行系统的分析，然后根据其制定成合理、科学的方案。同时还可以分析在空间分布不同时农作物的产量变化，研究影响农作物分布的因素，然后结合相应的软件来采取对应的措施。农业节水灌溉与计算机技术相结合的同时，还要有辅助设计，就是将微灌溉技术应用到农作物的现实需水量当中，通过低压管道系统和设置在管道末端的灌输器，把农作物生长过程中需要的水分和营养物质以最低水量为准，输送到植物根茎中，来加速植物的生长。

2.3 农作物的成长信息

在过去的灌溉方法下，农民还没有在作物成长与灌溉需水量之间建立明确的关系，进而造成了作物生长情况出现偏差，不利于农作物的生长。但与计算机技术相结合之后，可以借助有关技术对农作物的信息进行更加全面的采集，研究各个信息之间的关联性，计算出灌溉农田实际需要的水量。这种技术不仅能够加快农作物的成长速度，同时又能够避免浪费水资源，还可以解放劳动力，一举三得。当前有一种自动测报仪应用在台湾的农田，这种仪器主要进行作物的数据监测和采集，包括水位、降雨量等。通常在降雨量为5~30 mm之间时，农作物的水量就饱和了，同时一天大约因为蒸发而减少5mm，不过蒸发量也因地质的不同而存在差异。

2.4 操作标准化

如果想要开展农业作业时更加具有规范性，就要强调对进行农业作业的相关人员的培训，要对他们进行严格的技能训练，同时要注重与农业有关的专业知识再教育，在提高从事农业工作人员技能水平的同时，也提高了他们的文化素养，有利于提升他们的综合素质，从而也让相关的技术人员能够更加熟练地使用计算机，对农业事业的发展有着推进的作用。如果没有合理高效地利用到计算机技术，不仅会导致我国水资源的浪费，还会使我国农业发展水平越来越落后于国外，这对国家的长远发展是十分不利的。因此，农业工作者应当更加规范正确的利用计算机技术，保证农业灌溉时各个环节能够顺利进行，避免因存在知识短板和操作不当而造成损失，农业工作者之间也可定期地组织讨论会，交流心得，使自身技能更加完善。

3 小结

由于我国人口众多，且增长速率较快，人均可用淡水量非常稀少，面临着十分严峻的水资源难题，而农业的发展与水息息相关。因为国内技术的落后，农业灌溉不能合理利用水资源，所以加快提升农业灌溉水的利用率迫在眉睫。提高农作物的产出率渐渐成为保证国家粮食安全的重要战略。而借助计算机技术来精准可控地对农作物进行灌溉是实现这一战略的重要推动力，合理有效地使用计算机技术对加快我国农业稳定的发展有着重要的意义。

[1]尹魁.计算机技术在农业节水灌溉系统设计中的应用[J].广东蚕业,2019,53(10):49-50.

[2]陈顺翁.计算机技术在农业节水灌溉系统中的应用[J].农业工程,2019,9(12):41-44.

[3]蔡旋.试论计算机技术在农业节水灌溉中的应用[J].广东蚕业,2019,53(8):39-40.

[4]尹丛丛.计算机技术在农业节水灌溉中的应用[J].农民致富之友,2019(2):112.

党凯文(1995- )，男，汉族，甘肃庆阳人，本科在读，研究方向：物联网工程；叶子铭(1999- )，男，汉族，湖北武汉人，本科在读，研究方向：计算机信息技术。

S274

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2095-1205(2020)03-64-02

10.3969/j.issn.2095-1205.2020.03.38