郝艳波
哈尔滨市阿城区水利科技技术推广中心
摘要:随着可持续发展战略的提出与推广，不可再生能源受到了较好的保护，几乎全民进入了节约时代。虽然我国幅员辽阔、资源丰富，但是近年来温室效应加剧，两级冰川融化严重，海平面上升，导致淡水资源紧张。我国作为最早食用水稻的国家之一，几千年来一直保持着这一食用习惯。水稻的种植离不开水，因此近年来，水稻种植的灌溉技术成了主要研究方向。随着自动化的推广，各个行业都开战了自动化的办公模式，世界各国正在积极研究节水灌溉自动化技术，希望以此更为有效的控制灌溉成本、节约人力。本文分析了什么是节水灌溉自动化及水，比对了该技术在国内外的发展现状，并指出了其未来发展趋势。
关键词:含义；现状对比；发展前景
虽然我国幅员辽阔，物产资源丰富，但我国也是当今世界人口最多的国家，人均资源占有率被大大拉低。也因为地域广阔，导致我国虽有沿海省市，但大多数都属于内陆。水资源匮乏。作为水稻的主要食用国之一，水资源尤为重要。随着时代的进步与发展，作为第三产业的服务业在我国占据主要地位，城市的现代化建设，更是使农业生产得不到重视，越来越多的农民到城市里打工。
农业生产一直是我国薄弱的项目，大多数农民仍旧采用传统耕作方式，不仅降低了粮食产量，更是在播种耕种的过程中浪费了人力和财力，从而降低了经济效益，致使农民放弃耕种外出务工，从而导致恶性循环。自动化的应用可以更好的节约成本、节省人力、并且能够增加粮食产量，从而获得更大的经济效益。水稻作为长期需水的作物，如果能在节水灌溉上实现自动化，那么就能在获取经济效益的同时，获取环保效益、节能效益。
一、节水灌溉自动化技术概述
节水灌溉指的是在农业生产过程中，利用相应的技术措施，降低灌溉用水，利用少量的水源取得生产结果，为自身创造较为良好的经济效益。水资源已经成为一种日益短缺的资源，世界各国都在积极探索节约水资源的方法，部分国家已经在这一研究上获得了一定成果，农业生产活动中，所使用灌溉技术中的微灌技术以及喷灌技术就是最好的证明。
信息时代的到来让计算机与网络技术开始普及，各国开始将计算机技术引入节水灌溉这一工作之中，将节水灌溉技术向着自动化的方向发展，对水资源进行更加高效的节约，同时对农田的灌溉效率进行提升，美国是节水灌溉自动化技术的提出者、研究者与践行者，这一技术已经广泛的在美国农业生产中普及，并且取得了较好的效果。与美国相比，我国农业还没有实现完全的自动化，部分偏远地区的农业生产仍旧依靠人工的力量，只有部分经济较为发达的地区开始对这一技术进行普及。
与传统农业生产中使用的灌溉技术相比，节水灌溉自动化技术具有较大优势，最为明显的就是它能够对农业生产过程中，消耗的肥料、水分以及杀虫剂等进行调节，降低人为工作对农业生产造成的不利影响，尽可能的保护周围的生态环境，提升了农业灌溉的效率，保证了灌溉的准确性。
二、节水灌溉自动化技术的发展
（一）国外节水灌溉自动化技术研究现状
早在上世纪 90 年代美国就开发出第一套灌溉控制器，以土壤中的水分作为整个控制系统的控制对象，判断灌水管道上阀门是否需要打开。1990 年，Fang-meier 等人在总结了红外线热电偶在其它工程中的应用特征后，成功将其引入到自动化灌溉控制领域，形成了以红外线热电偶测灌区土壤温度，并与空气湿度计、土壤湿度传感器等相互配合，构筑了一整套完善的自动化灌溉控制系统。
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（二）国内节水灌溉自动化技术研究现状
由于受国民经济、农业用水传统观念等因素的影响，我国在节水灌溉自动化方向的研究起步相对较晚，目前几乎处于起步阶段，灌区普遍存在基础自动化设备短缺、综合自动化管理水平较低等情况。
北京奥特斯达科技有限公司研发的 WT -02 型微喷灌定时自动控制系统是国内应用较为优越的节水灌溉系统之一，它是一种满足农业、园林、温室大棚等灌溉领域的电子灌溉自动化控制系统，但由于该系统主要以定时、定量、定周期为控制对象，没有结合灌区的实际时变因素，不能根据农作物所需水分进行动态水量调节分配。
就目前我国所拥有的节水灌溉控制系统设备而言，大多数均是独立控制单元，其控制规模较小、控制对象较单一，局限于实验和理论的探讨，加上各类系统设备价格较高，一次性投资较大，无法得到有效普及推广应用。
三、节水灌溉自动化技术的发展趋势
虽然国外方面在水稻的节水灌溉自动化技术上已经有所成就，但是我国所跨纬度大，各个地区的情况均不相同，秦岭淮河线以南多是一年可播种两到三次，而秦岭淮河线以北多是一年可播种一次。东北地区土壤肥沃多平原，南方地区多山地丘陵，东南地区多高原、西北地区多山地沙漠，因此国外的技术无法满足我国不同地区的不同情况。我国应更重视农业发展，应用自己研究的更适用于我国情况的技术。以下是几个方便使用于我国的可行性技术。
（一）电话拨号技术
电话网络以及逐渐发展成型，因此，它可以成为数据传输通道。总系统通过它将各类数据信息向中央控制中心进行传达，中央控制中心对灌溉水量进行调配，灌溉区域系统对这一工作进行监督与检测。系统工程师对灌溉的具体日期、具体水量以及灌溉时间进行计算，将相关信息录入系统之中，保证灌溉工作的正常进行。电话拨号还能够对部分行为发出警报提示，降低因操作失误而带来的水资源浪费，保证灌溉工作的正常进行。
（二）3G技术
3G技术指的是无线通信技术（GPRS）、全球卫星定位系统（GPS）以及地理信息系统（GIS），将这三种技术与节水灌溉自动化技术进行结合，能够让节水灌溉自动化技术拥有全新的发展方向。它们能够结合农业灌溉的具体情况，对用水灌溉系统进行完善，构建具有较高性能的节水灌溉系统，让节水灌溉系统向着智能化与自动化的方向迈进。
（三）无线传感技术
无线传感技术是无线通讯技术、自动控制技术以及电力电子技术的结合体。无线传感技术能够在节水灌溉自动化技术中发挥巨大作用，为节水灌溉自动化技术提供发展方向。它能够对灌溉区域内部的信号进行采集，并且及时的向总系统进行传输，总系统能够对其中信号进行分析，得出与之相关的信息，并及时的制定与之相关的解决方案，保证节水灌溉的正常进行，让节水灌溉自动化技术拥有全新的发展方向。
四、结束语
随着社会的进步与发展，计算机互联网技术的应用及普及，自动化技术走入了大众视野。伴随资源紧缺，人口持续增长、人口老龄化严重等多方面因素，农业发展受到了越来越多的关注，粮食作为人类赖以生存的基础，更应顺应时代发展的潮流，做出适时的变革。水稻作为我国主要农作物及食用粮之一，每年都有庞大的用水量，不合理的灌溉加剧了水资源的浪费，上文通过对国内外现状的对比，提出了我国水稻节水灌溉自动化方面的几个可行发展趋势，如；电话拨号技术、3G技术、以及无线传感技术。
参考文献:
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[2]何娜, 付亮, 付明,等. 水稻节水灌溉技术研究与探讨[J]. 农业科技通讯2017(1):163-165.
[3]高炳鼎. 水稻节水灌溉技术的现状及发展趋势[J]. 农业与技术, 2017, 37(2):75-75.
论文作者:郝艳波
论文发表刊物:《防护工程》2018年第4期
论文发表时间:2018/6/21
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