关于农业智能灌溉技术要点探讨

2023-09-08韩欣宇

河南农业 2023年23期

韩欣宇

（民乐县水务局，甘肃张掖 734500）

我国是农业大国，因此，经济发展及生活生产都以农业发展为基础。随着科技的发展，各种现代化技术被广泛应用到农业生产中，通过智能灌溉技术实现农业向着现代化的方向转变。当下，水资源的储备与技术运用、现代农业发展有着密切的关系，所以要合理使用水资源，防止过度使用资源而造成农业发展的瓶颈。同时，由于水资源地域分布不均，干旱缺水及资源的短缺都将制约现代农业的可持续发展。为了防止这一问题的发生，需要对当前的农业灌溉进行分析，通过智能化灌溉技术的应用，满足农业灌溉需求，促进农业灌溉质量的提升。

一、农业智能灌溉系统的现状

随着全球气候越发的恶劣，气候变化正在影响我们的农业发展，特别是在我国北方，这里属于温带气候，在温度上升的过程中，北方地区在水资源缺乏的情况下进行农业生产，将不利于农业的发展。水是农业灌溉中的主要资源，我国水资源占据世界前六，而人均水资源仅为世界平均水平的25%，很难想象拥有大量水资源的我们，真正可利用的水资源却少之又少。

我国地域辽阔，南北之间的跨度极大，这也注定了降水量会呈现分布不均的状态，且在温带季风气候影响下，会出现夏季雨量大、冬季雨量小等问题。加之气候环境与温室效应等因素的影响，水资源供需矛盾日益恶化，在一定程度上限制了我国农业的发展。

农业灌溉技术大多采用喷灌、滴灌、微灌等方式。农业用水一般会在运输过程中损失掉，还有一部分水资源进入田间，真正被用作农业灌溉的用水量不超过40%。据不完全统计，我国每年农业受旱灾影响的面积约在40%，成灾面积约0.13 亿hm3，损失的粮食在350 亿kg，经济损失过千亿。由此可见，我国的农业状态为一方面缺水，一方面浪费水资源。但从综合的结果来看，当前的灌溉方式无法根据农作物的生产环节进行按需灌溉，无法满足农业的生产灌溉需求。

传感器的兴起将为农业生产带去更多可能。例如，当前很多公司都在开发与气候、环境相关的传感灌溉技术，通过互联网对农业进行智能化的灌溉与控制工作，但这些技术均处在探索的初级阶段，有待提升。为了更好地应用这些技术，促进我国农业的发展与建设，需要结合物联网及无线传感器技术，对我国农业进行灌溉工作，并在此技术中形成灌溉体系。

二、农业智能灌溉的研究意义

我国是一个缺水极为严重的国家，人均水资源较低，加之水资源分布极为不均，会影响农业经济的发展，继而导致水资源出现污染的情况，基于我国水资源节约意识不够强，种种因素相加，我们更应重视农业智能灌溉技术的研究。在农业种植过程中，基于智能灌溉技术的出现，缓解我国水资源利用率短缺而造成农业产量的降低，对农业进行智能灌溉，这一理念的提出，对我国农业水利发展起到积极的促进作用。通过农业智能灌溉，可以有效提升农业生产的收益。特别是以农业生产为本的内容，通过农业智能灌溉系统，可以刺激农村经济快速增长。通过智能技术，促进我国农业水利灌溉工作，推动我国农业用水收费标准向着透明化的方向发展，避免出现多收、多缴的现象。通过农业智能灌溉技术，可以杜绝灌溉中对于水资源的浪费，继而提升水资源的利用效率，更加规范我国农业用水收费标准，从而促进农业经济发展。在农业智能灌溉过程中，可以强化农户以科学化的方式进行智能浇灌作业，并以规范交费的方式，促进农户在灌溉过程中节约水资源。同时，通过农业智能灌溉技术，可以优化农业用水规范，不断对农业实施智能灌溉的控制，才能杜绝农业在用水灌溉时矛盾的激化，促进农户更好地运用水资源，减轻自身的用水矛盾，从而更加科学、顺利地开展浇灌工作，优化农业智能用水，提升农户整体的生产效率。通过农业智能灌溉技术，可以促进农业生产效率的提升，促使我国农业向着现代化的方向发展。

三、农业智能灌溉技术的应用原则

（一）协调性

在农业智能灌溉技术应用过程中，要做好技术的协调性，才能促进农业、生态与经济的发展，使三者之间达到平衡稳定的关系。因此，在农业智能灌溉过程中，要遵守相应的原则，关注水资源的使用情况，根据农田规划对现有的作物进行调整，确保我国智能灌溉技术与农业实际生产相匹配。在应用智能灌溉技术时，需要提前做好产出与投入工作，并对保护地进行开发与建设。将生态治理与农业智能灌溉技术相结合，提升我国智能灌溉的安全性，使整个技术应用更加高效、便捷。

（二）生态性原则

在我国农业智能灌溉技术应用的过程中，应秉承生态原则开展农业作业，并在该过程中不断对农业智能灌溉技术进行创新与改良，才能强化人民的生态环境保护意识。通过保护资源环节，提高对水资源灌溉与建设工作的重视，这样才能提升农业水利工程建设质量，满足农业发展的多样新需求，从而为人们提供更加健康的生态食品。

（三）服务性原则

在我国农业智能灌溉技术应用的过程中，其创建的目的是为农业提供更便捷化、节约化、智能化的灌溉技术。为了满足这一原则，在实施农业智能灌溉技术前，需要有关工作人员对整体技术搭建进行调查。调查内容包括农田整体规划情况、农业智能灌溉的要求、农作物生长的规律等，将农业智能灌溉技术服务原则与生态环境的保护相融合，通过服务性原则的遵守，促进农业发展，实现智能化作业。

四、农业智能灌溉技术的预期功能

要做好农业智能灌溉技术就应掌握农作物的生长特性，特别是农作物在生长过程中，会因为光照、土壤、水分的变化受到影响。所以，在对农业智能灌溉技术研究的过程中，就应针对这些问题做好农作物的保障工作。在农业智能灌溉技术使用中，了解土壤的湿度与温度，从而促进作物的健康生长。充分感知土壤温度在每一时间段的变化，秉承适度原则对农业智能灌溉技术进行调控，使其处于恒稳定的状态。同时，在智能系统中，要设置湿度与温度传感器，通过这样的方式将温度与湿度的变化传递给计算机，进行适当的灌溉，这样才能促进农作物更好地生长。当农作物生长到一定的时间段，灌溉程序应能够自动停止。当然，在这一过程中，农作物在生长过程中遭受的影响远不止这些，它还与病虫害的威胁、环境变化有着莫大的关系。我们要把握好土壤的湿度变化，保持最佳的状态，使其处于最适值。

五、农业灌溉技术功能的设定

在农业智能灌溉技术中，需要通过计算机与物联网等新时代的技术内容相关联，再通过不同技术内容的应用发挥出自身的特色，将种种功能相结合，可以对农业的种植信息进行提取与采集，并通过网络将这些信息内容有效传递出去，使其满足对农业灌溉数据分析需求。在数据分析过后，需要根据农作物生长情况进行定量的灌溉设置，从而实现节约水资源与智能化的服务，继而提升水资源的利用率和农作物的产量。农业物联网是根据传感器的节点构成完成内容设置的，通过传感器监控农业种植过程中土壤、气候等信息内容的变化，便于我们快速、全面地掌控农业生产信息，并根据这些信息内容快速发现农业种植中的全部问题，准确提供信息定位等内容，帮助农民及时解决问题。只有将农业智能灌溉技术不断创新，向着信息化、自动化的方向发展，才能促进我国农业的发展，真正实现农业的智能化。

从技术架构上，可以对农业智能灌溉技术进行分层，利用物联网做好感知层、网络层、应用层的分类工作。通过感知层，可以快速识别信息，满足对农业种植过程中信息内容的获取，再通过各类传感器，满足信息内容的传输。网络层是对各种网络途径中的信息内容进行分析与传递工作。应用层则是将功能与农户的需求相关联，基于农业灌溉需求，有效连接农民与物联网，实现农业智能灌溉技术的目的。

（一）物联网信息采集单元的硬件设计

在对农业智能灌溉技术应用的过程中，要根据信息内容做好数据的采集工作。例如，在土壤湿度传感器中，需要将收集到的数据传递到计算机中，这样才能在信息展示平台了解到土壤湿度的数据内容。一切的科技成果运用都需要遵循客观的环境，才能基于信息传送，完成数据内容的传输。

（二）智能光照监控模块的硬件设计

农业智能灌溉技术的应用，要做好土壤的湿度测试工作，更需要了解土壤在作物生长过程中的整体情况。通过智能光照监控传感器可以搜集光照、水分、浓度、温度等，全面了解农业作物当前的生长状态，并根据实际情况对作物生长状况进行分析，再利用不同的传感器对各项监控的要素加以管理，使光照条件符合作物的生长状况，最终提升农业作物的产量。农业智能灌溉技术与传统的灌溉技术相比，有着明显的优势，通过农业智能灌溉技术，可以对异常问题进行及时处理，整个技术操控更为智能化。通过监测日照情况，我们可以根据数据展示的情况，通过计算机对数据内容加以分析，完成对农业的灌溉工作，从而大大节省了人力资源。

（三）农业智能灌溉技术软件功能设计

为了全面推广农业智能灌溉技术，在技术设置过程中，可以对农户关心的内容进行功能设定，例如，信息综合查询功能，地理信息空间展示功能，农田节水分析决策功能，通信服务功能，农田节水智能灌溉控制功能。信息综合查询功能，通过该功能将整体监控的数据全部展示出来。地理信息空间展示功能是将农业智能灌溉中监测到的空间信息以终端呈现的方式展现出来，其中，包括灌溉技术的水源情况、使用管道、水资源运送情况等。还有农作物方面的数据，如农田整体面积、利用数据等信息。农田节水分析决策功能是通信技术对灌区的数据内容进行全面的掌控，继而对农业灌溉提出更多的分析工作。通信服务功能是将灌溉中的问题利用传感器输送到设备中。农田节水智能灌溉控制功能利用相关设备进行提示，然后决定对于灌溉的管理。

六、物联网在农业智能灌溉技术中应用

（一）农民如何更好地使用智能灌溉技术

在智能灌溉技术设计过程中，我们可以清楚地了解到该技术的相关功能，但要强化这一功能的设定，使其更快速为农民所接受，这时就需要科研人员对这一内容进行多方位的探究，帮助农户更好地了解农田状况、农作物的生长情况，才能快速了解天气气候变化问题，继而帮助农民更加科学地进行农作物的种植工作，以更通俗易懂的方式传递给他们。

（二）不断学习改进农业智能灌溉技术

农业智能灌溉技术的应用，可以有效节约水资源，更可以促进农业的发展。所以，在该过程中，我们要不断学习先进的技术理念，还可以对应用农业智能灌溉技术的地区进行实地考察，根据农民在使用农业智能灌溉技术中的优缺点进行分析，及时解决出现的问题，才能有效杜绝资源的浪费，提升农业灌溉效率。当然，在使用农业智能灌溉技术时，不但要借鉴先进的技术经验，还要根据我国农业发展的实际情况进行分析，尽可能地考虑到一切影响因素，通过统筹兼顾的方式，合理改进农业智能灌溉技术。